➤

Влияние деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире ведутся интенсивные исследования в области фото-и тензоэлектрических свойств полупроводниковых материалов и структур, особенно по управлению свойствами материала и функциональными характеристиками полупроводниковых структур и приборов. В этом аспекте изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур является одним из важнқх задач.
В годы независимости учеными нашей страны уделяется большое внимание развитию технологии получения тензочувствительных и фоточувствительных полупроводниковых структур, в частности, способам получения полупроводниковых материалов легированных глубокими примесями, а также пленочных структур с аномально большими фотонапряжениями, изучены эффекты фотопроводимости, в области получения фото- и тензочувсвительных структур на основе узкозонных и слоистых структур, достигнуты значительные успехи. В соответствии со Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан является наиболее важным повышение эффективности отрасли наноэлектроники на основе теоретических и практических исследований, влиянию электромагнитного поля, света и деформации на протекающие физические процессы в полупроводниковых структурах.
На сегодня в мире изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур, выявление природы электродвижущих сил и токов, возникающих в них при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации вблизи критических точек имеет важное значение. В этом аспекте целевые научно-исследовательские работы, в том числе, реализация проблем в ниже приведенных направлениях, а именно: построение модели системы потенциальных барьеров, которая позволит объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением; проведение оценки деформационного потенциала на основе модели систем потенцииальных барьеров; выяснение возможности управления тензочувствительностью освещенного собственным светом р-п-перехода подвергнутого постоянной деформации; выяснение возможности управления фототоками и фотоэлектродвижущая сила, генерируемых в полупроводниковых фотоэлементах при воздействии деформации и сверхвысокочастотного поля; определение возможности использования фазовых портретов для объяснения генерационно-рекомбинационных процессов в полупроводниках; исследование теплового уширения энергетических уровней и плотности состояний квазиодномерного электронного газа; исследование температурной зависимости энергетических щелей, обусловленных колебаниями решетки и тепловым уширением энергетических уровней, считаются одними из важных задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по развитиям Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и №-ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2010 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является изучение физических процессов при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации в полупроводниках и полупроводниковых структурах.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
установлено, что на краю фундаментального поглощения, когда ha~Eg, коэффициент поглощения сильно возрастать за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения;
теоретически обоснованно, что изменение вольтамперной характеристики р-п-перехода под воздействием деформации, света и сильного сверхвысокочастотного поля объясняется разностью квазиуровней Ферми электронов и дырок;
выявлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки, в данном случае электродвижущая сила генерируемая диодом будет отрицательной, а при воздействии сверхвысокочастотной волны электроны и дырки разогреваются в этом случае значение электродвижущей силы будет положительным;
установлено, что если произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится больше единицы, то форма фазовых портретов стремится к горизонтальному отрезку, а в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится меньше единицы, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда будет равен единице фазовый портрет имеет наибольшую площадь;
определено, что увеличение концентрация рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших значений;
установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSs s, ҒеШгЗд и CuInsSs определяется взаимодействием электронов с колебаниями решетки и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
Заключение
На основе проведенных исследований по изучению воздействия света, деформации и сверхвысокочастотного поля на полупроводниковые структуры сделаны следующие выводы:
1. Модель последовательной системы потенциальных барьеров может объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением.
2. При освещении на границе фундаментального поглощения собственным светом, полупроводник становится чувствительным к воздействию деформации. Это позволяет управлять скоростью фотогенерации электронов и дырок с помощью внешнего воздействия. Вследствие этого, появляется возможность управлять током короткого замыкания и наряжением холостого хода с помощью внешней деформации.
3. Установлено, что на краю фундаментального поглощения (вблизи сингулярных точек Ван Хова) когда hco»Es, коэффициент поглощения сильно возрастать а х (hco-Es + Ес)г за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации AEg = Eg - Ес, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения.
4. Показано, что изменение квазиуровней Ферми электронов и дырок при воздействии деформации, света и сильного СВЧ поля объясняет поведение ВАХ р-п-перехода при внешних воздействиях;
5. Установлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки и значение квазиуровней Ферми будет отрицательной, а при воздействии СВЧ волны электроны и дырки разогреваются в данном случае значение квазиуровней будет положительным, приводя к сдвигу ВАХ в противоположных направлениях;
6. Установлено, что при изменении частоты переменной деформации, если произведение частоты и времени жизни носителей заряда становится больше единицы <u r»i, то форма фазовых портретов (зависимости п от) стремится к горизонтальному отрезку, а в случае, когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится a>r«i, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда а • г = 1 фазовый портрет имеет наибольшую площадь.
7. Установлена взаимосвязь рекомбинационных центров с концентрацией носителей в полупроводнике при осуществлении деформации, так увеличение рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, как по оси п,дп с-так и по оси —, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших„ дпзначении, как по оси п, так и по оси —. dt
8. установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSss, FeIn2S4 и CuInsSs определяется не только взаимодействием электронов с колебаниями решетки, но и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
9. Выявлено, что температурная зависимость ширины запрещенной зоны требует учета вклада термического уширения энергетических уровней. При этом полное изменение ширины запрещенной зоны определяется как взаимодействием электронов с колебаниями решетки, так и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.

Тип источника: Авторефераты
Годы охвата с 1992
inLibrary
Google Scholar
Каталог авторефератов
Выпуск:
Отрасль знаний
CC BY f
1-60
29

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
Поделиться
Скачать
Гулямов, А. (2023). Влияние деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур. Каталог авторефератов, 1(1), 1–60. извлечено от https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/49338
1
Цитаты
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus
Google
Google

Ключевые слова:

полупроводниковая структура / тепловой пробой / тепловые модели / МЭМИ

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире ведутся интенсивные исследования в области фото-и тензоэлектрических свойств полупроводниковых материалов и структур, особенно по управлению свойствами материала и функциональными характеристиками полупроводниковых структур и приборов. В этом аспекте изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур является одним из важнқх задач.
В годы независимости учеными нашей страны уделяется большое внимание развитию технологии получения тензочувствительных и фоточувствительных полупроводниковых структур, в частности, способам получения полупроводниковых материалов легированных глубокими примесями, а также пленочных структур с аномально большими фотонапряжениями, изучены эффекты фотопроводимости, в области получения фото- и тензочувсвительных структур на основе узкозонных и слоистых структур, достигнуты значительные успехи. В соответствии со Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан является наиболее важным повышение эффективности отрасли наноэлектроники на основе теоретических и практических исследований, влиянию электромагнитного поля, света и деформации на протекающие физические процессы в полупроводниковых структурах.
На сегодня в мире изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур, выявление природы электродвижущих сил и токов, возникающих в них при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации вблизи критических точек имеет важное значение. В этом аспекте целевые научно-исследовательские работы, в том числе, реализация проблем в ниже приведенных направлениях, а именно: построение модели системы потенциальных барьеров, которая позволит объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением; проведение оценки деформационного потенциала на основе модели систем потенцииальных барьеров; выяснение возможности управления тензочувствительностью освещенного собственным светом р-п-перехода подвергнутого постоянной деформации; выяснение возможности управления фототоками и фотоэлектродвижущая сила, генерируемых в полупроводниковых фотоэлементах при воздействии деформации и сверхвысокочастотного поля; определение возможности использования фазовых портретов для объяснения генерационно-рекомбинационных процессов в полупроводниках; исследование теплового уширения энергетических уровней и плотности состояний квазиодномерного электронного газа; исследование температурной зависимости энергетических щелей, обусловленных колебаниями решетки и тепловым уширением энергетических уровней, считаются одними из важных задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по развитиям Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и №-ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2010 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является изучение физических процессов при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации в полупроводниках и полупроводниковых структурах.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
установлено, что на краю фундаментального поглощения, когда ha~Eg, коэффициент поглощения сильно возрастать за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения;
теоретически обоснованно, что изменение вольтамперной характеристики р-п-перехода под воздействием деформации, света и сильного сверхвысокочастотного поля объясняется разностью квазиуровней Ферми электронов и дырок;
выявлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки, в данном случае электродвижущая сила генерируемая диодом будет отрицательной, а при воздействии сверхвысокочастотной волны электроны и дырки разогреваются в этом случае значение электродвижущей силы будет положительным;
установлено, что если произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится больше единицы, то форма фазовых портретов стремится к горизонтальному отрезку, а в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится меньше единицы, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда будет равен единице фазовый портрет имеет наибольшую площадь;
определено, что увеличение концентрация рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших значений;
установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSs s, ҒеШгЗд и CuInsSs определяется взаимодействием электронов с колебаниями решетки и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
Заключение
На основе проведенных исследований по изучению воздействия света, деформации и сверхвысокочастотного поля на полупроводниковые структуры сделаны следующие выводы:
1. Модель последовательной системы потенциальных барьеров может объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением.
2. При освещении на границе фундаментального поглощения собственным светом, полупроводник становится чувствительным к воздействию деформации. Это позволяет управлять скоростью фотогенерации электронов и дырок с помощью внешнего воздействия. Вследствие этого, появляется возможность управлять током короткого замыкания и наряжением холостого хода с помощью внешней деформации.
3. Установлено, что на краю фундаментального поглощения (вблизи сингулярных точек Ван Хова) когда hco»Es, коэффициент поглощения сильно возрастать а х (hco-Es + Ес)г за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации AEg = Eg - Ес, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения.
4. Показано, что изменение квазиуровней Ферми электронов и дырок при воздействии деформации, света и сильного СВЧ поля объясняет поведение ВАХ р-п-перехода при внешних воздействиях;
5. Установлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки и значение квазиуровней Ферми будет отрицательной, а при воздействии СВЧ волны электроны и дырки разогреваются в данном случае значение квазиуровней будет положительным, приводя к сдвигу ВАХ в противоположных направлениях;
6. Установлено, что при изменении частоты переменной деформации, если произведение частоты и времени жизни носителей заряда становится больше единицы <u r»i, то форма фазовых портретов (зависимости п от) стремится к горизонтальному отрезку, а в случае, когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится a>r«i, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда а • г = 1 фазовый портрет имеет наибольшую площадь.
7. Установлена взаимосвязь рекомбинационных центров с концентрацией носителей в полупроводнике при осуществлении деформации, так увеличение рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, как по оси п,дп с-так и по оси —, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших„ дпзначении, как по оси п, так и по оси —. dt
8. установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSss, FeIn2S4 и CuInsSs определяется не только взаимодействием электронов с колебаниями решетки, но и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
9. Выявлено, что температурная зависимость ширины запрещенной зоны требует учета вклада термического уширения энергетических уровней. При этом полное изменение ширины запрещенной зоны определяется как взаимодействием электронов с колебаниями решетки, так и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.


background image

1

ФИЗИКА-ТЕХНИКА ИНСТИТУТИ, ИОН-ПЛАЗМА ВА ЛАЗЕР

ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ИНСТИТУТИ, САМАРҚАНД ДАВЛАТ

УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017. FM./T.34.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ФИЗИКА-ТЕХНИКА ИНСТИТУТИ

ГУЛЯМОВ АБДУРАСУЛ ҒАФУРОВИЧ

ЯРИМЎТКАЗГИЧЛИ СТРУКТУРАЛАРНИНГ ДИНАМИК

ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРИГА ДЕФОРМАЦИЯ ВА КУЧЛИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТ МАЙДОННИНГ ТАЪСИРИ

01.04.10 – Яримўтказгичлар физикаси





ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАНЛАРИ ДОКТОРИ (DSс)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

ТОШКЕНТ–2017


background image

2

УДК: 621.315.592.2

Докторлик (DSc) диссертацияси автореферати мундарижаси

Оглавление автореферата докторской (DSc) диссертации

Contents of the of Doctoral (DSc) Dissertation Abstract


Гулямов Абдурасул Ғафурович

Яримўтказгичли структураларнинг динамик характеристикаларига
деформация ва кучли электромагнит майдоннинг таъсири ……………… 3

Гулямов Абдурасул Гафурович

Влияние деформации и сильного электромагнитного поля на
динамические характеристики полупроводниковых структур ………..

25

Gulyamov Abdurasul Gafurovich

Influence of deformation and strong electromagnetic field on dynamic
characteristics of semiconductor structures ………………………………..

