Журнал технической физики, 2004, том 74, вып

= 5.51 (p300к = 1.07 10¹⁷ cm^-3).
Таким образом, получено, что максимальную чувствительность неохлаждаемых термочувствительных элементов из InSb следует ожидать в образцах, легированных акцепторной примесью, и при 300 K они имеют следующие параметры: p = 1.01 10¹⁷cm^-3, =60.1 Ω^-1 cm^-1, р = 1.7 10^-2 Ω cm, |R_H|= 989 cm³ C^-1, в таких образцах = -2.77 10^-2K^-1.



Рис. 1. Зависимости электропроводности (1) и абсолютное значение ТКС (2) от параметра a = p/n_i для антимонида индия при 300 K.
Подобным образом были рассчитаны значения пара­метра a, соответствующие максимуму сигнала Smax при фиксированных температурах в диапазоне 290-320 K. Положение S_max с температурой смещается незначи­тельно: от a = 5.170 (при T = 290 K) до a = 5.179 (при T = 320 K); концентрация дырок увеличивает­ся от 8 10¹⁶ до 1.6 10¹⁷ cm^-3. Величины S_max и |R_H|_max уменьшаются в 2 раза, а ТКС снижается от =2.95 10^-2 до 2.45 10^-2.


Рис. 2. Зависимости удельного сопротивления р, постоян­ной Холла кристаллического антимонида индия и чув­ствительности S болометрического элемента от параметра .

Из монокристаллического антимонида индия были из­готовлены малогабаритные, малоинерционные, высоко­точные термочувствительные элементы — датчики тем­пературы на область 307-315 K, которая соответству­ет шкале медицинского термометра. Термочувствитель­ные элементы представляли собой меандр площадью (1.5 х 1.5) mm и толщиной ~ 50pm. Сопротивление элемента равнялось 2.0-2.5kΩ. В таблице представ­лены электрические параметры образцов антимонида индия, из которых были изготовлены датчики температу­ры. Как видно из таблицы, экспериментальные значения электропроводности меньше, чем расчетные значения, что, вероятно, обусловлено тем, что при расчетах не бы­ли учтены все механизмы рассеяния носителей заряда.
Анализ экспериментальных результатов, представлен­ных в таблице, показал, что из кристаллов InSb, парамет­ры которых удовлетворительно согласуются с теорией, получены болометрические элементы с чувствительно­стью и ТКС, близкими к расчетным значениям (образ­цы 1-3). Параметры образцов 4 и 5 не соответствуют расчетам, в результате чего из этих кристаллов были получены элементы с низкими значениями S_max и ТКС.
Таким образом, на примере кристаллов антимонида индия были рассчитаны оптимальные электрические па­раметры образцов для создания неохлаждаемых термо­чувствительных элементов (болометров, термодатчиков) для приборов оптоэлектроники. Показано, что наиболь-

Электрические параметры образцов антимонида индия для неохлаждаемых термочувствительных элементов (300 K)

№ образца	, cm^3С^-1	, Ω^-1cm^-1	*, K^-1
1	903	33.3		1.00
2	725	34.0		0.90
3	680	29.6		0.94
4	332	25.6		0.61
5	140	24.0		0.45

* ТКС определялся в интервале температур 307—315 K.
** S_lel нормированы к S_max образца 1.

шая чувствительность элементов может быть получена на кристаллах, легированных акцепторной примесью с p_300K ~ 10¹⁷cm~³. Аналогичные расчеты могут быть выполнены для полупроводников с иными значениями ширины запрещенной зоны, у которых область соб­ственной проводимости приходится на другой интервал температур. Термочувствительные элементы могут быть изготовлены для несколько иной области спектра.
Список литературы

1. 
   Линевег Ф. Измерение температур в технике. Москва, Металлургия, 1980.
   
2. 
   Зеров В.Ю., Маляров В.Г // Оптический журнал. 2001. Т. 68. С. 88.
   
3. 
   Oszwaldowski M., Zimpel M. // J. Phys. Chem. Solids. 1988. Vol. 49. P. 1179.
   
4. 
   Маделунг О. Физика полупроводниковых соединений эле­ментов III и V групп. М.: Мир, 1967.
   

141