ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ P-SI-N-(SI2)1 - X - Y (GE2)X (ZNSE)Y -СТРУКТУР ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ Текст научной статьи по специальности «Физика»

Computational nanotechnology

Vol. 6, №3,2019

ISSN 2313-223X

05.02.08

ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ

DOI: 10.33693/2313-223X-2019-6-3-16-21

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ p-Si-/?-(Si2)1 х y(Ge2)x(ZnSe)y-CTPyKTyP ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ1

Саидов Амин Сафарбаевич, доктор физико-математических наук, профессор; главный научный сотрудник Физико-технический института. Научно-производственное объединение «Физика-Солнце» Академии наук республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан. E-mail: amin@uzsci.net

Амонов Кобил Ашрафович, старший научный сотрудник Физико-технический института. Научно-производственное объединение «Физика-Солнце» Академии наук республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан. E-mail: kvant.ph@gmail.com

Лейдерман Ада Юльевна, доктор физико-математических наук, профессор; главный научный сотрудник Физико-технический института. Научно-производственное объединение «Физика-Солнце» Академии наук республики Узбекистан. Ташкент, Узбекистан. E-mail: ley@uzsci.net

Аннотация. Показана возможность выращивания твердого раствора (Si2)l x_y(Ge2)x(ZnSe)y на кремниевых подложках методом жидкофазной эпитаксии из раствора - расплава. Вольтамперная характеристика гетероструктур при комнатной температуре имеет три участка: омический-I~ V, экспоненциальный-I~ exp(qV/ckT), и кубическую зависимость-1~ \/ъ, которая с ростом температуры сменяется более слабыми зависимостями-I~ V2,b, I~ V2,5 и1~ \/2,ъ при температурах 360, 390 и 420 К, соответственно. Экспериментальные результаты объясняются на основе теоретических представлений о сложном характере рекомбинационных процессов в таких материалах.

Ключевые слова: жидкофазная эпитаксия, твердого раствора, рекомбинационных процессов.

1. Введение

В настоящее время ведутся интенсивные исследования в области полупроводникового материаловедения с целью получения новых материалов, расширения их класса, снижения их стоимости, а также изготовления структур, используемых для создания приборов фото и оптоэлек-троники. Соединения А"ВМ и А'"ВУ и их твердые растворы считаются основными материалами для создания на их основе полупроводниковых приборов широкого класса. Применение полупроводниковых материалов А"ВУ| и А'"ВУ можно значительно расширить, используя их твердые растворы замещения с элементарными полупроводниками типа (С24)1 _ Х(А"В\ и {Сл2)1 _ Х(А'"В\. Принципиальная возможность получения таких твердых растворов была продемонстрирована в работах [1-5]. Были экспериментально получены твердые растворы (6е2)1хрп5е)х, (1п5Ь)1х(5п2)х, (баА^ _ хрп5е)х, (Б!2)1 _ х _ у(вег)„^)у' ^ _>аР)х, (5д1_х(6а5Ь)х, (5\2)1_х(1п5)х, (6е2)1_х(1пР)х и исследованы их некоторые электрофизические свойства [2-6].

В данной работе приводятся экспериментальные результаты по выращиваниютвердого раствора (512)1ху(6е2)хрп5е)у на кремниевых подложках и исследованию структурных особенностей и вольтамперных характеристик (ВАХ) гетероструктур р-51-п-(512)1_х_у(6е2)х(2п5е)у.

2. Методика выращивания твердого раствора (Si2)1_x_v(Ge2)x(ZnSe)v

Методом жидкофазной эпитаксии из оловянного раствора-расплава выращивались эпитаксиальные слои твердых растворов (Si^ _ х _ y(Ge2)x(ZnSe)y. Подложками служили Si шайбы диаметром 20 мм и толщиной ~400 мкм, вырезанные из монокристаллического кремния р-типа проводимости с кристаллографической ориентацией (111) и удельным сопротивлением 10 Ом ■ см. Состав раствора-расплава был получен на основе предварительных исследований системы Sn—Si—Ge—ZnSe и литературных данных [7-9]. Эпитаксиальные слои с наилучшими параметрами получались при температуре начала кристаллизации - 950 °С и скорости охлаждения подложки - 1 град/мин. Выращенные пленки имели электронный тип проводимости с удельным сопротивлением ~5,6 Ом ■ см и толщину 12-15 мкм.