47

Эълон қилинган ишлар рўйхати

Список опубликованных работ
List of published works ………………………………………………………

55



background image

3

ФИЗИКА-ТЕХНИКА ИНСТИТУТИ, ИОН-ПЛАЗМА ВА ЛАЗЕР

ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ИНСТИТУТИ, САМАРҚАНД ДАВЛАТ

УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017. FM./T.34.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ФИЗИКА-ТЕХНИКА ИНСТИТУТИ

ГУЛЯМОВ АБДУРАСУЛ ҒАФУРОВИЧ

ЯРИМЎТКАЗГИЧЛИ СТРУКТУРАЛАРНИНГ ДИНАМИК

ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРИГА ДЕФОРМАЦИЯ ВА КУЧЛИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТ МАЙДОННИНГ ТАЪСИРИ

01.04.10 – Яримўтказгичлар физикаси





ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАНЛАРИ ДОКТОРИ (DSс)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

ТОШКЕНТ–2017


background image

4

Фан доктори (DSс) диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар

Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида В2017.2.DSc/FM36 рақам билан
рўйхатга олинган.


Диссертация Физика-техника институтида бажарилган.

Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз (резюме)) Илмий кенгаш веб-

саҳифасида

(fti-kengash.uz)

ва

«ZiyoNet»

Ахборот-таълим

порталида

(www.ziyonet.uz)

жойлаштирилган.

Илмий маслахатчи:

Аюханов Рашид Ахметович

физика-математика фанлари доктори

Расмий оппонентлар:

Мамадалимов Абдугафур Тешабаевич

физика-математика фанлари доктори, академик

Имамов Эркин Зуннунович

физика-математика фанлари доктори, профессор

Расулов Рустам Явкачович

физика-математика фанлари доктори, профессор

Етакчи ташкилот:

Андижон Давлат унверситети

Диссертация ҳимояси Физика-техника институти, Ион-плазма ва лазер технологиялари

институти, Самарқанд давлат университети ҳузуридаги DSc.27.06.2017. FM./T.34.01

рақамли

Илмий кенгашнинг 2017 йил «__» __________ соат ____ даги мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил:
100084, Тошкент шаҳри, Бодомзор йўли кўчаси, 2б-уй. Тел./факс: (99871) 235-42-91; e-mail:
lutp@uzsci.net, Физика-техника институти мажлислар зали.)


Диссертация билан Физика-техника институтининг Ахборот-ресурс марказида танишиш

мумкин ( ___ рақам билан рўйхатга олинган). Манзил: 100084, Тошкент шаҳри, Бодомзор йўли
кўчаси, 2б-уй. Физика-техника институти. Тел./факс: (99871) 235-30-41.


Диссертация автореферати 2017 йил «____»____________да тарқатилди.
(2017 йил «____» _____________ даги ____ рақамли реестр баённомаси.)




C.Л. Лутпуллаев

Илмий даражалар берувчи Илмий

кенгаш раиси, ф.-м.ф.д., профессор

А.В. Каримов

Илмий даражалар берувчи Илмий

кенгаш илмий котиби, ф.-м.ф.д., профессор

C.А. Бахрамов

Илмий даражалар берувчи Илмий

кенгаш қошидаги илмий семинар раиси,

ф.-м.ф.д., профессор



background image

5

КИРИШ (фан доктори

диссертацияси аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.

Ҳозирги кунда

жахонда тинимсиз ривожланишдаги яримўтказгичли материаллар ҳамда
яримўтказгичли структураларнинг фото ва тензо хоссаларини ўрганиш
соҳасида, айниқса, бу хоссаларни ёруғлик, деформация ва ўта юқори
частотали электромагнит майдон таъсирида бошқариш йўналишида интенсив
тадқиқотлар олиб борилмоқда. Бу борада яримўтказгичли материалларнинг
функционал характеристикаларини бошқариш орқали яримўтказгичли
асбобларнинг ноёб хоссаларини аниқлаш муҳим вазифалардан бири
ҳисобланади.

Мустақиллик йилларида Республикамиз илм-фан соҳасида, ҳусусан

яримўтказгичлар физикасининг ривожланишига, жумладан, тензосезгир ва
фотосезгир яримўтказгичли структураларни олиш технологияларига катта
эътибор қаратилди. Бу йўналишда чуқурэнергетик сатҳлар ҳосил қилувчи
аралашмали яримўтказгичли материаллар ва аномал катта фотокучланишга
эга

юпқа

яримўтказгичли

пардалар

олинди,

фотоўтказувчанлик

эффектларини, тор соҳали ва қатламли материаллар асосида фото- ва
тензосезгир структураларни олиш бўйича сезиларли натижалар олинди.
Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар
стратегиясига

кўра

илмий-тадқиқот

ва

инновация

фаолиятини

рағбатлантириш, илмий ва инновация ютуқларини амалиётга жорий
этишнинг

самарали

механизмларини

яратиш,

яримўтказгич

ва

яримўтказгичли структураларда кечадиган физик жараёнларга кучли
электромагнит майдон, ёруғлик ва деформация таъсири

масалаларига

алоҳида эътибор қаратиш муҳим аҳамиятга эга.

Хозирги кунда жаҳонда яримўтказгичли структураларнинг динамик

характеристикаларига

деформация

ва

кучли

электромагнит

майдон

таъсирини ўрганишда кучли электромагнит майдон, деформация ва ёруғлик
таъсирида юзага келувчи ток ва электрюритувчи кучлар табиатини очиб
беришда олиб критик нуқта яқинидаги частота билан ёритилганда юзага
келувчи эффектларга катта эътибор қаратилмоқда. Бу борада мақсадли илмий
тадқиқотларни амалга ошириш, жумладан, вакуумли чанглатиш натижасида
олинган тензосезгир пленкаларда юзага келувчи аномал катта қийматга эга
тензосезгирлик коэффициентини тушунтириб берувчи потенциал тўсиқлар
системаси моделини қуриш; потенциал тўсиқлар системаси модели асосида
деформация потенциали доимийсини баҳолаш; хусусий ёруғлик билан
ёритилган p-n-ўтишда доимий деформация таъсирида тензосегирликни
бошқариш мумкинлигини аниқлаш; яримўтказгичлардаги генерацион-
рекомбинацион

жараёнларни

тушунтиришда

фазалар

портретидан

фойдаланиш мумкинлигини аниқлаш; квазибирўлчамли электрон газнинг
ҳолатлар зичлиги ва энергетик сатҳларининг иссиқлик кенгайишини тадқиқ
қилиш; кристалл панжара тебраниши ва энергетик сатҳларнинг иссиқлик
кенгайиши билан боғлиқ энергетик тирқишларнинг температуравий
боғлиқлигини тадқиқ қилиш муҳим масала ҳисобланади.


background image

6

Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ–

4997-сонли «Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича
Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида»ги Фармонини ва 2010 йил 15 декабрдаги
ПҚ – 1442-сон «2011–2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини
ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги ва 2017 йил 17
февралдаги ПҚ–2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот
ишларини

ташкил

этиш,

бошқариш

ва

молиялаштиришни

янада

такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорлари ҳамда мазкур
фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган
вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян
даражада хизмат қилади.

Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши

устувор

йўналишларига

мослиги.

Тадқиқот

иши

Ўзбекистон

Республикасининг фан ва технологиялар ривожланишининг Ф2. “Физика,
астрономия, энергетика ва машинасозлик” устувор йўналишига мувофиқ
бажарилган.

Диссертация мавзуси бўйича халқаро илмий тадқиқотлар шарҳи

1

.

Яримўтказгичли структураларга ўта юқори частотали майдон ва

деформациянинг таъсири бўйича дунёнинг етакчи илмий марказлари ва олий
таълим муассасалари, жумладан, Departamento de Fґısica Aplicada,
Universidad de Salamanca(Испания), Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen
(Германия) университетларида ўта юқори частотали майдон таъсирида
осцилляцион эфектлар бўйича, Россия Федерацияси Фанлар академиясининг
Физика-техника институтида ўта юқори частотали майдон таъсирида
электронларнинг қизиши натижасида юзага келувчи электр юритувчи кучлар
ва ноидеаллик коэффициенти бўйича, Доғистон Илмий марказининг Физика
институти (Россия)да ўта юқори частотали туннел диодларига турли
амплитудаларда юқори частотали сигналлар таъсири бўйича тадқиқотлар
олиб борилмоқда.

Яримўтказгичли

структураларга

деформация

ва

электромагнит

нурланиш таъсирини ўрганишга оид жаҳонда олиб борилган тадқиқотлар
натижасида қатор, жумладан, қуйидаги илмий натижалар олинган: кадмий
теллур (National Astronomical Observatory of Japan) ва германийли юпқа
пардалар асосида фотоволтаик эффектли структуралар олинган (The
American Institute of Physics, АҚШ); p-n-ўтишларнинг қаршилигига ҳарорат
ва босим таъсирининг хусусийлиги ўрганилган (University of New Hampshire,
АҚШ); ўтаюқоричастотали тўлқинларнинг таъсирида яримўтказгичли
структуралар хоссаларининг ўзгариши аниқланган

(А

.Ф. Иоффе номидаги

Физика-техника институти, Санкт-Петербург, Россия); профессор Ю.Г.
Гуревич бошчилигида иссиқ электронлар назарияси ривожлантирилган
(Мексика Миллий политехника институти, Мехико).

Ҳозирги кунда жахонда яримўтказгичли структураларга электромагнит

1

Диссертация мавзуси бўйича халқаро илмий-изланишлар шарҳи Holmium-related luminescence in crystalline

silicon // Materials Science Engineering, V.B81, p.176-178 (2001) ва бошқа манбаалар асосида бажарилган.


background image

7

майдони, ёруғлик ва деформация таъсирида ток характеристикаларининг
шаклланиш жараёнларини тадқиқ қилиш устида бир қатор, жумладан,
қуйидаги

устивор

йўналишларда

тадқиқотлар

олиб

борилмоқда:

яримўтказгичли p-n-ўтишларда аномал катта тензосезгирликни юзага келиш
механизмлари, квазибирўлчамли электрон газнинг ҳолатлар зичлиги ва
энергетик сатҳларига хароратнинг таъсири, кристалл панжара тебраниши ва
энергетик сатҳларнинг ҳароратга боғлиқлиги, электр юритувчи куч ва
токларнинг генерацияланиш жараёнлари устида назарий ва амалий
тадқиқотлар олиб бориш.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.

Илк бор яримўтказгичлар-

нинг деформацион хоссалари Ч. Смит (Англия) томонидан ўрганилган бўлиб,
бунда германий ва кремнийларнинг қаршилигига бир ўқ бўйлаб
деформациянинг таъсири тадқиқ этилган.

АҚШнинг

New

Hampshire

университети

олимлари

H.H.Hall

рахбарлигида германийли p-n-ўтишнинг қаршилигига босим ва хароратнинг
таъсирини ўрганишган ва паст кучланишларда уларнинг экспоненциал
боғлиқлигини аниқлашган. The American Institute of Physics университети
олимлари томонидан олиб борилган тадқиқотлар яримўтказгичли диодларга
юқори

частотали

гармоник

сигналлар

таъсирида

вольтампер

характеристикаларининг

шаклланиш

жараёнларини

тадқиқ

этишга

бағишланган.

Хозирги пайтда А.Ф.Иоффе

номли

Физика-техника институтида

(Россия) профессор А.И. Вейнгер

2

бошчилигида p

p

>>n

n

(n

n

ва p

p

лар n- ва p-

соҳадаги асосий заряд ташувчилар концентрацияси) бўлган ҳол учун
ўтаюқоричастотали майдондаги кремнийли p-n-ўтишларда экспериментал
натижалар олинган бўлиб, бунда тескари кучланишларда ҳам мусбат токлар
кузатилиши мумкинлиги кўрсатиб берилган.

Ўтаюқоричастотали майдон таъсирини тадқиқ этишда К.М.Алиев

3

ва

бошқа россиялик олимлар ўз ҳиссаларини қўшганлар, бунда улар фазалар
портретининг трансформация жараёнларини ўрганиб чиққанлар.

Мамлакатимизда

Г.Гулямов

4

ва

М.

Дадамирзаев

томонидан

ўтаюқоричастотали майдонда электрон ва фононларнинг қизишида ўлчамга
боғлиқ бўлган ички электростатик майдонли p-n-ўтишларда иссиқлик
эффектларининг кучайиши ўрганилган. Заряд ташувчиларнинг нотекис
қизиши натижасида юзага келувчи уюрмали токлар тадқиқ этилган ва
яримўтказгич структураларга ёруғлик, деформация ва ўтаюқоричастотали
майдон таъсири тадқиқ этилган.

Шуларга

қарамай

фундаментал

ютилиш

чегарасида

ёритилган

2

Аблязимова Н.А., Вейнгер А.И., Питанов В.С. Электрические свойства кремниевых p-n переходов в

сильных СВЧ полях. // ФТП. 1988, т.22, вып.1, с. 2001.

