Статья:

Характеристики шумов проводимости гетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии

Конференция: XXVIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Имшинецкий П.К. Характеристики шумов проводимости гетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XXVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(28). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/5(28).pdf (дата обращения: 27.02.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Характеристики шумов проводимости гетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии

Имшинецкий Петр Константинович
студент, Новосибирский государственный технический университет, РФ, г. Новосибирск
Коптев Евгений Сергеевич
научный руководитель, канд. физ.-мат. наук, доцент, Новосибирский государственный технический университет, РФ, г. Новосибирск

 

  1. Введение

В нашем мире очень трудно представить современную физику твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковые гетероструктуры, включая квантовые ямы, нити и точки, являются сегодня предметом исследований большинства исследовательских групп в области физики полупроводников [1].

Мезоскопические эффекты присущи объектам, размеры которых соизмеримы с характерными масштабами их электрической неоднородности [2]. В последние годы использование полупроводниковых материалов на основе германия и кремния с квантовыми точками стало перспективным [3]. Гетероструктуры на основе германия-на-кремнии привлекают внимание технологов ввиду больших успехов в создании новых перспективных приборов с использованием квантовых эффектов. Но несмотря на многочисленные исследования гетероструктур, относительно мало известно о шумах проводимости гетероструктур с квантовыми точками гермения в кремнии [4].

Целью работы является изучение кинетики фотопроводимости мезоскопических образцов для разработки фотонного детектора.

  1. Результаты измерений

В данной работе был проведён ряд измерений проводимости гетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии. Экспериментальные образцы выращивались методом молекулярно-лучевой эпитаксии на установке типа «Катунь», разработанной в ИФП СО РАН. Длина проводящих каналов равна a=100÷500 нм, ширина w=70÷200 нм. На Рис. 1 изображён полученный график изменения проводимости от времени.

 

Рисунок 1. График зависимости проводимости от времени; 1 – участок до засветки; 2 –участок во время засветки; 3- участок после засветки

 

Чтобы узнать, каким образом фотон влияет на проводимость рассматриваем автокорреляционные функции для участков до засветки, во время засветки и после засветки, изображённые на Рис. 2.

 

Рисунок 2. Автокорреляционная функция для участков до засветки (синий), во время засветки (красный), после засветки (чёрный)

 

Для построения автокорреляционной функции была написана программа на языке программирования С++. По данным автокорреляционным функциям можно сделать вывод, что на графике до засветки выделяются характерные времена 70с и 300с. Длинный вертикальный отрезок в начале графика возникает из-за свойств математической обработки. На графиках во время засветки и после засветки наблюдается не штатив-эффект. Из графиков видно, что кинетика фотопроводимости во время засветки и после засветки сопровождается эффектом остаточной проводимости [5].

  1. Заключение

Полученные характеристики могут быть использованы для создания и прогнозирования работы различных электронных приборов, в частности для создания фотодетекторов. Исследования мезоскопических флуктуаций проводимости позволяют сформулировать требования к структуре фотодетектора для повышения его эффективности.

 

Список литературы:
1. Ж.И. Алферов История и будущее полупроводниковых гетероструктур. - ФТП, 1998, Т. 32, вып. 2, стр. 3-18. 
2. Б.А. Аронзон, А.С. Веденеев, В.В. Рыльков Мезоскопические эффекты в области прыжковой проводимости макроскопических квази-2D объектов. – ФТП, 1997, Т.31, вып. 6, стр. 648. 
3. О.П. Пчеляков, Ю.Б. Болховитянов, А.В. Двуреченский, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, А.И. Якимов, Б. Фойхтлендер Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизмы образования и электрические свойства. – ФТП, 2000, Т. 34, вып. 11, стр.1281.
4. О.П. Пчеляков, Ю.Б. Болховитянов, А.В. Двуреченский, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, А.И. Якимов, Б. Фойхтлендер. Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизм образования и электрические свойства. - ФТП, 2000, Т. 34, вып. 11, стр. 1281-1299.
5. S.B. Erenburg, N.V. Bausk, N.P. Stepina, A.I. Nikiforov, A.V. Nenashev, L.N. Mazalov Microscopic parameters of heterostuctures containing nanoclusters and thin layers of Ge in Si matrix. - Nucl. Instr. And Methods A, 2001, Vol. 470, p. 283.