3. Вольт-амперные характеристики гетероструктур p-Si^n-[Si2)1_x_y[Ge2)x[lnSe)y

На основе эпитаксиального слоя твердого раствора (Si2)1 _ х _ y(Ge2)x(ZnSe)y были изготовлены гетероструктуры p-Si-n-(Si2)l x y(Ge2)x(ZnSe)y. Для исследования вольт-амперных характеристик (ВАХ) к структуре создавались омические

1 Работа выполнена по гранту ФА-Ф2-003 АН РУз: «Фото-, теплоэлектрические и излучательные эффекты в новых многокомпонентных твердых раство-

рах с нанокристаллами на основе молекул элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений».

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ p-Si-n-[Si2)1_x_y[Ge2)x{ZnSe)y-CTPyKTyP ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Саидов A.C., Амонов К.А., Лейдерман А.Ю.

контакты путем вакуумного напыления серебра. Исследования производились в диапазоне температур 300-451 К. Анализ прямой ветви ВАХ показывает, что при комнатной температуре имеются три ярко выраженные участка: омический -1 ~ V (в интервале напряжения от нуля до 0,2 В), экспоненциальный - I ~ ехр (ц\//скТ) (в интервале от 0,25 до 1,7 В) и кубическую зависимость - I ~ V3 (в интервале от 1,8 до 3,0 В), которая с ростом температуры сменяется более слабыми зависимостями -1 ~ \/2,ь (при 360 К), / ~ V2 5 (при 390 К) и / ~ V2,3 (при 420 К). Основное уравнение задачи в данном случае может быт, записано в виде (см. напр. [10]):

г, d2P Ф ,, dx dx

0,

(1)

где Оа~Ор - коэффициент амбиполярной диффузии; ио - ам-биполярная скорость дрейфа; р и IV- концентрация неосновных носителей (дырок) и скорость рекомбинации неравновесных носителей заряда, причем

(Ь + 1)р

A/w - —

if дЕ

dx' J

Е\дх

q^Ab + Dp'

(2) (3)

цп, цр - подвижности электронов и дырок, соответственно; Ь = ц„/цр; Nd - концентрация донорных центров; EJ - напряженность электрического поля в базе структуры; д - элементарный заряд; ./ - плотность электрического тока. Учитывая сложный характер примесейи дефектов, имеющихся в исследуемом материале, справедливо записать скорость рекомбинации и в отличном от обычной статистики Шокли-Реда, виде учитывающем возможность межпримесного взаимодействия, т.е. возможность электронного обмена внутри двухкомпонентного межпримесного комплекса (см. [11]):

U = N„

,{pn-nf)

(л + пг ) + ср (р + Pj ) + ах,- р л '

(4)

где Л/к - полная концентрация рекомбинационных центров, (комплексов); сп и ср - коэффициенты захвата электронов и дырок на рекомбинационные центры, л- и р-концентрации неравновесных электронов и дырок, в [11] собраны различные модели двухуровневых комплексов. Они могут быть различными: акцепторно-донорных пары, вакансия + положительно заряженный рекомбинационный центр, положительно заряженный ион внедрения + отрицательно заряженный рекомбинаций центр, мелкий донор + вакансия (как в материалах типа АИВМ), но независимо от конкретной модели, если существенен межэлектронный обмен внутри такого комплекса, скорость рекомбинации неравновесных носителей в отличие от общеизвестной статистики Шокли-Реда имеет вид типа (4). Схема рекомбинации через такой комплекс показана на рис. 1: а - коэффициент, описывающей внутрикомплексный обмен свободных носителями; г-время электронного обмена внутри двухкомпонентного примесного комплекса; л1 и р1 - факторы Шокли-Реда, которые в случае простых рекомбинационных центров описываются следующими выражениями;

N и Л/и - эффективные плотности состояний в зоне проводимости и валентной зоне, соответственно; Ек - энергетический уровень рекомбинационных центров, расположенный в запрещенной зоне исследуемого материала. В случае двухуровневого рекомбинационного комплекса, если уровень Е1 обменяется преимущественно с с-зоной, а уровень Е2 -с и-зоной:

ni =Л/Сехр -

кТ

Pi ехр I

(6)

