Impedance spectroscopy of Si whiskers in the range of metal-insulator transition
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Impedance spectroscopy of Si whiskers in the range of metal-insulator transition
Импедансная спектроскопия нитевидных кристаллов Sі в области перехода металл-диэлектрик Імпедансна спектроскопія ниткоподібних кристалів Sі в області переходу метал-діелектрик |
|
| Creator |
Druzinin, A. O.; Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ostrovskii, I. P.; Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів Khoverko, Yu. M.; Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів Koretskyy, R. M.; Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів |
|
| Subject |
621.315.592
кремній; ниткоподібні кристали; перехід метал-діелектрик; імпеданс-спектроскопія silicon; whiskers; metal–insulator transitions; impedance spectroscopy кремний; нитевидные кристаллы; переход металл-диэлектрик; импеданс спектроскопия |
|
| Description |
Introduction. The paper deals with investigation of impedance spectroscopy of Si whiskers with doping concentration in the vicinity to metal-insulator transition in the region of low (4,2 – 70 K) temperature and frequency range 0,01 – 250x103 Hz. Experimental results. The silicon whiskers were grown by chemical vapour deposition method in closed bromine system. The whiskers of 40x10-6 m in diameter have boron concentration from 2×1018 to 2×1019 сm-3. The impedance spectroscopy of Si whiskers was investigated with use of Lock-in amplifier in the region of low (4,2 – 70 K) temperature and frequency range 0,01 – 250 x 103 Hz. The investigations showed that in the range of zone conductance (T= 30 – 70 K) the whisker impedance has inductive character, while at the range of impurity conductance (T = 4,2 – 20 K) impedance changes to capacity character. The reduction of impurity concentration at dielectric side of metal-insulator transition leads to decrease of the whisker capacity in the range of low temperatures. Discussion. An inductive character of whisker impedance is explained skin-effect of conductance in thin whisker, while capacity character of the whisker impedance is connected with hopping conductance on impurity band. Conclusions. Character of changes of Si whisker impedance conductance is discussed in the frame of hopping conductance on impurity band, which takes place at low temperatures.
В результате выполненных исследований электропроводности нитевидных кристаллов Si с диаметрами 40x10-6 м, легированных примесью бора до концентраций вблизи перехода металл-изолятор (ρ300К =0,94 - 1,68x10-4 Ом м) в температурном интервале 4,2-70 К, частотном диапазоне 0,01-250x103 Гц обнаружено, что импеданс образцов в зависимости от температуры имеет емкостный (4,2 – 20 К) и индуктивный (30-70 К) характер, величина которого зависит от концентрации легирующей примеси. Исходя из результатов исследований кристаллов методом импедансной спектроскопии обсуждены отличия поведения импенданса образцов с различной концентрацией легирующей примеси. На основі дослідження електропровідності ниткоподібних кристалів Si з діаметрами 40х10-6 м, легованих домішкою бору до концентрацій поблизу переходу метал-діелектрик (ρ300К = 0,94-1,68х10-4 Ом•м) у температурному інтервалі 4,2-70 К, частотному діапазоні 0,01-250 х103 Гц виявлено, що імпеданс зразків в залежності від температури має ємнісний (4,2К – 20 К) та індуктивний (30 – 70 К) характер, величина якого залежить від концентрації легуючої домішки. На основі досліджень кристалів методом імпедансної спектроскопії обговорено відмінність поведінки імпендансу зразків з різною концентрацією легуючої домішки. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine
|
|
| Date |
2013-12-12
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/713
|
|
| Source |
BULLETIN of National Technical University of Ukraine. Series RADIOTECHNIQUE. RADIOAPPARATUS BUILDING; № 55 (2013); 97-106
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 55 (2013); 97-106 Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 55 (2013); 97-106 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/713/724
|
|
| Rights |
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
|
|