3

Алиев К.М., Камилов И.К., Ибрагимов Х.О., Абакарова Н.С. Отрицательное дифференциальное

сопротивление

N-типа,

гистерезис

и

осцилляции

на

вольт-амперных

характеристиках

сверхвысокочастотных диодов // Физика и техника полупроводников. – Санк-Петербург, 2012, т. 46. №8. –
С. 1082–1087.

4

Shamirzaev S.H., Gulyamov G., Dadamirzaev M.G., Gulyamov A.G. Eddy Currents Appearing in a p–n

Junction in a High Microwave Field // Semiconductors. –USA, 2011, -vol. 45, No.8, pp. 1035–1037.


background image

8

яримўтказгичли структураларга деформация ва ўта юқори частотали
майдоннинг таъсири билан боғлиқ муаммолар ҳал этилмай қолмоқда.

Тадқиқотнинг диссертация бажарилган илмий-тадқиқот муассасаси

илмий-тадқиқот ишлари режалари билан боғлиқлиги.

Диссертация

тадқиқоти Физика-техника институти илмий-тадқиқот ишлари Ф.2

–

1.55

рақамли

«Яримўтказгичларда

электрюритувчи

кучларнинг

юзага

келишининг

янги

механизмлари»

(2003

–

2007);

ОТ

–

Ф2

–

077

рақамли

«Яримўтказгич пардаларда деформацион эффектлар динамикаси ва уларда
юзага келувчи токларга электромагнит тўлқинларнинг таъсири» (2007

–

2011)

мавзусидаги лойиҳалари доирасида бажарилган.

Тадқиқотнинг

мақсади

яримўтказгич

ва

яримўтказгичли

структураларда кечадиган физик жараёнларга кучли электромагнит майдон,
ёруғлик ва деформация таъсирини аниқлашдан иборат.

Тадқиқотнинг вазифалари:

вакуумли чанглатиш натижасида олинган Bi

2

Te

3

ва Sb

2

Te

3

тензосезгир

пленкаларда юзага келувчи аномал катта қийматга эга тензосезгирлик
коэффициентини тушунтириб берувчи потенциал тўсиқлар системаси
моделини қуриш;

потенциал тўсиқлар системаси модели асосида деформация потенциали

доимийсини баҳолаш;

хусусий ёруғлик билан ёритилган p-n-ўтишда доимий деформация

таъсирида тензосегирликни бошқариш мумкинлигини аниқлаш;

яримўтказгичли фотоэлементларда генерацияланаётган фототоклар ва

фотоэлектр юритувчи кучларни деформация ва ўта юқори частотали майдон
таъсирида бошқариш мумкинлигини аниқлаш.

Яримўтказгичлардаги генерацион - рекомбинацион жараёнларни

тушунтиришда фазалар портретидан фойдаланиш мумкинлигини аниқлаш;

квазибирўлчамли электрон газнинг ҳолатлар зичлиги ва энергетик

сатҳларининг иссиқлик кенгайишини тадқиқ қилиш;

кристалл панжара тебраниши ва энергетик сатҳларнинг иссиқлик

кенгайиши билан боғлиқ энергетик тирқишларнинг ҳароратга боғлиқлигини
тадқиқ қилиш.

Тадқиқотнинг объекти

сифатида яримўтказгичли

p-n

-ўтишлар, юпқа

яримўтказгичли пардалар,

FeIn

2

S

4

,

CuIn

5

S

8

и

MnIn

5

S

8.5

монокристаллар

олинган.

Тадқиқотнинг предмети

ёруғлик, деформация ва ўта юқори частотали

майдон таъсир этганда p-n-ўтишда ток характеристикаларининг шаклланиш
жараёнлари, Ван Ховнинг сингуляр нуқталари яқинида яримўтказгичли p-n-
ўтишларда аномал катта тензосезгирликнинг юзага келиш механизмлари,
температура таъсирида рухсат этилган соҳалардаги энергетик сатҳларнинг
кенгайиш жараёнлари ҳисобланади.

Тадқиқотнинг усуллари.

Қўйилган масалаларни ечишда назарий

ҳисоблаш, компьютерли моделлаштириш ва фазалар портрети усуллари
қўлланилган.


background image

9

Тадқиқотнинг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат:

фундаментал ютилиш чегарасида деформация таъсирида тақиқланган

соҳа кенглигини ўзгариши ҳисобига ютилиш коэффициентининг кескин
ортиши натижасида p-n-ўтиш тензосезгирлигининг аномал катта қийматларга
эришиши аниқланган;

p-n-ўтишнинг вольтампер характеристикасининг ёруғлик, деформация

ва кучли ўта юқори частотали электромагнит майдони таъсирида ўзгариши
электрон ва ковакларнинг Ферми квазисатҳларининг фарқи билан
тушунтирилиши назарий асосланган;

ёруғлик ва деформация таъсирида фотоэлектрон ва фотоковаклар

генерацияланиши натижасида диодларда манфий электр юритувчи куч ҳосил
бўлиши, ўта юқори частотали тўлқин таъсирида эса электрон ва коваклар
қизиши натижасида мусбат ишорали электр юритувчи куч пайдо бўлиши
аниқланган;

ўзгарувчан деформация частотасининг заряд ташувчилар яшаш вақтига

кўпайтмаси бирдан катта бўлганда фазалар портретининг шакли горизонтал
кесмага айланиши, бирдан кичик бўлганда фазалар портретининг шакли
вертикал кесма тусини олиши ва бирга тенг бўлганда эса фазалар
портретининг шакли энг катта юза ҳосил қилиши аниқланган;

ўзгарувчан деформация таъсирида рекомбинация марказларининг

ортиши фазалар траекториясининг спиралсимон равишда кичик қийматлар
томон ўралиб бориши, рекомбинацион марказларнинг камайиши эса фазалар
траекториясини спиралсимон равишда катта қийматлар томон очилиб
бориши аниқланган;

MnIn

5

S

8.5

, FeIn

2

S

4

ва CuIn

5

S

8

монокристалларида электронларнинг

панжара тебраниши билан бирга рухсат этилган соҳалардаги энергетик
сатхларнинг термик кенгайиши тақиқланган соҳа кенглигини тўлиқ
ўзгаришига олиб келиши аниқланган.

Тадқиқотнинг амалий натижалари

қуйидагилардан иборат:

диодли структурага ўтаюқоричастотали майдон таъсир этганда

электрюритувчи кучнинг ҳосил бўлиш хоссаси, унинг ўтаюқоричастотали
майдон индикатори сифатида ишлаш имкониятини очиб берган;

тензосезгир p-n-ўтишни фундаментал ютилиш чегарасидаги нур билан

ёритиш ҳисобига унинг босимга сезгирлигини кўп карра ошириш имконияти
тензодатчикнинг иш диапазонини кенгайтириш учун ишлатилиши мумкин.

Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги

ҳисоб ишларининг етакчи

мутахассислар

томонидан

ўтаюқоричастотали

диодлар

учун

олган

натижалари билан мос келиши, тадқиқот объектлари ва усулларининг тўғри
танлангани, ечимларнинг аниқлиги баҳолангани, экспериментал натижалар
билан солиштирилгани ва сонли экспериментлар ўтказилгани билан
асосланади.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.

Тадқиқот натижаларининг илмий аҳамияти р-n-ўтишга ёруғлик, дефор-

мация ва ўтаюқоричастотали майдон таъсир этганда содир бўладиган
жараёнларни янгича талқин қилишга имкон беради.


background image

10

Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти шундаки, критик нуқталар

яқинида аномал катта тензосезгирлик ҳосил қилиш бўйича олинган
натижалар янги ўтасезгир тензодатчиклар ишлаб чиқаришда қўлланилиши
мумкин.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.

Яримўтказгичли

структураларнинг динамик характеристикаларига деформация ва кучли
электромагнит майдоннинг таъсирини аниқлаш бўйича олинган натижалар
асосида

:

кучли электромагнит майдони, ёруғлик ва деформация таъсирида

яримўтказгич

ва

яримўтказгичли

структураларда

кечаётган

физик

жараёнларга назарий ёндашишлари «Transporte Mono- y Bipolar en Estructuras
Semiconductoras» мавзудаги хорижий грант лойиҳасида яримўтказгичли
структураларнинг деформация ва электромагнит таъсиридаги динамик
характеристикаларини тушунтиришда қўлланилган (Мексика Миллий
политехника

институтининг

2017

йил

15

февралдаги

615-сон

маълумотномаси). Илмий натижалардан фойдаланиш ташқи таъсир
натижасида энергетик сатхларда содир бўладиган жараёнларни тушунтириш
имконини берган;

ёруғлик, ўта юқори частотали майдон ва деформация таъсирида юзага

келувчи ток ва электрюритувчи кучларнинг янги механизмлари бўйича
олинган натижалар 14-02-00033 рақамли «Светоиндуцированные эффекты в
асимметричных наноструктурах» мавзусидаги хорижий грант лойиҳасида p-
n-ўтишнинг вольтампер характеристикасининг ўзгариш механизмини
аниқлашда фойдаланилган (Россия Фанлар академияси Сибир бўлинмаси
Яримўтказгичлар физикаси институтининг 2017 йил 29 августдаги 15307-46-
2433-сон

маълумотномаси).

Илмий

натижалардан

фойдаланиш

яримўтказгичли наноструктураларнинг ва квант нуқталарининг оптик
хоссаларига кучли электромагнит майдон таъсирини аниқлаш имконини
берган;

хусусий ютилиш чегарасида деформация эффектларининг янгича

талқини, яримўтказгичли фотоэлементларда генерацияланаётган фототоклар
ва фотоэлектр юритувчи кучларни деформация ва ўта юқори частотали
майдон таъсиридаги назарий ҳисоблари ОТ-2Ф-076 рақамли «Юқори
самарали фотоқайд қилгичлар яратиш мақсадида квант нуқтали наноўлчамли
гетероструктуралардаги экситонлар, поляронлар ва кўчиш ходисаларини
ўрганиш»

мавзусидаги

грант

лойиҳасида

(2007-2011)

қўлланилган

(Ўзбекистон Республикаси Фан ва технологиялар агентлигининг 2017 йил 28
августдаги ФТА-02-11/560-сон маълумотномаси). Илмий натижалардан
фойдаланиш

яримўтказгичли

структураларда

ёруғликнинг

ютилиш

коэффициентини бошқариш имконини берган.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси.

Диссертация ишининг натижалари 11 та халқаро ва 3 та республика ил-

мий-амалий анжуманида маъруза қилиниб, муҳокамадан ўтказилган.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилинганлиги.

Диссертация мав-

зуси бўйича жами 25 та илмий иш чоп этилган, шулардан Ўзбекистон


background image

11

Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 11 та
мақола нашр этилган.

Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.

Диссертация таркиби кириш,

бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва 4 та илова, 54 та
расм ва 2 та жадвалдан иборат. Диссертация ҳажми 184 бетни ташкил этади.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ

Кириш

қисмида диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати

асосланган,

тадқиқотнинг

республика

фан

ва

технологиялари

ривожланишининг устувор йўналишларига мослиги кўрсатилган, мавзу
бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар шарҳи, муаммонинг ўрганилганлик
даражаси келтирилган, тадқиқот мақсади, вазифалари, объекти ва предмети
тавсифланган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва амалий натижалари баён
қилинган, олинган натижаларнинг назарий ва амалий аҳамияти очиб
берилган, тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши, нашр этилган ишлар
ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар берилган.

Диссертациянинг

«Яримўтказгичли структураларнинг босим ва

ўтаюқоричастотали майдон билан таъсирлашувининг

замонавий

ҳолатининг шарҳи»

деб номланган биринчи бобида ўтаюқоричастотали

майдоннинг яримўтказгичли структураларга ҳамда ташқи деформациянинг
яримўтказгичли структураларга таъсири ва фазалар портретларининг
яримўказгичларни тадқиқ қилишдаги ўрни ҳақидаги адабиётлар шарҳи
келтирилган. Мавжуд маълумотларнинг назарий ва экспериментал таҳлили
натижасида вазифаларнинг қўйилиши шакллантирилган.