Рис. 1. Схема рекомбинации через двухуровневый рекомбинационных комплексов

Переходы. 1 - c„N„( 1 -fRi); 2 - cnNafan^ 3 - cpNafap, cp- cp"r (1 -4) Pli-' S - cp 6 - c^Na ( 1 -/„ J p12; 7 - c„ N„ ( 1 -/„,) n;

8~ c^Asiï 9- с12<V* (:1 -/J;

Fig. 1. Recombination scheme through two-level recombination complexes

Скорость электронного обмена внутри комплекса между его компонентами

кТ

(7)

с - коэффициент внутреннего обмена.

Как видно из (5), когда межпримесное взаимодействие мало, т.е.

с„ (л + л J + с (р + рг) > ат^п,

(8)

Соотношение (4) превращается в обычную формулу Шокли-Реда. Общеизвестно, что уравнение (1) в общем виде не может быть решено аналитически, но различные приближенные варианты его решения находят многочисленные экспериментальные подтверждения. В нашем случае, по-видимому, также происходит смена диффузионного режима на дрейфовые. Когда приложенное напряжение мало, в уравнение (1) можно отбросить дрейфовый член ~ио, а в выражении (4) пренебречь последним членом в знаменателе, и мы получаем обычный диффузионный режем и экспоненциальную зависимость (рис. 2), впервые полученную В.И. Стафеевым [12] для р-л-диодных структур с омическим тыловым контактом и уточненную в [10] для р-/'-л-структур:

(9)

n, =N ехр --^—^ 1 кТ

Pl=NuexP\

(5)

где к - постоянная Больцмана; Г - абсолютная температура. Значение с в показателе экспоненты можно вычислить

МАШИНОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ

05.02.00

05.02.08

непосредственно из экспериментальных точек экспоненциального участка кривых ВАХ с помощью соотношения:

q У2-У,

кТ 1п(72/71)'

(10)

где / , /2 - значения тока при двух напряжениях V и Уг Вычисленное по соотношению (10) значение показателя экспоненты при комнатной температуре имело значение с = 11,5. С другой стороны, как показано в работе [12], с описывается следующим выражением:

2b + ch[d/Lp) + l

b + 1

(И)

где d-толщина базы; L -диффузионная длина неосновных

носителей тока - дырок (

диффузии; тр - время жизни неосновных носителей тока). Поскольку электронные процессы при прохождение электрического тока через структуру определяются в основном твердым раствором, то в качестве толщины базы структуры мы взяли толщину эпитаксиальной пленки, и в нашем случае она составляла в = 15 мкм. Для оценки диффузионной длины неосновных носителей тока в твердом растворе мы принимали Ь = 6 [13; 14]. Тогда из соотношения (11) получаем - 1р = 3,56 мкм. Подвижность основных носителей тока -электронов, определенная по методу Холла, составляла цп = 1018 см2/В ■ с, тогда цр = Ц„/Ь = 170 см2/В ■ с.

Предэкспоненциальный множитель/0 в соотношение (9) имеет следующий вид [12]:

/п= —

кТ Sbch(d/L„)

q 2(b + l)Lnptg{d/2Ln)'

(12)

структуры при различных температурах. На рис. 3 представлена зависимость удельного сопротивления от температуры. Из рис. 3 видно, что с ростом температуры удельное сопротивление переходного слоя уменьшается, что связано с ростом концентрации свободных носителей заряда за счет тепловой генерации электронно-дырочных пар.

I, мА Ю2

■ коэффициент

Ю1

10°

ю-1

0,4

0,6

0,8

1,0 V, в

1,2

1,4

1,6

где 5 - площадь образца; р - удельное сопротивление переходного слоя, расположенного между подложкой и эпи-таксиальным слоем твердого раствора (512)1х )/(6е2)х(2п5е))/. Значение/0, определенное из экспериментальных точек экспоненциального участка кривых ВАХ при комнатной температуре, равнялось ~1,18 ■ Ю-4 А. С помощью выражения (12) было вычислено удельное сопротивление переходного слоя, которое составляло ~3,137 ■ 106 Ом ■ м при комнатной температуре. Следовательно, переходная область представляет собой высокоомный слой, которой, по-видимому, образован из твердого раствора. Значение показателя экспоненты с и предэкспоненциального множителя соотношение (9) при различных температурах приведены втабл. 1. На основе данных табл. 1 и по соотношению (12) было вычислено значение удельного сопротивления переходного слоя исследованной

