Влияние примесных дырок на диэлектрическую проницаемость бесщелевых полупроводников

Ю. Г. Арапов, А. Б. Давыдов, М. Л. Зверева, Г. Л. Штрапенин


Аннотация: Методом магнитоплазменной отсечки СВЧ волн миллиметрового диапазона при температурах 1.7 и 4.2 K измерена диэлектрическая проницаемость $\chi$ бесщелевых полупроводников $p$-Hg$_{1-x}$Cd$_{x}$Te (${x\simeq 0.15}$). Для образца с ${(N_{A}-N_{D})=1.6\cdot10^{17}\,\text{см}^{-3}}$ при ${T=1.7}$ K экспериментальное значение ${\chi=13}$ и уменьшается с ростом температуры. Заниженное значение $\chi$ по сравнению с диэлектрической проницаемостью решетки ${\chi^{}_{L}=16}$ связывается с отрицательным вкладом делокализованных дырок, которые активированы на край подвижности, расположенный вблизи уровня Ферми. Для образца с ${(N_{A}-N_{D})=7.2\cdot10^{16}\,\text{см}^{-3}}$ при гелиевых температурах дырки локализованы, а завышенное значение ${\chi=32}$ объясняется поляризацией микронеоднородностей, образующихся в полупроводнике из-за неоднородного распределения заряженных примесей.