Диссертациянинг

“Ёруғлик ва деформацияни яримўтказгичли

структураларнинг тензосезгирлигига таъсири”

номли иккинчи бобида

вакуумли чанглатиш натижасида олинган Bi2Te3 ва Sb2 Te3 яримўтказгичли
плёнкаларнинг потенциал тўсиқлар тизимидаги тензорезестив эффектлар
тадқиқ этилган. Тензосезгирлик коэффициенти

K

учун қуйидаги ифода

олинган:

0

0

0

0

0

0

2

2 (

)

.

a l

a l

K

m U

E

l

K

l

l

(1)

Кетма-кет

потенциал тўсиқлар тизими модели, вакуумли чанглатиш

натижасида олинган Bi2Te3 ва Sb2 Te3 яримўтказгичли плёнкалардаги
аномал катта бўлган тензосезгирлик коэффициентининг юзага келиши
тушунтириб берилган.

Наноструктуралардаги потенциал тўсиқлар тизими тадқиқ этилган.

Крониг-Пенни моделига асосан тўлқин векторининг энергияга боғлиқлигини
ифодаловчи қуйидаги ифода олинган:

 

 

 

 

b

a

a

b

ch

a

b

sh

b

E

k







cos

sin

2

arccos

)

,

(

2

2

(2)


background image

12

бу ерда:

2

0

2

E

m

,

2

0

)

(

2

E

U

m


Сўнгра олинган графиклар орқали тақиқланган соҳа кенглиги

1

2

E

E

E

ва потенциал тўсиқлар кенгликлари қанчалик

1

2

b

b

b

ўзгарганини билган

ҳолда (3) ифода орқали деформация потенциали доимийси аниқланган:

E

(3)


Шундай қилиб, Крониг-Пенни модели асосида олинган графиклар

маълумотлари ёрдамида деформация потенциали доимийсини аниқлаш
мумкинлиги кўрсатиб берилган.

Бундан ташқари ёритилган p-n-ўтишнинг тензосезгирлиги тадқиқ

этилган. Бунда асосий эътиборни ёруғликнинг ютилиш коэффициентига
деформациянинг

таъсирига

қаратилган.

Ютилиш

коэффициентини

ўрганишда ҳолатлар зичлиги функциясидаги Ван Хов сингуляр нуқталарига
алоҳида эътибор қаратилган. Босим орқали яримўтказгичларнинг ютилиш
коэффициентини бошқариш мумкинлиги кўрсатиб берилган, бу эса ўз ўрнида
Ван Ховнинг критик нуқталарини жилдириш имконини беради (1 расмга
қаранг).

а) М0 минимум нуқтаси. Узлуксиз эгри
чизиқ деформациясиз ва пунктир эгри чизиқ
деформация билан бўлган ҳолатлар учун.

Нисбий деформация

3

10

қийматга эга.

б) М3 максимум нуқтаси. Узлуксиз эгри чизиқ
деформациясиз ва пунктир эгри чизиқ деформация
билан бўлган ҳолатлар учун. Нисбий деформация

3

10

қийматга эга.

1 расм. Критик нуқталар яқинидаги комбинирланган ҳолатлар зичлиги

Ёритилган p-n-ўтишнинг тензосезгирлик коэффициенти учун қуйидаги

ифодалар олинди:

0

R

R

K

,

d

J

U

J

U

J

J

J

R

R

d

d

2

0

,


background image

13

1

,

;

)

1

(

1

0









d

I

I

d

d

I

d

d

I

d

d

I

d

d

d

I

d

d

I

j

j

I

e

J

K

j

j

K

j

j

K

j

j

j

j

j

j

j

j

K







(4)


Бу ерда

d

K

–

қоронғуликдаги тензосезгирлик,

R

–

қаршиликни ўзгариши,

0

R

–

бошланғич қаршилик,

I

j

–

фототок,

d

j

–

қоронғуликдаги ток,

–

нисбий

деформация.

Ёритилган p–n- ўтишнинг тензосезгирлигини ўзгармас деформация

,

ёруғлик частотаси

ва интенсивлиги

I

орқали боқариш мумкинлиги хақида

ҳулоса қилинган. Критик нуқталар яқинида ютилиш коэффициенти кескин
ўсиши мумкинлиги ва бунинг натижасида ютилиш коэффициенти аномал
катта қийматлар қабул қилиши кўрсатиб берилган.

Диссертациянинг

“Яримўтказгичли структураларда деформация

таъсирида

фототоклар

ва

фотоэлектрюритувчи

кучларнинг

ўзгариши”

деб номланган

учинчи бобида p-n-ўтишда юзага келувчи

фототоклар ва фотоэлектрюритувчи кучларга деформациянинг таъсири
тадқиқ этилган. Хусусий ёруғлик билан ёритилган p-n-ўтишда юзага келувчи
фототок ва фотоэлектрюритувчи кучларга деформациянинг таъсири кўриб
чиқилган. Хусусий ёруғлик билан ёритилган p-n-ўтишнинг вольтампер
характеристикаси учун қуйидаги формула олинган:

h

IA

e

e

j

j

r

kT

eU

s

)

(

)

1

(

(5)


2 расмда p-n-ўтиш учун вольтампер характеристика келтирилган. Бунда

уч хил ҳолат кўрилган, ёруғлик ва деформация таъсир этмаган ҳолат, хусусий
ёруғлик билан ёритилган, аммо деформациясиз бўлган ҳолат ҳамда хусусий
ёруғлик билан ёритилиб, турли қийматлардаги деформация таъсир этган
ҳолатлар.

Олиб борилган тадқиқотлар натижасига кўра қуйидаги хулосалар

қилинган. Фундаментал ютилиш чегарасида хусусий ёруғлик билан
ёритилганда яримўтказгич деформацияга таъсирчан бўлиб қолади. Бу ташқи
деформация ёрдамида электрон ва коваклар фотогенерацияси тезлигини
бошқариш

имконини

беради.

Ушбу

ҳолатда

яримўтказгичли

фотоэлементларнинг фототоклари ва фотоэлектрюритувчи кучларини
бошқариш имконияти пайдо бўлади.

Шунингдек,

бу бобда

p-n-ўтишнинг ўтаюқоричастотали майдондаги

термодинамикаси кўриб чиқилган. Потенциал тўсиқни электромагнит тўлқин
билан модуляцияси диод базасида заряд ташувчилар инжекциясини
орттириши кўрсатиб берилган. Ушбу жараён электрон ва коваклар
рекомбинациясини орттириб беради, бу эса манфий тескари кучланишларда
ҳам диод орқали тўғри ток ўтишини таъминлайди. Турли интенсивликларда
ёруғлик

бериш

орқали

ўтаюқоричастотали

майдонидаги

диодда

генерацияланаётган электрюритувчи кучнинг қиймати ва ишорасини
ўзгартириш мумкин.


background image

14

1–ёруғлик ва деформациясиз, 2– деформациясиз ёритилганда, 3–ёруғлик ва деформация (

ε=10

-6

) таъсирида,

4– ёруғлик ва деформация (

ε=10

-5

) таъсирида, 4– ёруғлик ва деформация (

ε=3∙10

-5

) таъсирида.

2-расм. Тўғри соҳали яримўказгич p-n-ўтиши учун вольтампер характеристика

Ўтаюқоричастотали

майдонидаги

p-n-ўтиш

вольтампер

характеристикаига ёруғлик ва деформациянинг таъсири тадқиқ этилган. 3
расмда p-n-ўтишнинг вольтампер характеристикаи келтирилган, бунда 1-
эгри чизиқ хусусий ёруғлик билан ёритилган ҳолат учун, 2-, 3-, 4-эгри
чизиқлар хусусий ёруғлик билан ёритилиб деформация таъсир этган ҳоллар
учун, 5-, 6-, 7-эгри чизиқлар кучли ўтаюқоричастотали майдон таъсир этган
ҳол учун келтирилган график (5) ва (6) ифодалар орқали назарий
ҳисобланган.







1

)

cos(

1

0

0

2

1

1

)

cos(

1

0

0

2

1

h

kT

t

U

U

e

kT

e

e

T

h

T

sp

j

e

kT

t

U

U

e

kT

e

e

T

e

T

sn

j

j

(6)

3-расмнинг таҳлили шуни кўрсатадики, хусусий ёруғлик билан ёритилган p-
n-ўтишга деформация таъсир этганда, вольтампер характеристика эгри
чизиқлари

j-U

текисликда

пастга

ва

ўнг

томонга

силжийди.

ўтаюқоричастотали майдон таъсир этганда эса p-n-ўтишнинг вольтампер
характеристика эгри чизиқлари юқорига ва чап томонга силжийди.
Ўтказилган тадқиқотлар натижасида қуйидагича хулоса қилиш мумкин.
Фундаментал ютилиш чегарасида хусусий ёруғлик билан ёритилганда
яримўтказгич деформацияга таъсирчан бўлиб қолади. Ушбу ҳолда
яримўтказгичли фотоэлементларда юзага келувчи қисқа туташув токи ва салт

2

1

3

4

5


background image

15

юриш

кучланишини

бошқариш

имконияти

пайдо

бўлади.

Кучли

ўтаюқоричастотали майдон таъсир этганда эса p-n-ўтишнинг вольтампер
характеристика эгри чизиқлари j-U текислигинин II чораги томон кўчади.
Шундай қилиб, ёруғлик, деформация ва кучли ўтаюқоричастотали майдон
тасирида p-n-ўтишнинг вольтампер характеристикани бошқариш мумкин, бу
эса

p-n-ўтиш

асосида

яратилган

фотоэлементлар

ва

диодлар

характеристикаларини бошқариш имконини беради.

Бундан ташқари иссиқ электрон ва ковакларнинг Ферми квазисатҳлари

ва ёритилган p-n-ўтишда юзага келувчи электрюритувчи кучлар тадқиқ
этилган. p-n-ўтишни хусусий ёруғлик билан ёритилганда, фотоэлементда



1– деформациясиз, хусусий ёруғлик билан ёритилган ҳолат учун, 2–

= 10

-5

катталикдаги

нисбий

деформация ҳамда хусусий ёруғлик билан ёритилган ҳолат, 3 –

= 3·10

-5

катталикдаги

нисбий деформация

ҳамда хусусий ёруғлик билан ёритилган ҳолат, 4–

= 5·10

-5

катталикдаги

нисбий деформация ҳамда хусусий

ёруғлик билан ёритилган ҳолат, 5– ёруғликсиз, деформациясиз ва ўтаюқоричастотали майдонининг
импульсли таъсири остида (электронлар температураси 500 К, коваклар температураси 350 К ), 6 –
ёруғликсиз, деформациясиз ва ўтаюқоричастотали майдонининг импульсли таъсири остида (электронлар
температураси 700 К, коваклар температураси 500 К), 7– ёруғликсиз, деформациясиз ва ўтаюқоричастотали
майдонининг импульсли таъсири остида (электронлар температураси 1000 К, коваклар температураси
700К).

3-расм. Ёруғлик, деформация ва кучли ўтаюқоричастотали майдон таъсир этгандаги

p-n-ўтишнинг вольтампер характеристикаси

генерацияланаетган фотоэлектрюритувчи кучни босим орқали Ферми
квазисатҳларини ўзгартирган ҳолда бошқариш мумкинлиги кўрсатиб
берилган. Ёруғликни фундаментал ютилиш чегарасида электрон ва
ковакларнинг Ферми квазисатҳларининг деформацияга боғлиқлигини
ифодаловчи қуйидаги формулалар олинган:

c

n

N

A

I

n

kT

F

2

1

0

0

ln

(7) ,


background image

16

v

p

N

A

I

p

kT

F

2

1

0

0

ln

(8)


(7)

ва

(8)

ифодалардан

кўриниб

турибдики,

деформация

фотоэлектронлар ва фотоковаклар концентрациясини оширади. Бу эса
электронларни Ферми квазисатҳларини ўтказувчанлик соҳаси томонга,
ковакларни Ферми квазисатҳларини валент соҳа томонига кўчишига олиб
келади.

Электрон-ковак газининг қизишида квазисатҳларнинг кўчиши электрон

ва ковакларнинг ҳароратини ортиши ҳисобига амалга ошади:

e

kT

c

E

e

F

e

N

n

N

n

e

kT

E

F

e

c

e

c

e





,

ln

(9),

ln

,

E

F

v

h

kTh

h

v

h

v

v

kT

p

E

F

p

N e

e

N

. (10)


Электронлар ҳарорати ортиши билан уларнинг Ферми квазисатҳлари

ўтказувчанлик соҳасидан валент соҳа томонга кўчади, ковакларнинг Ферми
квазисатҳлари эса валент соҳадан ўтказувчанлик соҳаси томонга кўчади.
Шуни таъкидлаб ўтиш керакки, заряд ташувчиларнинг ўтаюқоричастотали
майдон таъсирида қизиши натижасида Ферми квазисатҳларининг силжиши,
ёруғлик таъсиридаги силжишидан приципиал фарқ қилади. Ферми
квазисатҳларининг ёруғлик ва ўтаюқоричастотали майдон тасирида бундай
ўзини тутишлари p-n-ўтишда юзага келувчи электрюритувчи кучларнинг
қийматлари ва ишораларида акс этади. Бу 3- расмда келтирилган вольтампер
характеристика натижаларини тушунтириб беради.