Рис. 2. Экспоненциальные участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик гетероструктуры p-Si-n-lsy^^ylGe^JZnSe^ в полулогарифмическом масштабе при различных температурах:

1 - 300 К; 2 - 330 К; 3 - 360 К; 4 - 390 К; 5 - 420 К; 6 - 451 К

Fig. 2. Exponential parts of direct branches of the current-voltage characteristics of heterostructures p-Si-n-ISi^^^Ge^lZnSe^ in the semi-log scale at various temperatures:

1 - 300 K; 2 - 330 K; 3 - 360 K; 4 - 390 K; S - 420 K; 6 - 451 К

С ростом напряжения у нас очень ясно прослеживается зависимость J ~ V3 (рис. 4), что однозначно говорит о том, что диффузионный режим сменился дрейфовым, причем в выражении для амбиполярной скорости дрейфа (2) будут существенны члены, связанные с изменением поля

'iL

dx2'

dF

dx

что и дает известный закон Ламперта [15]:

J =

125 ецрц„TPV

18

(13)

Таблица 1

Значения показателя с в экспоненте в соотношении (8), предэкспоненциального множителя /0 и диффузионной длины неосновных носителей (10), вычисленные из экспериментальных данных экспоненциального участка ВАХ (см. рис. 2) при различных температурах

Table 1

Values of index c in the exponent and pre-exponential factor 70 in (8), and the diffusion length of minority carriers Lp (10), calculated from the experimental data CVC'S exponential part (see Fig. 2.) at different temperatures

T, к 300 330 360 390 420 450

с 11,5 10,33 8,64 6,66 6,4 6,27

l0, A 1,18 ■ 10"4 1,38 ■ 10"4 1,55- 10"4 3,25 ■ 10"4 5,93 ■ 10-4 11,87- 10-4

L , мкм p 3,56 3,67 3,88 4,27 4,35 4,37

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ p-Si-n-[Si2)1_x_y[Ge2)x{ZnSe)y-CTPyKTyP ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Саидов A.C., Амонов К.А., Лейдерман А.Ю.

10°

ю-1 -

300

330

360 390

т, к

420

450

Рис. 3. Зависимость удельного сопротивления высокоомного переходного слоя; подложка - эпитаксиальная пленка p-Si-n-lsy^^^Ge^ZnSe^-CTpyKTypbi от температуры

Fig. 3. Temperature dependence of the resistivity of the high-ohmic transition layer; substrate - epitaxial film p-Si-n-(Si2)l x_ (Ge2)x(ZnSe) -structure

I. mA

V, В

Рис. 4. Степенные участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик гетероструктуры р-БНл-^у^ (6е2)х(7п5е) в двойном логарифмическом масштабе при различных температурах: 1 - 300 К; 2 - 330 К; 3-360 К; 4 - 390 К; 5 - 420 К; 6 - 451 К

инжекции (см. напр. [10; 15]) режим омической релаксации должен сменяться режимом диэлектрической релаксации, т.е. в выражении для скорости амбиполярного дрейфа (2) сначала существенен первый член, пропорциональной Л/й, а потом уже второй, связанный с изменением поля. Здесь же прямо противоположная ситуация. Однако, по-видимому, этому можно дать следующее объяснение. В нашем твердом растворе одной из существенных составляющих является гпБе, т.е. материал группы АИВМ. Такие материалы типа А"ВУ| как известно, всегда содержат комплексы типа мелкий донор + вакансия [16]. Такие комплексы легко распадаются под действием температуры, при этом высвобождаются свободные мелкие доноры, подобно тому как это подробно рассмотрено в [17; 18] для полупроводников типа А'"ВУ. Чем выше температура, тем больше свободных доноров и тем вероятнее преобладание члена, пропорционального Л/й, в выражении для ио (2), т.е. режим омической релаксации может наступить позже режим диэлектрические релаксации.

