4.2 Физическая модель формирования шума в поликристаллических полупроводниках при действии фона
Возможным предположением относительно амплитуды изменения концентрации центров является то, что она носит пороговый характер, квадратичная зависимость свидетельствует об участии в фотопреобразованиях пары дырок.
Рисунок 4.1 – Энергетическая диаграмма процесса, при воздействии поля
Если в шумовом центре отдельные его атомы халькогена связаны с другими атомами ковалентной связью, то за счет процесса туннелирования возможен переход пары дырок к межфазной границе и их захват молекулой (рисунки 4.1, 4.2).
Рисунок 4.2 - Туннелирование дырок к межфазной границе
В результате происходит разрушение данной связи, а, следовательно, изменение физико-химической структуры шумового центра.
4.3 Выводы по главе
Используя экспериментальные данные по поведению минимума шума в CdSe, в зависимости от мощности фоновой засветки, предложена математическая модель, описывающая формирование шума в виде изменения концентрации шумовых центров. Выражение включает в себя нормальное распределение, что говорит о хорошем согласовании с классическими физическими представлениями. В качестве физического обоснования выдвинуто предположение о наличии физико-химических реакций, протекающих за счет переноса пары дырок к межфазной границе. Данная модель подлежит дальнейшему рассмотрению и уточнению. Для дальнейшего полного описания фотостимулированных преобразований в полупроводниках за счет дополнительного светового воздействия, необходимо проведение экспериментов по изучению структуры кристаллита, высоты энергетического барьера и поверхностных состояний на межкристаллической границе.
5 Заключение
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы были проведены теоретические и экспериментальные исследования свойств полупроводниковых соединений АIIВVI при воздействии на них фонового излучения. Был проведен анализ имеющихся данных по фотостимулированным преобразования в полупроводниках.
Проведен анализ по имеющимся экспериментальным данным, показывающий наличие минимума шума, при совместном воздействии напряжения смещения и фоновой засветки, на фоторезистор из CdSe.
Используя классические модельные представления произведен расчет дисперсии флуктуации числа носителей заряда и проведено сравнение с экспериментом.
На основе экспериментальных данных по поведению минимума шума от параметров эксперимента, предложена математическая модель, описывающая зависимость концентрации шумовых центров от напряжения смещения и мощности фоновой засветки.
Предложена рабочая гипотеза, описывающая электронно-дырочные переходы на границе раздела кристаллитов и поясняющая структурные преобразования шумовых центров поликристаллического CdSe.
6 Список использованных источников
Абдинов, А. Ш. Влияние света на подвижность свободных носителей
заряда в кристаллах моноселенида индия / А. Ш. Абдинов Р.Ф. Бабаева , С.И. Амирова, Н.А. Рагимова, Р.М. Рзаев // Физика и техника полупроводников. – 2014. – Т. 48, вып. 8 – С. 1009-1013.
2. Спектроскопия глубоких центров в полупроводниках // А.Т. Мамадалимов, А.А. Лебедев, Е.В. Астрова – Ташкент: Университет, 1999 – 164 c.
3. Войцеховский, А.В., Фотоэлектрические МДП-структуры из узкозонных полупроводников./ А.В. Войцеховский, Давыдов В.Н., – Томск: Сов. радио. – 1990. – 327 с.
4. Дьяконова, Н. В. Природа объемного шума 1/f в GaAs и Si / Н. В. Дьяконова, М. Е. Левинштейн, С. Л. Румянцев // Физика и техника полупроводников – 1991. – Т. 25, вып. 12 – С. 2060-2104.
5. Георгобиани, А.Н. Физика соединений AIIBVI / А.Н. Георгобиани, М.К. Шейкман. – М.: Наука, – 1986. – 320 с.
6. Петренко В.Ф. Автореф.докт.дисс. – Черноголовка. Ин-т физики твердого тела АН СССР, – 1982.
7. Влияние движения дислокаций на электропроводность Zn.Se / А.В. Зарецкий, В.Ф. Петренко // ФТТ – 1978. – Т. 20. – С. 1167-1174.
8. Шейнкман, М.К. Увеличение фоточувствительности и интенсивности люминесценции при фототермической диссоциации донорно-акцепторных пар в CdS. // Письма в ЖЭТФ. – 1972. – Т.15,вып. 2. - С. 673-676.
9. Джафаров, М.А. Отрицательная фотопроводимость в пленках твердых растворов соединений AIIBVI. / М.А. Джафаров, Э.Ф. Насиров, С.А. Мамедова // Физика и техника полупроводников. – 2014. – Т. 48, вып. 5. – С. 590-596.
10. Давыдов, В.Н. Фотоиндуцированное усиление шума в полупроводниковых структурах. // Изв. вузов. Физика. – 1999. – № 5. – С. 49-58.
11. Давыдов В.Н., Мусина, И.М., Гребенников, А.С. Влияние фоновой засветки на электрические свойства фоторезисторов из селенида кадмия. // Доклады ТУСУР – 2011. – Вып. 2 (24). – Ч.1. – С. 167-170.
12. Давыдов, В.Н., Мусина, И.М., Гребенников, А.С. Шумовые свойства фоторезисторов на основе селенида кадмия при фоновой засветке. // Изв. вузов. Физика. – 2012. – Вып. 3. – Ч. 1. – С. 90-95.
13. Давыдов, В.Н., Мусина, И.М., Гребенников, А.С., Анализ электрических свойств фоторезисторов на основе CdSeв условиях фоновой засветки. // Доклады ТУСУР – 2011. – Вып. 2 (24). – Ч. 1. –C. 171-178.