Расчет электрической емкости самокомпенсированных полупроводников с межцентровыми прыжками одного и двух электронов (на примере кремния с радиационными дефектами)

Abstract

Проведен расчет низкочастотной электрической емкости кристаллов кремния при прыжковой миграции как одиночных электронов, так и биполяронов (пар электронов) по дефектам одного сорта (типа), "стабилизирующим" уровень Ферми в окрестности середины запрещенной энергетической зоны. Рассматриваются кристаллы с двухуровневыми дефектами в трех зарядовых состояниях (+1,0,-1) либо с положительной, либо с отрицательной корреляционной энергией. Показано, что с ростом абсолютной величины внешнего потенциала емкость кремния, содержащего дефекты с положительной корреляционной энергией, увеличивается, а содержащего дефекты с отрицательной корреляционной энергией, —- уменьшается. Впервые записано выражение для дрейфовой и диффузионной компонент плотности тока биполяронов, прыгающих с дефектов в зарядовых состояниях (-1) на дефекты в зарядовых состояниях (+1). PACS: 61.82.Fk, 71.38.Mx, 71.55.Cn, 72.20.Ee