Тогда, как видно из (2), члены, связанные с АЕ/Ах и ответственные за появление зависимости./ ~ \/ъ, могут стать меньше, чем члены Л/й, ответственные за омическую релаксации, т.е. за закон J ~ V2. Правда, эта зависимость не наблюдается в явном виде, но имеется тенденция к понижению степени в зависимости J ~ Vт, которая говорит об усилении влияния омической релаксации. В то же время не следует забывать и об усложнении процессов рекомбинации с ростом концентрации свободных носителей. Правый член в неравенстве (8) будет неизбежно возрастать, что может привести к заметному влиянию последнего члена в знаменателе (4). Как это детально показано в [11], в этом случае уже не будет наблюдаться простая зависимость, присущая омической релаксации [11], ее сменит более сложная зависимость, а именно -где

М = l + 3m

2+C[^|V7

с,

причем

. 2т(Л/Х 8b(b + l)pnd'

С =

bPn

qv;(b +1)

Fig. 4. The power parts of direct branch of CVC of heterostructure p-Si—n-fsy^ (Ge^fZnSe) in double logarithmic scale at different temperatures:

1 - 300 K; 2 - 330 K; 3 - 360 K; 4 - 390 K; S - 420 K; 6 - 451 К

Далее у нас наблюдается уменьшение степени показателя от 3 до 2,3 с ростом температуре: I~ V2,b, I~ V2,5 и I ~ \/2,ъ при температурах 360, 390 и 420 К, соответственно. Хотя не наблюдается точная зависимость I ~ V2 свойственная режиму омической релаксации [15];

9 gHpH^

V - параметр, обусловленный неидеальным характером инжектирующего контакта [10; 11]. Такая зависимость позволяет объяснить отклонения от закона ./ ~ V2. Как подробно показано в [11], далее возможна и еще более сложная зависимость типа

V~A + B<Jj—%=,

Л

(15)

(14)

сам эксперимент кажется на первый взгляд, довольно странным. Ведь согласно классической теории двойной

где А, В и О - постоянные, зависящие от свойств материала. Как показано в [11] с использованием компьютерного моделирования конкретных материалов, зависимость (15) позволяет получить разные степени т в зависимости ./ ~ Ут, причем показатель т меняется с током. По-видимому, в нашем случае имеет место именно такая ситуация.

МАШИНОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ 4. Заключение

Таким образом, показана принципиальная возможность выращивания монокристаллических эпитаксиальных слоев твердого раствора (Si^ _ х _ y(Ge2)x(ZnSe)^ на Si подложках методом жидкофазной эпитаксии из оловянного раствора расплава.

Показано, что в прямом направлении тока ВАХ гетеро-структуры p-Si—n-(Si2)l x y(Ge2)x(ZnSe)y состоят из нескольких участков, на которых ток как функция напряжения описывается экспоненциальными и степенными зависимостями типа -1 ~ Vm с различными наклонами при различных температурах. Путем исследования ВАХ показано, что в слоях (S^)^^ _ х _ y(Ge2)x(ZnSe)y, по-видимому, образуются дефект -примесные комплексы, и можно с достаточной степенью вероятности предполагать, что в таких твердых растворах скорость рекомбинации неравновесных носителей при низких уровнях возбуждения определяется простыми локальными центрами, но с ростом уровня возбуждения - простыми локальными центрами и дефект - примесными комплексами одновременно. С дальнейшим ростом уровня возбуждения вклад примесных комплексов в процессе рекомбинации может стать определяющим.

Литература

1. Saidov AS. The tenth Intern. Conf. on Crystal Growth. California, 1992. P. 30.

2. Саидов A.C., Кошчанов Э.А., Раззаков А.Ш. // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24. № 2. С. 12.

3. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Asatova U.P. // Semiconductors. 2010. Vol. 44. № 7. P. 938 - 945.

05.02.00

05.02.08

4. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Leiderman A.Yu., Kala-novM.U., Gaimnazarov K.G., KurmantaevA.N. // Physics of the Solid State. 2011. Vol. 53. № 10. P. 2012-2021.

5. Saidov A.S., Usmonov Sh.N., Saidov M.S. // Semiconductors. 2015. Vol. 49. № 4, P. 547-550.

6. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Kholikov K.T., Sapa-rov D.V. //Applied Solar Energy. 2008. Vol. 44. № 36. P. 188-189.