Диссертациянинг

“Ёритилган яримўтказгичлар деформацион эф-

фектларининг фаза портретлари”

номли тўртинчи бобида яримўтказ-

гичлардаги генерацион-рекомбинацион жараёнлани тадқиқ этишда фазалар
портрети қўлланилади,4-расм. Ўзгарувчан деформация частотаси 1000 гц
қийматга эга бўлганда фазалар портретининг юзаси энг катта бўлади
(4 (а)-расмга қаранг). Яъни

1

бўлганда фазалар портрети энг катта

юзага эга бўлади, заряд ташувчилар генерация ва рекомбинацияси аста
секинлик билан амалга ошади. Ўзгарувчан деформация частотаси ўзгариши
билан фазалар портретларининг шакллари ўзгара бошлайди (4 b,c,d,e,f
расмларга қаранг). Ўзгарувчан деформация частотаси ортиб, частота ва яшаш
вақтларининг кўпайтмаси

1



бўлганда фазалар портретининг шакли

горизонтал кесмага айцланади (4 f расмга қаранг), яъни заряд
ташувчиларнинг генерация ва рекомбинацияси деярли сезилмайди.


background image

17

a)

b)

c)

d)

е)

f)

4 расм. Концентрация

n

нинг

t

n

га боғлиқлигининг фазалар портрети

n

n

n

n

n

n

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t


background image

18

Тескари холда эса, яъни ўзгарувчан частота минимал қийматга эга бўлиб

1



бўлганда фазалар портретининг шакли вертикал кесма кўринишига

эга бўлади (4 f расмга қаранг), бу ерда заряд ташувчиларнинг генерация ва
рекомбинацияси кескин намоен бўлади.

Шундай қилиб, фазалар портретининг шакли бизга заряд ташувчилар

концентрацияси ва унинг ўзгариш тезлигида ўзгарувчан деформация
частотаси қандай акс этиши ҳақида маълумот беради.

Фазалар портрети услуби орқали чизиқли ва квадратик рекомбинациялар

аниқланган (5-расм).

а) чизиқли рекомбинация учун

б) квадратик рекомбинация учун

5 расм. Тўғри рухсат этилган ўтишлар учун фазалар портрети

Чизиқли рекомбинация учун олинган олинган фазалар портрети сиртмоқ

шакли кўринишида, квадратик рекомбинация учун олинган фазалар портрети
пона шакли кўринишига эга эканлиги таъкидлаб ўтилди. Бу кўрилаётган
жараёнда қайси турдаги рекомбинация устунликка эга эканлиги ҳақида
хулоса қилиш имконини беради. Агар фазалар портретининг шакли сиртмоқ
шаклида бўлса, демак, бу ерда чизиқли рекомбинация устунлик қилмоқда
дейиш мумкин. Агар фазалар портретининг шакли пона кўринишига эга
бўлса, у ҳолда квадратик рекомбинация устунлик қиляпти, деган хулосага
келиш мумкин.

Фазалар портретининг анализи натижалари қуйидагича хулоса қилиш

имконини беради:

– фазалар портретининг шакли бизга кўрилаётган генерацион-

рекомбинацион жараёнларда рекомбинациянинг қайси тури (квадратик ёки
чизиқли) кечаётганлиги ҳақида маълумот беради.

– Ҳам чизиқли, ҳам квадратик рекомбинацияларда тўғри рухсат этилган

ўтишлар учун заряд ташувчиларнинг концентрациялари фарқи, тўғри

рухсат

этилмаган ўтишлар учун бўлган концентрациялари фарқидан ортиқ бўлади.

– Чизиқли рекомбинациядаги заряд ташувчиларнинг фарқи, квадратик

рекомбинациядаги заряд ташувчиларнинг фарқидан ортиқ бўлади.

∂n/∂t

∂n/∂t

n

n

n


background image

19

Фазалар портретининг шаклига рекомбинацион марказларнинг таъсири

тадқиқ этилган.

Рекомбинацион марказлар концентрацияси

3

13

10

2

sm

t

N

дан

3

13

10

8

sm

t

N

гача

ўзгарган ҳол учун.

Рекомбинацион марказлар концентрацияси

3

13

10

2

sm

t

N

дан

3

12

10

2

sm

t

N

гача

ўзгарган ҳол учун.

6-расм.

n нинг dndt га боғлиқлигини

ифодаловчи фазалар портрети

7-расм.

n нинг dndt га боғлиқлигини

ифодаловчи фазалар портрети

Генерацион-рекомбинацион жараёнларни фазалар портрети ёрдамида

тадқиқ қилиш натижалари бизга қуйидагича хулосалар қилиш имконини
беради:

–

рекомбинацион марказларнинг ортиб бориши яримўтказгичдаги заряд

ташувчиларнинг камайиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси спирал

кўринишида ҳам

n

, ҳам

t

n

ўқлари бўйича кичик қийматлари томон ўралиб

боради.

–

рекомбинацион марказларнинг камайиб бориши яримўтказгичдаги

заряд ташувчиларнинг ортиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси

спирал кўринишида ҳам

n

, ҳам

t

n

ўқлари бўйича катта қийматлари томон

очилиб

боради.

Фаза

портретлари

яримўтказгич

асбобларининг

диагностикасини олиб бориш имконини беради.

Диссертациянинг

“Яримўтказгичли структураларнинг энергетик

сатҳларини температуравий боғлиқлиги”

номли бешинчи бобида

квазибирўлчовли электрон газнинг энергетик сатҳлари ва ҳолатлар
зичлигининг иссиқлик кенгайиши тадқиқ этилган. Ҳолатлар зичлигининг
температуравий боғлиқлиги учун қуйидаги формула олинди:

∂n/∂t

∂n/∂t

n

n


background image

20


(11)

(11)

формула

орқали

ҳолатлар

зичлигининг

температуравий

боғлиқлигининг графиги келтирилган. Бунда бирўлчовли электрон газ квант
ип деб қаралиб, унинг ҳолатлар зичлигининг тепературавий боғлиқлиги,
квантловчи магнит майдондаги уч ўлчовли электрон газнинг ҳолатлар
зичлигининг тепературавий боғлиқлиги каби деб қаралади.

8-расмда бир ўлчовли электрон газнинг ҳолатлар зичлигининг

энергияга боғлиқлик графиги келтирилган.

8-расм. Турли хароратдаги 1D электрон газининг ҳолатлар зичлигининг энергияга

боғлиқлик графиги: L

1

=10

-8

м ва L

2

=1,5∙10

-8

м

Узлуксиз эгри чизиқлар орқали Т=10 К ҳароратда олинган ҳолатлар

зичлиги келтирилган. Температуранинг ортиб бориши квантланган дискрет
сатҳларнинг пиклари баландликларини кучли камайтиради. Кейинги
температуранинг янада оширилиши ҳолатлар зичлиги пикларини янада
силлиқлаб баланд бўлмаган дўнгликларга айлантиради. Т=300 К ҳароратга
келиб бир ўлчовли газ ҳолатлари зичлиги бир маромда ўсувчи энергиянинг
функциясига айланиб қолади ва дискрет сатҳлар деярли сезилмай қолади.

9-расмда бир ўлчовли электрон газнинг ҳолатлар зичлиги температура

ва энергияга боғлиқлигининг 3 ўлчовли графиги келтирилган.

9-расмдан кўриниб турибдики, температурани термодинамик ҳолатлари

таъсири кучли. Паст температураларда бир ўлчовли электрон газ ҳолатлар
зичлиги электрон энергиясини кучли осцилляцияловчи функция кўринишида
бўлади. Ҳарорат ортиши билан ҳолатлар зичлиги осцилляциялари камайиб

 

 

max

min

1

1

2

2

2

1

0

max

min

1

1

2

2

2

1

2

2

2

1

0

'

'

exp

'

exp

'

1

'

,

'

(

)

'

'

)

,

(

E

E

n

l

E

E

n

l

dE

kT

E

E

kT

E

E

l

E

n

E

E

kT

N

,T)dE

E

E

GN

l

E

n

E

E

l

E

n

E

E

N

T

E

N


background image

21

боради ва юқори температурада бир маромда ўсувчи функцияга айланиб
қолади.

L

1

=10

-8

м ва L

2

=1,5·10

8

м

9-расм. Турли ҳароратдаги 1D электрон газининг ҳолатлар зичлигининг энергияга

боғлиқлигининг уч ўлчовли фазодаги графиги

Квант ўрадаги энергия қуйидагича аниқланади:

 

2

2

2

2

2

2

)

(

2

2

2

T

mL

n

h

m

k

h

E

n

;

n

L

k

2

;

T

L

L

n

1

0

;

 

 

2

2

2
0

2

2

1

0

)

1

(

2

T

E

T

mL

n

h

T

E

n

n

;

 

2

0

2

2

2

0

mL

n

h

E

n

;

 

2

1

T

E

T

E

n

n

;

1



;

 

2

2

2

)

(

1

1

)

0

(

T

T

E

T

E

n

n

;

 

 

T

E

T

E

n

n

2

1

0

 

T

E

E

n

n

2

1

0

Шундай қилиб, α>0 бўлганда қўшни дискрет сатҳлар орасидаги масофа

камайиб боради, α<0 бўлганда эса орадаги масофа температура ортиши
билан ортиб боради. Бу экспериментал тасдиқлан.

Ge, Si

ва бошқа

материалларда α>0 бўлиб, ҳақиқатан хам энергия ортиши билан

ΔE

n

камайиб

боради,

PhS, PbTe

ва бошқа қўрғошин халкогенидларида α<0 ва тақиқланган

зона кенглиги температура ортиши билан ортиб боради. Бу тақиқланган зона
кенглигининг

температуравий

боғлиқлигида

иссиқлик

кенгайиш

коэффициентининг роли ҳақида далолат беради. Ушбу ҳолат пастўлчамли
яримўтказгич структуралари учун ҳам, массив яримўтказгичлар учун ҳам


background image

22

тўғридир. Бу ҳодиса квант ипларида ҳам, квант нуқталарда ҳам кузатилиши
керак.

Қуйидаги ишларда келтирилган

5,6

кристалл панжаранинг тебраниши ва

энегетик сатҳларнинг иссиқлик кенгайиши билан боғлиқ бўлган энергетик
тирқишларнинг температурага боғлиқлиги ўрганилди, 10-расм.

Хар бир материал учун учта эгри чизиқ келтирилган: 1– узлуксиз эгри чизиқлар бўлиб, булар Боднар И.В.

5,6

ишларида олинган экспериментлардир; 2– штрих пунктир эгри чизиқлари бўлиб, Кейс муносабатига асосан

олинган эгри чизиқлардир; 3 – штрих эгри чизиқлари Кейс муносабатида иссиқлик кенгайишини ҳисобга

олган ҳолда олинган.

10-расм. Тақиқланган зона кенглигининг температурага боғлиқлиги FeIn

2

S

4

5

ва

CuIn

5

S

8

6

материаллари учун

Бу ишларда янги яримўтказгич материалларининг тақиқланган зона

кенглигининг

E

g

(T)

температурага боғлиқлиги келтирилган. Кўриниб

турибдики, температурага боғлиқлик яримўтказгичларга хосдир, температура
пасайиши билан тақиқланган зона кенглиги ортади, 11-расм.

E

g

(Т)

боғлиқликни ифодалашда, шунингдек, Кейс муносабатидан ҳам

фойдаланилган:

0

g

g

V

E

E ( ) C

T

(12)

Бу ерда

–

пропорционаллик коэффициентлари,

V

C

–

ўзгармас ҳажмдаги

иссиқлик сиғими.

