Імпедансні та магнетні характеристики ниткоподібних кристалів кремнію в околі переходу метал – діелектрик для створення приладів
Електронний науковий архів Науково-технічної бібліотеки Національного університету "Львівська політехніка"
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Імпедансні та магнетні характеристики ниткоподібних кристалів кремнію в околі переходу метал – діелектрик для створення приладів
Импедансные и магнитные характеристики нитевидных кристаллов кремния в окрестности перехода металл - диэлектрик для создания приборов Impedance and magnetic characteristics of silicon whiskers in the vicinity of the metal - insulator transition for creating devices |
|
| Creator |
Корецький, Роман Миколайович
|
|
| Subject |
ниткоподібний кристал
стрибкова провідність магнетоопір імпеданс деформація сенсор нитевидный кристалл прыжковая проводимость магнитосопротивление импеданс деформация сенсор Whiskers hopping conductivity magnetoresistance impedance distortion sensor |
|
| Description |
Дисертація присвячена дослідженню імпедансних та магнетних характеристик ниткоподібних кристалів Si з концентрацією легуючої домішки в околі переходу метал – діелектрик, вивченню зміни їх від ступеня легування, а також дослідженню властивостей для розширення існуючих уявлень про фізичну природу багатьох процесів у твердих тілах, що дало можливість розробити концепцію створення нових сучасних приладів із наперед заданими та прогнозованими характеристиками. Наведено результати досліджень електрофізичних, імпедансних та магнетних властивостей ниткоподібних кристалів Si. Встановлено, що характер реактивної складової імпедансу НК кремнію суттєво залежить від ступеня наближення до ПМД. Зокрема, в області низьких температур 4,2÷20 К у зразках з напівпровідниковим характером електропровідності виявлений ємнісний, а у зразках з металевим характером електропровідності – індуктивний характер імпедансу. На частотні характеристики дія одновісної деформації стиску при низьких температурах сприяє розширенню температурної області в якій спостерігається імпеданс ємнісного характеру в зразках з концентрацією легуючої домішки з діелектричного боку ПМД. Виявлені особливості дозволили запропонувати реактивні (ємнісні та індуктивні) елементи твердотільної електроніки працездатні за низьких температур. Запропоновано удосконалену модель створення сенсорів деформації на основі виявленого гігантського тензорезистивного ефекту на змінному струмі в зразках НК Si р-типу провідності за низьких температур. Диссертация посвящена исследованию импедансных и магнитных характеристик нитевидных кристаллов Si с концентрацией легирующей примеси в окрестности перехода металл - диэлектрик, изучению изменения их от степени легирования, а также исследованию свойств для расширения существующих представлений о физической природе многих процессов в твердых телах, что дало возможность разработать концепцию создание новых современных приборов с заданными и прогнозируемыми характеристиками. Приведены результаты исследований электрофизических, импедансных и магнитных свойств нитевидных кристаллов Si. Установлено, что характер реактивной составляющей импеданса НК кремния существенно зависит от степени приближения к ПМД. В частности, в области низких температур 4,2÷20 К в образцах с полупроводниковым характером электропроводности обнаружен емкостной, а в образцах с металлическим характером электропроводности - индуктивный характер импеданса. На частотные характеристики действие одноосной деформации сжатия при низких температурах способствует расширению температурной области в которой наблюдается сопротивление емкостного характера в образцах с концентрацией легирующей примеси с диэлектрической стороны ПМД. Обнаружены особенности позволили предложить реактивные (емкостные и индуктивные) элементы твердотельной электроники работоспособны при низких температурах. При криогенных температур исследовано магнитное сопротивления НК Si р- типа проводимости с удельным опорами ρ300K=0,009 ÷ 0,02 Ом·см, что соответствует концентрации примеси бора как из металлической, так и диэлектрической стороны ПМД. Установлено, что характер магнетосопротивления в НК Si р-типа проводимости определяется механизмом проводимости, который реализуется в образцах в зависимости от концентрации легирующей примеси и температуры измерения. В частности, впервые установлено появление ВМО в поперечном магнитных поле в легированных НК Si с концентрацией легирующей примеси, соответствующего переходу металл-диэлектрик. Виявлено, что для данных образцов наблюдаются различия в зависимостей магнетосопротивления в магнитном поле, сделано предположение, что характер температурных зависимостей сопротивления и магнетосопротивления НК Si с концентрацией легирующей примеси, соответствующего переходу металл-диэлектрик, в интервале низких температур определяется действием эффекта Кондо, связанного с рассеянием носителей заряда на носителях заряда с противоположными спинами, локализованных на примесях. Из анализа полученных данных как температурной зависимости электропроводности, так и магнетосопротивления для одних и тех же НК Si следует, что при низких температурах (4,2 ÷ 20) К доминирует проводимость, обусловленная прыжками носителей заряда по локализованных состояниях (прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка ). На основе данных зависимостей рассчитаны характеристики электронной подсистемы: плотность локализованных состояний, которая равна NЕ(F) = 8,46 1017 эВ см-3 и радиус локализации носителей заряда – 8,6 нм, а параметры прыжковой проводимости, в частности значение энергии активации : ε2 = 2,3 мэВ и длину прыжка R = 8,0 нм. Предложена усовершенствованная модель создания сенсоров деформации на основе обнаруженного гигантского тензорезистивного эффекта на переменном токе в образцах НК Si р- типа проводимости при низких температурах. This research focuses on impedance and magnetic characteristics of Si whiskers with dopant concentration in the vicinity of the metal - insulator transition , the study of changes in the degree of doping , and the study of the properties for the expansion of existing ideas about the physical nature of many processes in solids, which made it possible to develop a concept creation of modern devices with predetermined and predictable characteristics. The results of research of electro, impedance and magnetic properties of whiskers Si.It was established that the nature of the reactive component of impedance silicon whisker strongly depends on the degree of approximation to the MIT. In particular, at low temperatures 4,2÷20 K in samples with a semiconductor capacitive nature of conductivity is found, and in samples with metallic conductivity character - character inductive impedance. On the frequency response performance uniaxial compressive deformation at low temperatures enhances the temperature region in which there is a capacitive impedance in samples with dopant concentration of the dielectric side of MIT. The features allowed to offer reactive (capacitive and inductive) elements of solid-state electronics are efficient at low temperatures. An improved model of the formation of strain sensors based on the detected giant tensoresistive effect on the AC in the samples Si p-type conductivity at low temperatures. |
|
| Date |
2014-09-29T11:44:55Z
2014-09-29T11:44:55Z 2014 |
|
| Type |
Autoreferat
|
|
| Identifier |
Корецький Р. М. Імпедансні та магнетні характеристики ниткоподібних кристалів кремнію в околі переходу метал – діелектрик для створення приладів : автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук : 05.27.01 – твердотільна електроніка / Роман Миколайович Корецький ; Національний університет «Львівська політехніка». - Львів, 2014. - 23 с.
http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/24503 |
|
| Language |
ua
|
|
| Publisher |
Національний університет "Львівська політехніка"
|
|