Ефективна маса густини станів електронів ∆1-мінімуму зони провідності кристалів германію

Abstract

На основі теорії деформаційного потенціалу й експериментальних даних поздовжнього п’єзоопору в кристалографічному напрямку [100] сильнолегованих монокристалів германію в області виключно іонного розсіювання (Т = 4.2 K) з урахуванням ділянки сильних одновісних тисків X > 1.6 GPa (коли вклад у зміну питомого опору монокристалів n-Ge дають як L₁-, так і Δ₁-мінімуми зони провідностi) було знайдено ефективну масу густини станів mΔ₁ = 0.88m0 для Δ₁-мінімуму.

На основе теории деформационного потенциала и экспериментальных данных продольного пьезосопротивления в кристаллографическом направлении [100] сильнолегированных монокристаллов германия в области исключительно ионного рассеяния (Т = 4.2 K) c учетом участка сильных одноосных давлений X > 1.6 GPa (когда вклад в изменение удельного сопротивления монокристаллов n-Ge дают как L₁-, так и Δ₁-минимумы зоны проводимости) найдена эффективная масса плотности состояний mΔ₁ = 0.88m0 для Δ₁-минимума.

In many cases such semiconductor material as germanium is a perspective material for creation of different electronic devices and sensors. In extreme conditions of large electric, deformation, optical and temperature fields in single crystals of germanium, not only the minima of the conduction band with symmetry L₁, and also high energy minimums Г2, Δ₁ and Г15 can participate in a variety of kinetic and optical effects. For a quantitative description of these effects, the parameters of active minimums of energy of the conduction band are required. The effective mass of the density state is one of the important parameters of the band structure. Based on the theory of deformation potential in manyvalley semiconductors and experimental data on longitudinal piezoresistance in crystallographic direction [100] in heavily doped single crystals of germanium, in the region of ion scattering exclusively (Т = 4.2 K), the effective mass of the density of states for Δ₁-minimum has been found. The calculation was carried out in the area of strong uniaxial pressure X > 1.6 GPa, when the contribution to the change in resistivity of the n-Ge single crystals was made by both L₁- and Δ₁-minima of the conduction band. The analysis allowed evaluation of the effective mass of density states mΔ₁ = 0.88m0 parameters for L₁-minimum and values of resistivity for this area.