Энергетик сатҳларнинг термик кенгайиши ҳисобга олинадиган

бўлса,

 

T

E

g

боғланиш қуйидагича кўринишга эга бўлади:

 

0

g

g

V

g

E

E ( ) C

T

E

T

 

(13)

5

I. V. Bodnar and S. A. Pavlukovets, Semiconductors. Vol. 45, No. 11, pp. 1395–1398 (2011).

6

I. V. Bodnar, Semiconductors. Vol. 46, No. 5, pp. 602–605 (2012).


background image

23

Бу тенгламанинг охирги ҳади валент зона ва ўтказувчанлик зонасининг

энергетик сатҳларининг иссиқлик кенгайишини ифодалайди ва қуйидаги
ифодалар билан аниқланади:

 

1

, ,

,

( )

( )

( )

( )

(0)

( ).

n

k

i

i

i

i

g

c

v

g

g

g

N

N E GN E E T

E T

E T

E T

E T

E

E T

(14)


Бу ерда

k

N

–

ҳолатлар зичлигининг критик қиймати,

 

i

i

E

N

–

абсолют

нолдаги қиймати,

T

E

E

GN

i

,

,

-

i

E

–

сатҳни тўлиш эхтимоллигининг энергия

бўйича ҳосиласи,

)

(

),

(

T

E

T

E

v

c

–

мос равишда

Т

ҳароратдаги ўтказувчанлик ва

валент соҳалари энергияси қийматларини ифодалайди.

1– узлуксиз эгри чизиқ Боднар И.В.

7

ишида олинган экспериментал натижа; 2 – штрих пунктир эгри чизиқ

Кейс муносабатига асосан олинган; 3– штрих эгри чизиқ Кейс муносабатида иссиқлик кенгайишини

ҳисобга олган ҳолда олинган.

11 расм. Тақиқланган зона кенглигининг температурага боғлиқлиги MnIn

5

S

8.5

монокристалл учун

6

FeIn

2

S

4

, CuIn

5

S

8

ва

MnIn

5

S

8.5

монокристаллари учун тақиқланган

зонанинг ҳароратли боғлиқлик графиклари олинди.

Тақиқланган

зона

кенглигининг

температуравий

боғлиқлигини

тушунтириш учун энергетик сатҳларнинг термик кенгайиши улушини
ҳисобга олиш зарурлиги кўрсатиб берилди. Тақиқланган зона кенглигининг
тўлиқ ўзгариши электронларнинг кристалл панжара таъсирлашуви ҳисобига
бўлганидек, рухсат этилган зоналардаги энергетик сатҳларнинг термик
кенгайиши ҳисобига ҳам содир бўлади.


background image

24

ХУЛОСА

Ўтказилган тадиқодлар асосида қуйидаги хулосалар қилинди:

1.

Кетма-кет

потенциал тўсиқлар тизими модели вакуумли чанглатиш

натижасида олинган яримўтказгичли плёнкалардаги аномал катта бўлган
тензосезгирлик коэффициентининг юзага келишини асослаб берилган.

2. Ёритилган p–n- ўтишнинг тензосезгирлигини ўзгармас деформация

,

ёруғлик частотаси

ва интенсивлиги

I

орқали бошқариш мумкин. Критик

нуқталар яқинида ютилиш коэффициенти кескин ўсиши мумкин ва бунинг
натижасида p–n-ўтишнинг тензосезгирлик коэффициенти аномал катта
қийматлар қабул қилиши кўрсатилган.

3. Фундаментал ютилиш чегарасида хусусий ёруғлик билан ёритилганда,

яримўтказгич деформацияга таъсирчан бўлиб ташқи деформация ёрдамида
электрон ва коваклар фотогенерацияси тезлигини бошқариш мумкинлиги
аниқланган.

4.

Р-n-ўтишга

ташқи

таъсир

қилинганда

унинг

вольтампер

характеристикаси

U

j

текислигининг жойлашиш чорагидан ўтишига қараб

p-n-ўтиш қайси режимда эканлигини аниқланган.

5. Ўзгарувчан деформация частотасининг заряд ташувчиларнинг яшаш

вақтига кўпайтмаси бирдан катта бўлганда

1



, фазалар портретининг (

n

ни

t

n

га боғлиқлиги) шакли горизонтал кесмага айланиши,

1



бўлганда

эса фазалар портретининг шакли вертикал кесма тусини олиши ва

1

бўлганда эса фазалар портретининг шакли энг катта юза ҳосил қилиши
аниқланган.

6.Фазалар портретининг шакли бизга кўрилаётган генерацион-

рекомбинацион жараёнларда рекомбинациянинг қайси тури (квадратик ёки
чизиқли) кечаётганлиги таъкидланган.

7. Рекомбинацион марказларнинг ортиб бориши яримўтказгичдаги заряд

ташувчиларнинг камайиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси спирал

кўринишида ҳам

n

, ҳам

t

n

ўқлари бўйича кичик қийматлари томон ўралиб

бориши кўрсатилган.

8. Рекомбинацион марказларнинг камайиб бориши яримўтказгичдаги

заряд ташувчиларнинг ортиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси

спирал кўринишида хам

n

, хам

t

n

ўқлари бўйича катта қийматлари томон

очилиб бориши аниқланган.

9. Тақиқланган зона кенглигининг ҳароратга боғлиқлигини тушунтириш

учун энергетик сатҳларнинг термик кенгайиши улушини ҳисобга олиб,
тақиқланган зона кенглигининг тўлиқ ўзгариши электронларнинг кристалл
панжара таъсирлашуви ҳисобига бўлганидек, рухсат этилган зоналардаги
энергетик сатҳларнинг термик кенгайиши ҳисобига ҳам содир бўлиши
топилган.


background image

25

НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

ДОКТОРА НАУК DSc. 27.06.2017. FM./T.34.01 при ФИЗИКО-

ТЕХНИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ, ИНСТИТУТЕ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ

И ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, САМАРКАНДСКОМ

ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ГУЛЯМОВ АБДУРАСУЛ ГАФУРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИИ И СИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ПОЛЯ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

01.04.10 – физика полупроводников



АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ ДОКТОРА (DSc)

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК

Ташкент – 2017 год


background image

26

Тема докторской диссертации зарегистрирована в Высшей аттестационной комиссии

при Кабинете Министров Республики Узбекистан, за номером В2017.2.DSc/FM36

Докторская диссертация выполнена в Физико-техническом институте АН РУз.
Полный текст докторской диссертации размещен на веб-сайте Научного совета

16.07.2013.FM/T.12.01 при Физико-техническом институте, Институте Ионно-плазменных и
лазерных технологий и Самаркандском государственном университете по адресу fti-kengash.uz.

Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский) размещен на

веб-странице по адресу fti-kengash.uz и Информационно-образовательном портале “ZiyoNet” по
адресу www.ziyonet.uz.


Научный консультант:

Аюханов Рашид Ахметович

доктор физико-математических наук

Официальные оппоненты:

Мамадалимов Абдугафур Тишабаевич

доктор физико-математических наук, академик

Имамов Эркин Зуннунович

доктор физико-математических наук, профессор

Расулов Рустам Явкачович

доктор физико-математических наук, профессор

Ведущая организация:

Андижанский Государственный унверситет

Защита диссертации состоится «__» _________ 2017 года в ____ часов на заседании

Научного совета DSc.27.06.2017. FM./T.34.01 при Физико-техническом институте, Институте
Ионно-плазменных и лазерных технологий, Самаркандском государственном университете.
(Адрес: 100084, г. Ташкент, ул. Бодомзор йули, дом 2б. Административное здание Физико-
технического института, зал конференций. Тел. (+99871) 235-30-41, факс (+99871) 235-42-91, e-
mail: lutp@uzsci.net.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре Физико-

технического института (зарегистрирована за № ___). Адрес: 100084, г. Ташкент, ул. Бодомзор
йули, дом 2б. Административное здание Физико-технического института, зал конференций.
Тел./Факс: (99871) 235-30-41.


Автореферат диссертации разослан «__» _________ 2017 г.
(протокол рассылки №______ от «__» _________ 2017 г.)



C. Л. Лутпуллаев

Председатель научного совета по присуждению

ученой степени доктора наук д.ф.-м.н., профессор

А.В.Каримов

Ученый секретарь научного совета по присуждению

ученой степени доктора наук д.ф.-м.н., профессор

С.А.Бахрамов

Председатель научного семинара при Научном совете

по присуждению ученой степени доктора наук, д.ф.-м.н., профессор




background image

27

Введение (Аннотация докторской диссертации)

Актуальность

и

востребованность

темы

диссертации.

На

сегодняшний день в мире ведутся

интенсивные исследования в области фото-

и тензоэлектрических свойств полупроводниковых материалов и структур,
особенно по управлению свойствами материала и функциональными
характеристиками полупроводниковых структур и приборов. В этом аспекте
изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на
динамические характеристики полупроводниковых структур является одним
из важнқх задач.

В годы независимости учеными нашей страны уделяется большое

внимание

развитию

технологии

получения

тензочувствительных

и

фоточувствительных полупроводниковых структур, в частности, способам
получения полупроводниковых материалов легированных глубокими
примесями, а также пленочных структур с аномально большими
фотонапряжениями, изучены эффекты фотопроводимости, в области
получения фото- и тензочувсвительных структур на основе узкозонных и
слоистых структур, достигнуты значительные успехи. В соответствии со
Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан
является

наиболее

важным

повышение

эффективности

отрасли

наноэлектроники на основе теоретических и практических исследований,
влиянию электромагнитного поля, света и деформации на протекающие
физические процессы в полупроводниковых структурах.

На сегодня в мире изучение влияния деформации и сильного

электромагнитного поля на динамические характеристики полупровод-
никовых структур, выявление природы электродвижущих сил и токов,
возникающих в них при воздействии сильного электромагнитного поля,
освещения и деформации вблизи критических точек имеет важное значение.
В этом аспекте целевые научно-исследовательские работы, в том числе,
реализация проблем в ниже приведенных направлениях, а именно:
построение модели системы потенциальных барьеров, которая позволит
объяснить

аномально

большие

значения

коэффициента

тензочувствительности

в

тонких

пленках

полученных

вакуумным

напылением; проведение оценки деформационного потенциала на основе
модели

систем

потенцииальных

барьеров;

выяснение

возможности

управления тензочувствительностью освещенного собственным светом p-n-
перехода подвергнутого постоянной деформации; выяснение возможности
управления фототоками и фотоэлектродвижущая сила, генерируемых в
полупроводниковых фотоэлементах при воздействии деформации и
сверхвысокочастотного поля; определение возможности использования
фазовых портретов для объяснения генерационно-рекомбинационных
процессов

в

полупроводниках;

исследование

теплового

уширения

энергетических

уровней

и

плотности

состояний

квазиодномерного

электронного газа; исследование температурной зависимости энергетических


background image

28

щелей, обусловленных колебаниями решетки и тепловым уширением
энергетических уровней, считаются одними из важных задач.

Данное диссертационное исследование в определенной степени служит

выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Респуб-
лики Узбекистан №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии
действий по развитиям Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7
февраля 2017 года и №-ПП–1442 «О приоритетных направлениях развития
индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2010 года
и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности
Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-
исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других
нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.

Соответствие исследования приоритетным направлениям развития

науки и технологий Республики.

Исследовательская работа выполнена в

соответствии с приоритетными направлениями развития науки и технологий
Республики

Узбекистан:

Ф2.

«Физика,

астрономия,

энергетика

и

машиностроение».

Обзор международных научных исследований по теме диссертации

7

.

Научные исследования по воздействию сверхвысокочастотного поля и
деформации на полупроводниковые структуры в ведущих центрах и
университетах, в том числе, Departamento de Fґısica Aplicada, Universidad de
Salamanca(Испания), Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen (Германия), по
осцилляционным эффектам в сверхвысокочастотных полях, возникающие
электродвижущие силы при разогреве электронов и исследование
коэффициента неидеальности ведутся в Физико-техническом институте им.
А

.

Ф. Иоффе, (Санкт-Петербург, Россия), исследования вольтамперных

характеристик сверхвысокочастотных туннельных диодов на постоянном
токе при воздействии на них гармонического высокочастотного сигнала
ведутся в институте Физики Дагестанского научного центра Российской
Академии наук и ряда других научных центрах мира.

В мире, в результате проведенных исследований по влиянию

деформации и электромагнитного излучения на полупроводниковые
структуры, получен ряд важных научных результатов, в том числе, по
исследованию фотовольтаического эффекта в пленках теллурида кадмия при
вакууме (National Astronomical Observatory of Japan) и в тонких пленках
германия (The American Institute of Physics (США), а изучением влияния
давления и температуры на сопротивление p-n-перехода занимаются в
университете University of New Hampshire (США), по воздействию
сверхвысокочастотных волн на полупроводниковые структуры в Физико-
техническом институте им.

А

.Ф. Иоффе, (Санкт-Петербург, Россия). В

Национальном политехническом институте Мексики профессором Ю.Г.

7

Обзор международных научных исследований по теме диссертации проведен на основе Holmium-related

luminescence in crystalline silicon // Materials Science Engineering, V.B81, p.176-178 (2001), и др. источников.


background image

29

Гуревичем и др. ведутся интенсивные исследования в области горячих
электронов.

