О примесной проводимости в стеклообразных модифицированных полупроводниках

Б. Л. Гельмонт, К. Д. Цэндин


Аннотация: Обсуждаются экспериментальные данные по зависимости оптической ширины запрещенной зоны ($E_{g}$) и энергии активации проводимости ($\Delta E$) от концентрации модификатора. Показано, что в случае модификации атомами Ni стеклообразных полупроводников As$_{2}$Se$_{3}$, Se$_{32}$Te$_{32}$Ge$_{32}$As$_{4}$ и As величина разности (${E_{g}-\Delta E}$) не зависит от концентрации. Это обстоятельство считается свидетельством появления классического примесного уровня, жестко связанного с краем одной из разрешенных зон, а увеличение проводимости в модифицированных полупроводниках интерпретируется как переход к обычной примесной проводимости. Развита качественная картина, в которой основная масса примесных атомов, попадая в объем стеклообразного полупроводника, насыщает все свои валентные связи, формируя ряд твердых растворов, что приводит к изменению $E_{g}$. Малая же часть примесных атомов, имеющих необычное ближайшее окружение, не насыщает свои валентные связи, в результате чего возникает электрически активный примесный уровень, определяющий проводимость. Поскольку появление уровня и уменьшение $E_{g}$ происходит за счет химически одних и тех же атомов примеси, различающихся только ближайшим окружением, то уровень оказывается привязанным к краю той из разрешенных зон, за счет которой идет уменьшение $E_{g}$.