Поиск в словарях
Искать во всех

Физический энциклопедический словарь - фотоэлектрическаяспектроскопия

 

Фотоэлектрическаяспектроскопия

фотоэлектрическаяспектроскопия
определение хим. состава и исследование энергетич. структуры примесей в полупроводниках по спектрам их примесной фотопроводимости. В Ф. с. используется двухступенчатая ионизация примесных атомов: сначала атом примеси поглощает фотон и переходит в связанное возбуждённое состояние, а затем ионизуется тепловыми колебаниями атомов кристалла (фототермическая ионизация). Для оптич. возбуждения примесных атомов ПП облучают монохроматич. излучением, плавно изменяя его частоту  (энергию фотонов h). При определ. , когда h станет равной разности энергий основного и одного из возбуждённых уровней энергии примесного атома, последний, поглощая фотон, переходит в возбуждённое состояние. Темп-ра кристалла подбирается такой, чтобы ионизовались только возбуждённые атомы. В результате при определ.  (длинах волн света λ) в ПП появляются свободные носители тока (эл-ны или дырки), т. е. возникает фотопроводимость. Положение линий в спектре фотопроводимости характерно для каждого сорта атомов примеси в данном ПП (рис.).

Фотоэлектрич. спектр сверхчистого Ge. Суммарная концентрация примесей В и А1 составляет 10-11%.

По форме спектра и отд. линий исследуют энергетич. структуру примесных атомов, их вз-ствие, образование примесных комплексов, степень неоднородности распределения примесных атомов, а также определяют их хим. состав.

Ф. с.— весьма чувствит. метод анализа. Так, в образце Ge, спектр к-рого приведён на рис., суммарная концентрация электрически активных примесей ~10-11% (теоретич. предел чувствительности Ф. с. ещё на неск. порядков ниже). Относит. концентрации разл. примесей в ПП измеряют по интенсивностям линий в спектре. Определение абс. концентраций требует дополнит. измерения концентрации эл-нов (или дырок) при такой темп-ре, когда все примеси термически ионизованы (см. Холла эффект). Ф. с. позволяет установить состав как осн., так и компенсирующих примесей в ПП. Существуют варианты Ф. с.: лазерная магн. Ф. с. (лазерное фотовозбуждение примесей в ПП, находящемся в магн. поле) и лазерная электрич. Ф. с. (ионизация возбуждённых светом примесных атомов электрич. полем вместо термоионизации).

Ф. с. используется для исследования и анализа примесей в кремнии, арсениде галлия, фосфиде галлия, фосфиде индия, антимониде индия, теллуриде кадмия, алмазе.

• Л и ф ш и ц Т. М., Лихтман Н. П., Сидоров В. И-, Фотоэлектрическая спектроскопия примесей в полупроводниках, «ЖЭТФ», 1968, т. 7, в. 3, с. 111; Коган III. М., Седунов Б. И., Фототермическая ионизация примесного центра в кристалле,

«ФТТ», 1966, т. 8, в. 8, с. 2382; Kogan Sh. М., Lifshits Т. М., Photoelectric spectroscopy. A new method of analysis of impurities in semiconductors, «Physica status solidi (a)», 1977, v. 39, p. 11.

Т. М. Лифшиц, А. Л. Коган.

Рейтинг статьи:
Комментарии:

Вопрос-ответ:

Ссылка для сайта или блога:
Ссылка для форума (bb-код):