В настоящее время в мире проводятся исследования в следующих

перспективных направлениях, в том числе, по теоретическим и практическим
исследованиям процессов генерации электродвижущих сил и токов,
механизмам возникновения аномально большой тензочувствительности в
полупроводниковых р-n-переходах, воздействию температуры на плотность
квазиодномерных

электронных

газов,

взаимосвязи

температуры

с

колебаниями кристаллической решетки энергетических уровней при
воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации.

Степень

изученности

проблемы.

Деформационные

свойства

полупроводников впервые были изучены Ч. Смитом (Англия) в германии и
кремнии, где исследовано влияние одноосной деформации на сопротивление
полупроводника.

Учёными университета (New Hampshire США) H.H. Hallом и его

сотрудниками проведены исследования воздействия давления и температуры
на

сопротивление

р-n-перехода

в

германии

и

установлена

их

экспоненциальная зависимость при низких напряжениях. При этом
изменения сопротивления составили 12,5 процентов, что соответствует
изменению изменению ширины запрещенной зоны примерно на 3,1·10

-3

эВ,

когда давление достигает 10000 фунт/дюйм

2

.

В настоящее время в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе,

(Санкт-Петербург,

Россия)

профессором

А.И.

Вейнгером

8

и

его

сотрудниками получены экспериментальные результаты для кремниевых p-n-
переходов в сильных сверхвысокочастотных полях, когда p

p

>>n

n

(n

n

и p

p

–

концентрации основных носителей заряда в n- и p- областях) и показано, что
даже при обратном смещении наблюдаются положительные токи.

В развитие исследований влияния сверхвысокочастотных полей,

определенный вклад внесли российские учёные К.М. Алиев

9

и другие,

применившие изучение фазовых портретов колебаний тока в сильных
высокочастотных

полях.

В

частности,

они

рассмотрели

процесс

трансформации фазовых портретов.

На сегодня учеными Узбекистана Г. Гулямовым

10

и его сотрудником

М.Дадамирзаевым изучено усиление размерных тепловых эффектов в p-n-
переходах с внутренним электростатическим полем при разогреве фононов и
электронов в сверхвысокочастотном поле. Исследованы вихревые токи,
возникающие при неравномерном разогреве носителей зарядов и воздействие

8

Аблязимова Н.А., Вейнгер А.И., Питанов В.С. Электрические свойства кремниевых p-n переходов в

сильных СВЧ полях. // ФТП. 1988, т.22, вып.1, с.2001.

9

К.М. Алиев, И.К. Камилов, Х.О. Ибрагимов, Н.С. Абакарова. Отрицательное дифференциальное

сопротивление

N-типа,

гистерезис

и

осцилляции

на

вольт-амперных

характеристиках

сверхвысокочастотных диодов // Физика и техника полупроводников – Санк-Петербург, 2012. –т. 46. №8.
-С. 1082-1087.

10

Shamirzaev S.H., Gulyamov G., Dadamirzaev M.G., Gulyamov A.G. Eddy Currents Appearing in a p–n

Junction in a High Microwave Field // Semiconductors. –USA, 2011, -vol. 45, No.8, pp. 1035–1037.


background image

30

света, деформации и сверхвысокочастотных полей на полупроводниковые
структуры.

Несмотря на большое количество исследований, проведенных до

настоящего времени, остаются нерешенными проблемы воздействия
деформации и сверхвысокочастотного поля на полупроводниковые
структуры,

которые

освещены

собственным

светом

на

краю

фундаментального поглощения.

Связь темы диссертации с научными исследованиями научно-

исследовательской организации, где выполнена диссертационная
работа.

Работа выполнена в Физико-техническом институте в рамках

Государственной программы научно исследовательских работ РУз № Ф.2-
1.55 на тему: «Новые механизмы возникновения электродвижущих сил в
полупроводниках» (2003-2007 гг.); и проекта ОТ-Ф2-077

*

«Динамика

деформационных эффектов полупроводниковых плёнок и воздействие
электромагнитных волн на токи, возникающие в полупроводниковых
плёнках» (2007-2011 гг.); а также проекта

Ф2-21 «Математическое

моделирование определения плотности поверхностных состояний на границе
раздела полупроводник-диэлектрик» (2012-2016 гг.).

Целью исследования

является изучение физических процессов при

воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации в
полупроводниках и полупроводниковых структурах.

Для

достижения

цели

сформулированы

следующие

задачи

исследования:

построение модели системы потенциальных барьеров, которая позволит

объяснить

аномально

большие

значения

коэффициента

тензочувствительности в тонких пленках Bi

2

Te

3

и Sb

2

Te

3

,

полученных

вакуумным напылением;

проведение оценки деформационного потенциала на основе модели

систем потенциальных барьеров;

выяснение

возможности

управления

тензочувствительностью

освещенного собственным светом p-n-перехода, подвергнутого постоянной
деформации;

выяснение

возможности

управления

фототоками

и

фотоэлектродвижущими силами генерируемых в полупроводниковых
фотоэлементах при воздействии деформации и сверхвысокочастотного поля;

определение возможности использования метода фазовых портретов для

объяснения генерационно-рекомбинационных процессов в полупроводниках;

исследование теплового уширения энергетических уровней и плотности

состояний квазиодномерного электронного газа;

исследование температурной зависимости энергетических щелей,

обусловленных

колебаниями

решетки

и

тепловым

уширением

энергетических уровней.

Объектом исследования

являются полупроводниковые

p-n

-переходы,

тонкие полупроводниковые пленки, тройные соединения монокристаллов


background image

31

FeIn

2

S

4

,

CuIn

5

S

8

и

MnIn

5

S

8.5

, и экспериментальные данные, имеющиеся в

научной литературе.

Предметом исследования

являются процессы формирования токовых

характеристик в р-n-переходе при воздействии света, деформации и
сверхвысокочастотного поля, механизмы возникновения аномально большой
тензочувствительности

в

полупроводниковых

р-n-переходах

вблизи

сингулярных точек Ван Хова, процессы уширения энергетических уровней
разрешенных зон при воздействии температуры.

Методы исследований.

Для решения поставленных задач применены

методы теоретических расчетов, компьютерного моделирования и метод
фазовых портретов.

Научная новизна

исследования заключается в следующем:

установлено, что на краю фундаментального поглощения, когда

g

E

,

коэффициент поглощения сильно возрастать за счет изменения ширины
запрещенной

зоны

под

действием

деформации,

вследствие

этого

коэффициент

тензочувствительности

p–n-перехода

может

принимать

аномально большие значения;

теоретически

обоснованно,

что

изменение

вольтамперной

характеристики p–n-перехода под воздействием деформации, света и
сильного сверхвысокочастотного поля объясняется разностью квазиуровней
Ферми электронов и дырок;

выявлено, что при воздействии деформации и света главным образом

генерируются

фотоэлектроны

и

фотодырки,

в

данном

случае

электродвижущая сила генерируемая диодом будет отрицательной, а при
воздействии сверхвысокочастотной волны электроны и дырки разогреваются
в этом случае значение электродвижущей силы будет положительным;

установлено, что если произведение частоты переменной деформации и

времени жизни носителей заряда становится больше единицы, то форма
фазовых портретов стремится к горизонтальному отрезку, а в случае когда
произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей
заряда становится меньше единицы, то форма фазового портрета стремится к
вертикальному отрезку, в случае когда произведение частоты переменной
деформации и времени жизни носителей заряда будет равен единице
фазовый портрет имеет наибольшую площадь;

определено, что увеличение концентрация рекомбинационных центров

приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая
фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, а
уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в
увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория
разворачивается в виде спирали в сторону наибольших значений;

установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны

монокристаллов MnIn

5

S

8.5

,

FeIn

2

S

4

и CuIn

5

S

8

определяется взаимодействием

электронов

с

колебаниями

решетки

и

термическим

уширением

энергетических уровней в разрешенных зонах.


background image

32

Практические результаты исследования

заключаются в следующем:

обнаруженное свойство возникновения электродвижущей силы в

диодной структуре под воздействием сверхвысокочастотного поля открывает
возможность

для

его

использования

в

качестве

индикатора

сверхвысокочастотного поля;

освещая тензочувствительный p-n-переход излучением вблизи границы

фундаментального

поглощения

можно

монгократно

увеличить

его

чувствительность к давлению, что позволяет расширить рабочий диапазон
тензодатчика.

Достоверность полученных результатов

обосновывается совпадением

результатов расчета с экспериментальными данными полученными
ведущими специалистами для сверхвысокочастотных диодов, правильным
выбором объектов исследования, строгостью математических выкладок,
использованием обоснованных методов решения и оценки точности
решений,

сопоставлением

с

экспериментальными

результатами

и

проведением численных экспериментов.

Научная и практическая значимость результатов исследования.

Научная значимость результатов работы заключается в раскрытии

новых представлений происходящих на р-n-переходе при воздействии
деформации, света и сверхвысокочастотного поля.

Результаты по получению аномально большой тензочувствительности

вблизи критических точек, могут быть использованы при производстве
новых сверхчувствительных тензодатчиков.

Внедрение результатов исследования.

По результатам изучения

воздействия света, деформации и сверхвысокочастотного поля на
полупроводниковые структуры:

теоретический подход объяснения физических процессов протекающих

под воздействием деформации и сильного электромагнитного поля в
полупроводниковых структурах и полупроводниках использованы при
выполнении зарубежного гранта на тему: «Transporte Mono- y Bipolar en
Estructuras Semiconductoras» для объяснения динамических характеристик
полученных под воздействием деформации и электромагнитного поля
(Справка №615 Национального политехнического института Мексики от 15
февраля 2017 года). Использование научных результатов позволила
объяснить процессы протекающие под внешним воздействием;

результаты полученные по механизмам возникновения тока и

электродвижушей

силы

под

воздействием

деформации

и

сверхвысокочастотного поля использованы для определения механизмов
изменения вольтамперной характеристики p-n-перехода при выполнении
гранта №

14-02-00033

«Светоиндуцированные эффекты в ассимметричных

наноструктурах»

(Справка

№

15307-46-2433

Института

физики

полупроводников СО РАН от 29 августа 2017 года). Использование научных
результатов позволила определить воздействие электромагнитного поля на
оптические свойства полупроводниковых наноструктур и квантовых точек;


background image

33

результаты

по

деформационным

эффектам

на

границе

фундаментального поглощения и теоретические расчеты генерации
фотоэлетродвижущих сил и фототоков в полупроводниковых фотэлементах
использованы при выполнении научного гранта № ОТ-2Ф-076 на тему
«Влечение экситонов, поляронов и явление переноса в наноразмерных
гетероструктурах

с

квантовыми

точками

с

целью

создания

высокоэффективных фотодетекторов» (2007-2011 гг) для объяснения
процессов формирования тока короткого замыкания и напряжения холостого
хода (Справка №ФТА-02-11/560 Агентства науки и технологии республики
Узбекистан от 2017 года 28 августа). Использование научных результатов
позволила

управлять

коэффициентом

поглощения

света

в

полупроводниковых структурах.

Апробация результатов исследования.

Результаты диссертационной

работы

докладывались

и

обсуждались

на

11

международных

и

3 республиканских научно-практических конференциях.

Опубликованность результатов исследования.

По теме диссертации

опубликованы 25 научных трудов, из них 11 статей в научных журналах, в
том числе 9 статей в зарубежных международных реферируемых журналах и
14 работ в трудах научных конференций.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения,

пяти глав, заключения, списка литературы, 4 приложений и содержит
184 страниц текста, включает 54 рисунков и 2 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во

введении

обоснована

актуальность

проблемы

и

темы

диссертационной работы, сформулированы цели и задачи, научная новизна и
практическая значимость работы, приведены сведения о внедрении
результатов исследования.

В первой главе

«Обзор современного состояния исследований

давления

и

сверхвысокочастотного

поля

взаимодействий

с

полупроводниковыми струтурами»

диссертационной работы приведен

обзор литературных данных по состоянию проблемы по изучению и
разработке

полупроводниковых

приборов

с

разогревом

электронов

электрическими полями и физических эффектов в них, а также исследованию
зависимости токовых характеристик и коэффициента неидеальности
структур с р-n-переходом под воздействием сверхвысокочастотного поля и
процессов проявления в тонких пленках поверхностной, реактивной
фотоэлектродвижущей силы.

