ТЕРМОВОЛЬТАИЧЕСКИЕ СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИМЕСЕЙ И ДЕФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ ТИПА AIIIBV

В статье исследуется синергетика полупроводников с глубокими примесями и дефектами. Работа основана на ранее развитых теоретических представлениях о возможности  развития процессов самоорганизации в n-полупроводниках типа A^IIIB^V в условиях однородного нагрева. При этом, в результате распада возникающих при выращивании комплексов типа мелкий донор + вакансия, возможно появление периодического распределения вакансий и мелких доноров вдоль образца, что приводит к появлению изотипных потенциальных барьеров n-n⁺, т.е. к появлению внутреннего электрического поля. Разделение создаваемых нагревом свободных носителей на этих потенциальных барьерах приводит к появлению токов и напряжений, синергетических по своей природе. Приведены результаты исследований полупроводников типа A^IIIB^V, полученных по методу Чохральского и обладающих n-типом проводимости: GaAs<Sn>, GaAs<Te>, InP<Te>, GaSb<Te>. Исследования структур с омическими контактами, изготовленных на основе этих материалов, показали, что они обладают рядом достаточно необычных свойств: при однородном нагреве в них появляются токи и напряжения, зависящие от температуры, т.е. пластина n-полупроводника типа A^IIIB^V при Т > 50÷60 ºС ведет себя как генератор тока и (или) напряжения. Такие необычные свойства объясняются распадом под влиянием нагрева имеющихся во всех этих материалах комплексов вида мелкий донор + вакансия, в результате чего под воздействием температуры в процессе самоорганизации возникают периодические распределения концентрации вакансий, эффективно работающих легирующих доноров и рекомбинационных центров вдоль образца, что и служит причиной появления в них токов и напряжений, синергетических по своей природе. Работа может быть полезна при разработке приборов на основе полупроводников типа A^IIIB^V.

1. Каминский В.В, Соловьев С.М., Голубков А.В. Генерация электродвижущей силы при однородном нагреве полупроводниковых образцов моносульфида самария // Письма в Журнал технической физики. 2002. T. 28, вып. 6. С. 29–34.

2. Каминский В.В., Голубков А.В., Васильев Л.Н. Дефектные ионы самария и эффект генерации электродвижущей силы в SmS // Физика твердого тела. 2002. Т. 44, Вып. 8. С. 1501–1505.

3. Каминский В.В., Казанин М.М. Термовольтаический эффект в тонкопленочных структурах на основе сульфида самария // Письма в Журнал технической физики. 2008. Т. 34, Вып. 8. С. 92–94.

4. Саидов А.С. Термоэлектретные свойства технического кремния полученного восьмикратной переплавкой на солнечной печи // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2010. № 3(83). С. 22–25.

5. Саидов А.С., Лейдерман А.Ю., Маншуров Ш.Т. Необычные свойства поликристаллического кремния, полученного пятикратной переплавкой металлургического кремния на солнечной печи // Между-народный научный журнал «Альтернативная энерге-тика и экология» (ISJAEE). 2011. № 5(97). С. 27–33.

6. Саидов А.С., Лейдерман А.Ю., Аюханов Р.А., Маншуров Ш.Т., Абакумов А.А. Спектральная фото-чувствительность поликристаллического кремния, полученного пятикратной переплавкой металлургического кремния на солнечной печи // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2012. № 4. С. 42–47.

7. Hwang C. J. Optical Properties of n-Type GaAs. Formation of Efficient Hole Traps during Annealing in Te-Doped GaAs // Journal of Applied Physics. 1969. No. 40. P. 4584–4592.

8. Булярский С.В., Фистуль В.И. Термодинамика и кинетика взаимодействующих дефектов в полупроводниках. М.: Наука, 1997.

9. Leyderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rahmonov U.K. About Possibility of Development Syn-ergetic Processes in Semiconductors of Type AIIIBV // Journal of Materials Science Research. 2013. Vol. 2, No. 2. P. 14–21.

10. Leyderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rahmonov U.Kh. Thermovoltaic processes in gallium arsenide doped with tin // Applied Solar Energy. 2012. Vol. 48, No. 3. P. 165–168.

11. Leyderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rahmonov U.Kh. Study of properties of tellurium doped indium phosphide as photoconversion material // Ap-plied Solar Energy. 2014. Vol. 50, No. 3. P. 143–145.

12. Sah C.T., Noyce R., Shockley W. Carrier genera-tion and recombination in p-n-junctions and p-n-junction characteristics // Proccedings Institute of Radio Engi-neers. 1957. Vol. 9, No 11/12. P. 1055–1065.

13. Leyderman A.Yu. On the generation – recombi-nation current in p-n-junctions of semiconductors with continuous gap – state spectrum // Physica Status Solidi (a). 1985. Vol. 87, No 2. P. 363–372.

14. Leyderman A.Yu. Effect of the generation – re-combination currents on the photovoltaic conversion of solar energy // Applied Solar Energy. 1999. Vol. 35, No 2. P. 20–25.

15. Лейдерман А.Ю., Минбаева М.К. Механизм быстрого роста прямого тока в полупроводниковых диодных структурах // Физика и техника полупроводников. 1996. T. 30, № 10. C. 1729–1728.

16. Лейдерман А.Ю. Статистика рекомбинации в полупроводниках с распадающимися в результате рекомбинационно-стимулированных процессов сложными примесными комплексами // Доклады Академии Наук УзССР. 1989. № 1. С. 24–26.

17. Карагеоргий-Алкалаев П.М., Лейдерман А.Ю. Рекомбинация и релаксационные процессы в полу-проводниках с примесными комплексами // В сбор-нике «Физика и материаловедение полупроводников с глубокими уровнями». М.: Металлургия, 1978.

18. Лейдерман А.Ю., Хашаев М.М. Особенности рекомбинации в полупроводниках AIIIBV // Доклады Академии Наук республики Узбекистан. 2012. № 3. C. 22–24.