|
а)
Заряд ташувчилар концентрациясини ёругликнинг юти-
лиши буйича анщлаш
Тажрибада ютилиш коэффициенти буйича, заряд та
шувчилар концентрациясини аникдашда, ютилиш коэф
фициентини уларнинг концентрациясига богликдиги асос
к,илиб олинган. Ю тилиш коэффициентини тажрибада
аникданган ёругликнинг намунадан утиш ва к,айтиш ко
эффициентлари буйича \исоблаб, заряд ташувчилар кон
центрациясини аникдаш мумкин. Лекин тажрибада аник,-
ланган ва назария буйича х,исобланган натижалар бир-
биридан фаркдангани учун одатда олдиндан тажрибада
олинган a = f ( N ) градиуровка (даражалаш) графигидан
фойдаланиб топилади. Бунинг учун заряд ташувчилар
концентрацияси маълум булган бир кднча намуналарда
ютилиш коэффициентининг концентрацияга богликди-
ги аникданади. Ютилиш коэффициентининг концентра-
144
3.3-расм. п, р — типдаги кремний намуналарда ёругликнинг ютилиш
коэффициента а ни заряд ташувчилар концентрациясига назарий
(1-ЧИЗИ10 тажриба йули билан ( ----- ч и з и ^ богланиш.
а — ёругликнинг тулк,ин узунлиги 40 мкм булган хол учун.
цияга назарий богланиши, a = f ( N ) тажриба натижалари
билан мос тушмаслиги эркин заряд ташувчиларда ёруг
лик ютилишининг назарий модели етарлича яхши иш-
ланмаганлигидан далолат беради. Бир к.анча х,олларда
тажриба ва назария натижалари кисца тулкин узунлиги
оралигида мос тушади. Масалан, р, л-тип кремнийларда
инфрак,изил сох,анинг киск^а тулкин узунлиги к,исмида
a (N ) нинг назарий ва амалий к,ийматлари бир -бирига мос
тушади, узун тулкин узунлик кисмида эса, кучли фар к,
кузатилади (3.3-расм).
Тажрибада ёругликни намунадан утиш (шаффофлик)
коэффициенти оркали 7>0,1 да киймати ютилиш коэф
фициенти (2.236) ва к,айтиш коэффициенти
145
R = R J l - T ) e - ° “
(3.43)
ифодаларидан аникданади. Бу ерда /?,0 яримчексиз наму
нада ёругликнинг кайтиш коэффициенти, d — намуна
калинлиги. (3.236) ва (3.43) тенгламанинг биргаликдаги
ечими ютилиш коэффициенти кийматини беради.
Улчашнинг спектрал оралигини танлашда шуни эъти-
борга олиш керакки, ораликнинг маълум бир спектрал
кисмида (сохасида) ёругликнинг эркин электронда юти-
лишидан ташкари, у яна киришма атомларида хамда крис
талл панжаранинг гебранишларида (фононларда) ютили-
ши мумкин. Заряд ташувчилар концентрациясини аник
лашда хатоликларга йул куймаслик учун улчанаётган
тулкин узунлиги сохасида бошка ютилишлар кичик були
ши керак. Масалан, кремнийда тулкин узунлигининг 6
мкм дан 40 мкм оралигида фононда ёругликнинг ютили-
ши намоён булади, шу билан бирга, ёругликнинг фонон
ларда ютилиш коэффициенти 0,3ч-10 см-1 оралигида
булиб, концентрацияси 10|8см 3 булган намуналарнинг
эркин зарядларда ёругликнинг ютилиш коэффициенти
тартибидадир. Ш уни нг учун кремний намуналарида
улчовни асосан тулкин узунлигининг А<5 мкм ёки А>40
мкм булган сохаларида утказилиши максадга мувофик-
дир. Бунда киска тулкин узунлик сохасидан фойдаланиб
стандарт улчов асбобларини куллаган маъкулдир. Тажри-
бани заряд ташувчилар концентрацияси кичик булган
намуналарда утказиш максадга мувофикдир. Чунки юти
лиш коэффициенти тулкин узунлигининг ортиши билан
ортиб боради. Бунда улчанаётган заряд ташувчилар кон
центрациясини куйи чегараси 1015 см -3 гача камаяди
(улчаш техникаси 40 мкм да кийинлашади). Яримутказ
гич параметрларини улчашда ёруглик манбаи сифатида
лазер нурларининг кулланиши катта имкониятлар ярата-
ди. Бунда ёругликни тулкин узунлиги тартибида булган
кичик диаметрли юзага туплаш (ёруглик зондини олиш)
ва намуналарнинг кичик сох,асини текшириш мумкин.
Лазер нурлари интенсивлигининг катта булиши улчов
асбоблари хамда усулнинг сезгирлигини оширади, наму
нани тор ва кенг килиб, лазер нурлари билан ёритиш
мумкин. Лазерларни ёруглик манбаи сифатида ишлати-
лишининг ютуги шундан иборатки, инфракизил интрос-
146
копларнинг характеристикаларини яхшилаш имконини
беради. Харакатланувчи лазер нурларига асосланган мик-
роскопларни яратиш ва улар ёрдамида текширилаёгган
намуналарда бир жинсли эмаслиликнинг так,симланиши
тугрисида аник, маълумотлар олиш мумкин х,амда кон
центрация, \аракатчанликнинг нафак,ат юза буйича, бал
ки кдлинлик буйича х,ам х,ар хил кундаланг кесимларда
такримланиши тугрисидаги микдорий натижаларни олиш
мумкин.
б)
Ёругликнинг плазма резонансы со^асида намунадан к;ай-
тиши буйича эркин заряд ташувчилар концентрацияси ва
я;аракатчанлигини атщлаш усули
Намунанинг нур синдириш (п ) ва ютилиш курсаткич
(х ) ларини (3.37) ва (3.38) лардан топиб, ёругликнинг
к,айтиш коэффициенти ифодаси (3.15) га куйсак, Э Х М
да \исоблаш кулай булган
2
, 2г-2„-2
D t
\
V 1
U
\
F ~ е °°
)
+ а F
G
R((o) = R (a , b, О = ------ ----- ц т-----
(3.44)
(F G ~ l + e / 2) + a 2F " 2G " 2
кдйтиш коэффициентининг спектрал борланишдаги ана
литик ифодаси олинади. Бу ерда:
1>^К
F(a,
b )
= \[a2(b 2
- l )
+
l]Z> + { [ a 2(Z>2 - 1 ) - 1 ] V
+ a 2 Y
G(a, b) = [2b(a:b2 + 1)]K
(3.45)
a=a> ■ ;
b~(o/w
Do'stlaringiz bilan baham: |
