изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии
Предварительный просмотр (5 стр.)
Прокрутите вниз 👇![изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия, изученная методом эмиссионной мёссбауэрской спектроскопия тураев э.ю. термезский государственный университет аннотация на основании данных ядерной гамма-резонансной спектроскопии делается вывод, что состояние примесного атома железа зависит как от типа проводимости, так и от того, находятся ли эти атомы в приповерхностном слое или же в объеме образца арсенида галлия. введение исследованию свойств полупроводниковых соединений, легированного железом, посвящен ряд работ [1-8]. показано, в частности, что введение железа в gaas приводит к возникновению в запрещенной зоне двух глубоколежащих уровней eʋ +0,37 и eʋ +0,52 эв, однако до настоящего времени не выяснено, чему соответствуют указанные уровни — изолированным атомам железа или же комплексам типа «примесь—примесь». следует также отметить, что концентрационное распределение железа в gaas после диффузии характеризуется двумя участками — приповерхностным и объемным [9]. сложное концентрационное распределение, по-видимому, вызвано различным состоянием примеси в приповерхностной и объемной областях кристалла. в объемной части gaas атомы fе находятся в …](https://cdn.faylhub.uz/previews/pages/preview_tCmXpqh.webp "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии - Страница 1")
![ак в объеме образца, так и в его приповерхностном слое. 1. методика эксперимента в качестве исходного материала использовались образцы gaas р и n - типа, легированные при выращивании цинком (р=1.6-1018 см-3) и теллуром (n=1.6-1018 см-3). образцы в виде пластин вырезались из ориентированных в направлении - монокристаллических слитков. растворимость железа в gaas невелика (~1017 ат-см-3 при 1050° с [10]), и поэтому для снятия мёссбауэровских спектров был использован эмиссионный вариант спектроскопии — в исследуемые образцы вводился изотоп 57со, после распада которого образуется мёссбауэровский уровень 57мfе. очевидно, что информация эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии относится к кобальту, когда имеется в виду местоположение атомов в решетке, возможности его комплексообазования с дефектами решетки; и в то же время эта информация относится к железу, когда речь идет о зарядовом состоянии примесных атомов. в наших опытах 57со электролитически осаждался на поверхность образцов, которые далее подвергались диффузионному отжигу в вакуумированных кварцевых ампулах при 1050° с в течение 25 час. для …](https://cdn.faylhub.uz/previews/pages/preview_6l82giC.webp "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии - Страница 2")
![новесных вакансий невелика, взаимодействием кобальта с ними можно пренебречь. спектры ягр 57со(57fе) для атомов в приповерхностном слое (~20мк) зависят от типа проводимости исходных образцов. для образцов n-типа они представляли собой синглетные, несколько уширенные линии, а для образцов р-типа — квадрупольный дублет. результаты обработки экспериментальных спектров приведены в таблице. отметим, что спектры ягр для атомов в приповерхностном слое gaas близки по своим параметрам к спектрам, приведенным в работе [11]. изомерный сдвиг δ (относительно металлического железа, мм/сек.) и квадрупольное расщепление δеq (мм/сек.) спектров ягр примесных атомов железа в арсениде галлия (при 295о к) тип проводимости образцов атомы fе, находящиеся в объемной части gааs атомы fе, находящиеся в приповерхностном слое δ δеq δ δеq n=1.6·1018 cm-3 p=1.6·1018 cm-3 0.632 0.381 0.10 0.10 0.602 0.445 0.15 0.91 после снятия с поверхности слоя толщиной 150 мк спектры ягр изменились — они представляли собой синглетные линии как в образцах п-, так и в образцах р-типа, но …](https://cdn.faylhub.uz/previews/pages/preview_vd3LHCO.webp "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии - Страница 3")
![, а разница в изомерных сдвигах объясняется различием зарядового состояния железа. значения изомерных сдвигов спектров ягр 57м fе в образцах р-типа меньше, чем в образцах n-типа, что соответствует уменьшению электронной плотности на ядрах 57fе при переходе от образцов р-типа к образцам n-типа. этот факт можно объяснить тем, что дырка в образцах р-типа заселяет 3d-оболочку атома железа и тем самым уменьшается экранировка 3d-электронами внутренних s-электронов, т. е. переход от образцов р-типа к образцам n-типа приводит к изменению электронной конфигурации примесных атомов железа от 3d5 к 3d6 (процесс перезарядки примесных атомов железа в зависимости от положения уровня ферми). рис.1. мёссбауэровские спектры 57со 57мfe в объеме gaas. α – образец n – типа, б – образец р – типа. поглотитель k4fe(cn)6·3h2o. t=295o k. отметим, что при исследовании состояния примесных атомов железа в gааs методом эпр [12] спектры были получены только для образцов р-типа. отсутствие спектров эпр для образцов n-типа свидетельствует о перезарядке примесных …](https://cdn.faylhub.uz/previews/pages/preview_w4py5Ym.webp "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии - Страница 4")
![комплексе с вакансиями. величина изомерного сдвига отвечает электронной конфигурации железа, близкой к 3d5. поскольку в gaas n-типа изолированный атом железа ионизован и имеет электронную конфигурацию 3d5 (см. выше), то наблюдаемое состояние железа 3d5 в приповерхностном слое можно объяснить тем, что изолированные атомы fе(3d6) образуют комплекс с вакансией типа f 3ga (3d5)— - v. в итоге на ядрах 57м fе возникает градиент электрического поля (гэп), который может быть рассчитан по формуле где γ – коэффициент штернхаймера, ri – расстояние до i – иона с зарядом - угол между главной осью тензора гэп и направлением ri . с использованием этой формулы были рассчитаны относительные величины квадрупольного расщепления спектров ягр 57мfе в различных соединениях а3в5. оказалось, что рассчитанные и экспериментальные значения [ 11 ] находятся в хорошем согласии (рис. 2). в образцах р-типа ситуация несколько меняется. хотя ассоциаты «железо—вакансия» остаются, но примесный центр уже не ионизован как и в случае атомов железа, находящихся …](https://cdn.faylhub.uz/previews/pages/preview_7IXFAcR.webp "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии - Страница 5")
О "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии"
изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия, изученная методом эмиссионной мёссбауэрской спектроскопия тураев э.ю. термезский государственный университет аннотация на основании данных ядерной гамма-резонансной спектроскопии делается вывод, что состояние примесного атома железа зависит как от типа проводимости, так и от того, находятся ли эти атомы в приповерхностном слое или же в объеме образца арсенида галлия. введение исследованию свойств полупроводниковых соединений, легированного железом, посвящен ряд работ [1-8]. показано, в частности, что введение железа в gaas приводит к возникновению в запрещенной зоне двух глубоколежащих уровней eʋ +0,37 и eʋ +0,52 эв, однако до настоящего времени не выяснено, чему соответствуют указанные уровни — изолированным атомам ж...
Этот файл содержит 6 стр. в формате DOCX (293,7 КБ). Чтобы скачать "изучение зарядового состояния примесных атомов железа в арсениде галлия методом эмиссионной мёссбауэровской спектроскопии", нажмите кнопку Telegram слева.