7. Андреев B.M., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов // Сов. Радио. М., 1975.

8. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. Т. II. М.: Ме-таллургиздат, 1962.

9. Саидов А.С., Саидов М.С., Кошчанов Э.А. Жидкостная эпитаксия компенсированных слоев Арсенида Галлия и твердых растворов на его основе. Ташкент: Фан, 1986.

10. Адирович Э.И., Карагеоргий-Алкалаев П.М., Лейдерман А.Ю. Токи двойной инжекции в полупроводниках. М., Сов. Радио, 1978. 320 с.

11. Leiderman A.Yu., Minbaeva М.К. Mechanism of rapid growth of the direct current in semiconductor diode structures // Semiconductors. 1996. № 30 (10). P. 905-909.

12. Стафеев В.И. 11 ЖТФ. 1958. T. 28. № 8. C. 1631-1641.

13. Сапаев Б., Саидов А.С., Заверюхин Б.Н. // Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. Вып. 2. С. 25-32.

14. Мейлихов Е.З., Лазарев С.Д. Электрофизические свойства полупроводников: справочник физических величин. М.: ЦНИИ Ато-минформ, 1987. 87 с.

15. Lampert М.А., Mark P. Current injection in solids. Academic press, New York and London. 1970. P. 222.

16. Шейкман M.K., Корсунская H.E. Фотохимические реакции в полупроводниках типа A"BIV. В кн: Физика соединений AMBIV. М.: Наука, 1986. С. 109-145.

17. Лейдерман А.Ю., Саидов А.С., Хашаев М.М., РахмоновУ.Х. //Альтернативная энергетика и экология. 2015. N° 7 (171). С. 55-69.

18. Leyderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rakhmonov U.Kh. // Journal of Material Science Research. 2013. Vol. 2. № 2. P. 14-21.

РЕЦЕНЗИЯ

на статью д-ра физ.-мат. наук A.C. Саидова, А.К. Амонова и д-ра физ.-мат. наук А.Ю. Лейдерман «Исследование зависимости вольтамперной характеристики p-Si-n-(Si2)1_x_y(Ge2)x(ZnSe)y-CTpyKTyp от температуры»

Статья авторов A.C. Саидова, А.К. Амонова, и А.Ю. Лейдерман посвящена выращиванию эпитаксиального слоя (Si2)1 _ х _ y(Ge2)x(ZnSe)^ на кремниевую подложку через буферный слой, из жидкой фазы. Выращенные при температуре 950 °С, эпитаксиальные пленки имели л-тип проводимости и удельное сопротивление р ~ 5,6 Ом ■ см. Толщина эпитаксиальных пленок составляла 12-15 мкм. Исследована вольтамперная характеристика p-Si-n-iSij).^ (Ge2)x(ZnSe) -структуры. При исследовании вольтамперной характеристики p-Si-n-(Si2)l x )/(Ge2)j((ZnSe))/-CTpyKTVPbi авторы обратили внимание на характер рекомбинационных процессов в слоях (Si2)1 _х_y(Ge2)x(ZnSe)y. При низких уровнях возбуждения

скорость рекомбинации неравновесных носителей определяется простыми локальными центрами, а при высоких уровнях возбуждения скорость рекомбинации неравновесных носителей определяется как простыми локальными центрами, так и дефект - примесными комплексами.

Статья выполнена на высоком научном уровне, содержит ряд выводов, представляющих практический интерес.

Статья соответствует всем требованиям, предъявляемым к работам такого рода и может быть опубликована в журнале «Computational nanotechnology».

Доктор технических наук Р.Х. Рахимов

RESEARCH OF THE DEPENDENCE OF CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS OFp-Si-n-[Si2)1_x_y{Ge2)x{ZnSe)y-STRUCTURES ON TEMPERATURE

Saidov A.S., Amonov K.A., Leyderman A.Yu.

DOI: 10.33693/2313-223X-2019-6-3-16-21

RESEARCH OF THE DEPENDENCE OF CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS OF p-Si-/?-(Si2)1 x y(Ge2)x(ZnSe)y-STRUCTURES ON TEMPERATURE

Saidov Amin Safarbaevich, Dr. of Sciences; professor Physical-Technical Institute, «Physics-Sun» Uzbekistan Academy of Sciences, Tashkent. E-mail: amin@uzsci.net

Amonov Kobil Asharovich, senior researcher Physical-Technical Institute, «Physics-Sun» Uzbekistan Academy of Sciences, Tashkent. E-mail: kvant.ph@gmail.com

Leyderman Ada Yul'evna, Dr. of Sciences, professor Physical-Technical Institute, «Physics-Sun» Uzbekistan Academy of Sciences, Tashkent. E-mail: ley@uzsci.net

Abstract. The possibility of growing of the solid solution (Si2)l x y(Ge2)x(ZnSe)>/ on silicon substrates by liquid-phase epitaxy from the tin solution - melt has been shown. The current - voltage characteristics of heterostructures at room temperature has three sections: ohmic section-I~V, exponential one -7~ exp (qV/ckT), and the third one with cubic dependence -7~ Vz that at increasing temperature is replaced by the weaker dependences-I~ V2,S,I~ V2,5 and/~ V2,z at temperatures of 360, 390 and 420 K, respectively. The experimental results are explained on the basis of theoretical ideas about the complex nature of the recombination processes in these materials.

Keywords: liquid-phase epitaxy, solid solution, recombination processes.

Reference list

1. Saidov A.S. The tenth Intern. Conf. on Crystal Growth. California, 1992. P. 30.

2. Saidov A.S., Koshchanov E.A., Razzakov A.Sh. Letters to the ZhTF. 1998. Vol. 24. № 2. P. 12.

3. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Asatova U.P. Semiconductors. 2010. Vol. 44. № 7. P. 938-945.

4. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Leiderman A.Yu., Kala-nov M.U., Gaimnazarov K.G., Kurmantaev A.N. Physics of the Solid State. 2011. Vol. 53. № 10. P. 2012-2021.

5. Saidov A.S., Usmonov Sh.N., Saidov M.S. Semiconductors. 2015. Vol. 49. № 4. P. 547-550.

6. Saidov A.S., Saidov M.S., Usmonov Sh.N., Kholikov K.T., Saparov D.V. Applied Solar Energy. 2008. Vol. 44. № 3b. P. 188-189.

7. Andreev V.M., Dolginov L.M., Tretyakov D.N. Liquid epitaxy in the technology of semiconductor devices. Sov. Radio. M., 1975.

8. Hansen M., Anderko K. Structures of double alloys. T. II. M.: Metal-lurgizdat, 1962.

9. Saidov A.S., Saidov M.S., Koshchanov E.A. Liquid epitaxy of compensated layers of gallium arsenide and solid solutions based on it. Tashkent: Fan, 1986.

10. Adirovich E.I., Karageorgiy-Alkalaev P.M., Leiderman A.Yu. Double injection currents in semiconductors. M., Sov. Radio, 1978. 320 p.

11. Leiderman A.Yu., Minbaeva M.K. Mechanism of rapid growth of the direct current in semiconductor diode structures. Semiconductors. 1996. № 30 (10). P. 905-909.

12. Stafeev V.I. ZhTF. 1958. Vol. 28. № 8. P. 1631-1641.

13. Sapaev B., Saidov A.S., Zaveryukhin B.N. Letters to the ZhTF. 2004. Vol. 30. Is. 2. P. 25-32.

14. Meilikhov E.Z., Lazarev S.D. Electrophysical properties of semiconductors: Reference book of physical quantities. M.: Central Research Institute of Atominform, 1987. 87 p.

15. Lampert M.A., Mark P. Current injection in solids. Academic press, New York and London. 1970. P. 222.

16. Sheikman M.K., Korsunskaya N.E. Photochemical reactions in AMBIV semiconductors. In the book: Physics of AMBIV Compounds. M.: Nau-ka, 1986. P. 109-145.

17. Leiderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rakhmonov U.Kh. Alternative energy and ecology. 2015. № 7(171). P. 55-69.

18. Leyderman A.Yu., Saidov A.S., Khashaev M.M., Rakhmonov U.Kh. Journal of Material Science Research. 2013. Vol. 2. № 2. P. 14-21.