Во

второй

главе

«Влияние

света

и

деформации

на

тензочувствительность

полупроводниковых

структур»

исследован

тензорезистивный эффект в системе потенциальных барьеров в
полупроводниковых пленках Bi

2

Te

3

и Sb

2

Te

3

полученных вакуумным

напылением. Получено для коэффициента тензочувсвительности

K

следующее выражение


background image

34

0

0

0

0

0

0

2

2 (

)

.

a l

a l

K

m U

E

l

K

l

l

(1)

Показано что модель последовательной системы потенциальных

барьеров может объяснить аномально большие значения коэффициента
тензочувствительности в тонких пленках Bi

2

Te

3

и Sb

2

Te

3

полученных

вакуумным напылением.

Исследована система потенциальных барьеров в наноструктурах.

Согласно модели Кронига-Пенни для зависимости волнового вектора от
энергии получено следующее выражение

 

 

 

 

b

a

a

b

ch

a

b

sh

b

E

k







cos

sin

2

arccos

)

,

(

2

2

, (2)

здесь

2

0

2

E

m

,

2

0

)

(

2

E

U

m

.

Далее, графически определяя, насколько изменилась запрещенная зона

1

2

E

E

E

и ширина барьера

1

2

b

b

b

по определению (3) проведена оценка

потенциала деформации

E

. (3)

Таким образом, показано что, пользуясь графиком, полученным на

основе

модели

Кронига-Пенни,

можно

будет

провести

оценку

деформационного потенциала.

а) точка минимум М

0

, иллюстрированы кривые без

деформации(сплошные кривые) и кривые с

деформацией (пунктирные кривые). Величина

относительной деформации составляет

3

10

.

б) точка максимум М

3

, иллюстрированы кривые без

деформации(сплошные кривые) и кривые с

деформацией (пунктирные кривые). Величина

относительной деформации составляет

3

10

.

Рисунок 1. Комбинированная плотность состояний вблизи

критических точек

А

также

исследована

тензочувствительность

p-n-перехода

при

освещении. Особое внимание обращалось на то, как влияет деформация на
коэффициент поглощения. Особый интерес при изучении коэффициента
поглощения имели место сингулярные точки Ван Хова в функции плотности
состояний. Показано что с помощью давления можно управлять


background image

35

поглощением света в полупроводниках, это позволяет сдвигать критические
точки Ван Хова(см. рис. 1).

С другой стороны, этот сдвиг при освещении полупроводниковой

структуры на краю фундаментального поглощения будет стимулировать
изменение тензочувствительных свойств. В этом случае для коэффициента
тензочувствительности освещенного p-n-перехода получается следующее
выражение:

0

R

R

K

,

d

J

U

J

U

J

J

J

R

R

d

d

2

0

,

1

,

;

)

1

(

1

0









d

I

I

d

d

I

d

d

I

d

d

I

d

d

d

I

d

d

I

j

j

I

e

J

K

j

j

K

j

j

K

j

j

j

j

j

j

j

j

K







, (4)

Здесь

d

K

-темновая

тензочувствительность,

R

-изменение

сопротивления,

0

R

-начальное сопротивние,

I

j

- фототок,

d

j

- темновой ток,

-

относительная деформация.

Отсюда видно, что тензочувствительностью освещённого p–n-перехода

можно управлять постоянной деформацией

, частотой света

и её

интенсивностью

I

. Показано что, вблизи критических точек, под действием

деформации коэффициент поглощения может сильно возрастать, и,
вследствие этого, коэффициент тензочувствительности p–n-перехода может
принимать аномально большие значения.

В третьей главе

«Изменение фототоков и фотоэлектродвижущих сил

в полупроводниковых структурах при воздействии деформации»

исследовано влияние деформации на фототоки в p-n-переходах. Рассмотрено
влияние деформации на фототок освещенного собственным светом p-n-
перехода. Получена следующая формула для вольтамперной характеристики
освещенного собственным светом p-n-перехода

h

IA

e

e

j

j

r

kT

eU

s

)

(

)

1

(

. (5)

На рисунке 2 приведены вольтамперная характеристика p-n-перехода

для трех различных случаев без освещения и без деформации, при освещении
и без деформации, при освещении собственным светом и при деформации
для различных значений относительной деформации.

На

основе проведенных исследований сделано следующее заключения.

При освещении на границе фундаментального поглощения собственным
светом,

полупроводник

становится

чувствительным

к

воздействию

деформации. Это позволяет управлять скоростью фотогенерации электронов
и дырок с помощью внешнего воздействия. В данном случае, появляется
возможность управления фототоками и фотоэлектродвижущими силами
возникающих в полупроводниковых фотоэлементах.

Рассмотрена термодинамика p-n-перехода в сверхвысокочастотном поле.

Показано что модуляция потенциального барьера электромагнитной волной
увеличивает инжекцию носителей в базе диода. Этот процесс увеличивает


background image

36

рекомбинацию электронов и дырок, которая дает прямой ток через диод,
даже при отрицательных обратных напряжениях. Подавая свет различной
интенсивности можно менять величину и знак электродвижущей силы
генерируемую диодом в сверхвысокочастотном поле.

1-без освещения и без деформации, 2-при освещении без деформации, 3-при освещении с воздействием

деформации (

ε=10

-6

), 4- при освещении с воздействием деформации (

ε=10

-5

), 4- при освещении с

воздействием деформации (

ε=3∙10

-5

).

Рисунок 2. Вольтамперная характеристика p-n-перехода для прямозонного

полупроводника.

Исследовано влияние деформации и освещения на (вольтамперную

характеристику) электродвижущую силу генерируемый p-n-переходом в
сверхвысокочастотном поле. На рисунке 3 приведена вольтамперная
характеристика p-n-перехода при освещении собственным светом(кривая 1),
при воздействии относительной деформации и освещении собственным
светом(кривые 2,3,4), и при воздействии сильного сверхвысокочастотного
поля(кривые 5,6,7). График получен теоретически и рассчитан с помощью
выражения (5) и (6)



1

)

cos(

1

0

0

2

1

1

)

cos(

1

0

0

2

1

h

kT

t

U

U

e

kT

e

e

T

h

T

sp

j

e

kT

t

U

U

e

kT

e

e

T

e

T

sn

j

j

. (6)

Как показывает анализ рисунка 3, при воздействии деформации на

освещенный собственным светом p-n-переход, кривые вольтамперной
характеристики смещаются вниз и направо по плоскости j-U, а при
воздействии сверхвысокочастотного поля вольтамперная характеристика p-n-
перехода имеет сдвиг вверх и налево по плоскости j-U. На

основе

1

2

3

4

5


background image

37

проведенных исследований можно сделать следующее заключение. При
освещении на границе фундаментального поглощения собственным светом,
полупроводник становится чувствительным к воздействию деформации. Это
позволяет управлять током короткого замыкания и наряжением холостого
хода с помощью внешней деформации и сверхвысокочастотного поля. В
данном случае, появляется возможность управления фототоками и
фотоэлектродвижущими силами возникающих в полупроводниковых
фотоэлементах.

1- без деформации, при освещении собственным светом, 2-при воздействии относительной деформации

=

10

-5

и освещении собственным светом, 3-при воздействии относительной деформации

= 3·10

-5

и освещении

собственным светом, 4-при воздействии относительной деформации

= 5·10

-5

и освещении собственным

светом, 5- без деформации, без освещения при воздействии импульсного сверхвысокочастотного

поля(температура электронов

K

e

T

500

, температура дырок

K

h

T

350

), 6- без деформации, без

освещения при воздействии импульс-ного сверхвысокочастотного поля(температура электронов

K

e

T

700

, температура дырок

K

h

T

500

), 7- без деформации, без освещения при воздействии

импульсного сверхвысокочастотного поля(температура электронов

K

e

T

1000

, температура дырок

K

h

T

700

)

Рисунок 3. Вольтампер характеристика p-n-перехода при воздействии света,

деформации и сильного сверхвысокочастотного поля.

При воздействии сильного сверхвысокочастотного поля кривые

вольтамперной характеристики смещаются в сторону II четверти j-U
плоскости. Таким образом, с помощью света, деформации и сильного
сверхвысокочастотного

поля

можно

управлять

вольтамперной

характеристикой p-n-перехода, это позволяет управлять характеристиками
фотоэлементов и диодов на основе p-n-переходов.

Исследованы также изменения положения квазиуровней Ферми горячих

электронов и дырок и электродвижущие силы, генерируемые на освещенном
p-n-переходе. Показано что при освещении p-n-перехода собственным
светом, можно управлять фотоэлектродвижущими силами генерируемую
фотоэлементом с помощью давления

)

(

P

U

,

)

(

P

F

e

,

)

(

P

F

h

меняя положения

квазиуроней Ферми. Получены формулы выражающие зависимость


background image

38

квазиуровней

Ферми

электронов

и

дырок

от

деформации

для

фундаментального поглощения света на «красной границе»

c

n

N

A

I

n

kT

F

2

1

0

0

ln

, (7)

v

p

N

A

I

p

kT

F

2

1

0

0

ln

. (8)


Из выражений (7) и (8) видно, что деформация увеличивает

концентрацию фотоэлектронов и фотодырок. Это приводит к смещению
квазиуровней Ферми электронов в сторону зоны проводимости, а
квазиуровней Ферми дырок в стороны валентной зоны.

При разогреве электронно-дырочного газа перемещение квазиуровней

осуществляется за счет увеличения температуры электронов и дырок

e

kT

c

E

e

F

e

N

n

N

n

e

kT

E

F

e

c

e

c

e





,

ln

, (9)

ln

,

E

F

v

h

kTh

h

v

h

v

v

kT

p

E

F

p

N e

e

N

. (10)


С увеличением температуры электронов их квазиуровни Ферми

удаляются от зоны проводимости к зоне валентной, а квазиуровни Ферми
дырок от зоны валентной к зоне проводимости. Следует отметить, что
смещение квазиуровней Ферми носителей заряда при их разогреве
сверхвысокочастотным полем принципиально отличаются от их смещений
при воздействии света. То есть, если за счет фотогенерации квазиуровни
Ферми носителей заряда смещаются в сторону своих энергетических зон, то
при разогреве носителей заряда сверхвысокочастотным полем они удаляются
от своих энергетических зон. Такое поведение квазиуровней Ферми
носителей зарядов при воздействии света и сверхвысокочастотного поля
проявляется в знаках и в величинах электродвижущих сил возникающих в p-
n-переходах. Это объясняет поведение вольтамперной характеристики
приведенную

на

рисунке

3.

Таким

образом,

с

помощью

сверхвысокочастотной волны уровни Ферми распадаются на квазиуровни
горячих электронов и дырок. В отличии от освещения светом при
междузонном поглощении в сверхвысокочастотном разогреве квазиуровни
Ферми электронов и дырок удаляются от своих зон. Электронные
квазиуровни уходят вглубь запрещенной зоны, даже могут перейти в
валентную зону, а дырочные квазиуровни поднимаются вверх и могут
попасть в зону проводимости.

В четвертой главе

«Фазовые портреты деформационных эффектов

освещенных полупроводников»

применяются фазовые портреты для

исследования генерационно-рекомбинационных процессов в полупро-


background image

39

водниках (см. рис. 4). Фазовый портрет имеет наибольшую площадь, когда
частота переменной деформации имеет величину 1000 гц (см. рис. 4. a). То
есть фазовый портрет имеет наибольшую площадь когда

1

, здесь

генерация и рекомбинация носителей заряда происходит постепенно.
С изменением частоты переменной деформации меняется форма фазовых
портретов (см. рис.4 b,c,d,e,f). В том случае, когда частота переменной
деформации

растет,

и

произведения

частоты

и

времени

жизни

становится

1



, форма фазового портрета стремится к горизонтальному

отрезку (см. рис.4 f), то есть генерация и рекомбинация носителей заряда
практически не чувствуется. В обратном случае, когда частота переменной
деформации уменьшается, и произведения частоты и времени жизни
становится

1



, форма фазового портрета стремится к вертикальному

отрезку (см. рис.4 f), здесь генерация и рекомбинация носителей заряда
проявляется резко.

Таким образом, форма фазовых портретов даёт нам возможность

определить, как концентрация и ее производная реагирует на частоту
переменой деформации. А именно, с увеличением частоты переменной
деформации, произведения частоты и времени жизни носителей заряда
становится больше единицы

1



, и форма фазового портрета стремится к

горизонтальному

отрезку.

Если

произведения

частоты

переменной

деформации и времени жизни носителей заряда становится

1



, то форма

фазового портрета стремится к вертикальному отрезку. Фазовый портрет
имеет наибольшую площадь когда

1

.

Методом фазовых портретов определены линейные и квадратичные

рекомбинации(см. рис.5).

Отмечено, что фазовые портреты для линейной рекомбинации имеют

форму петли, а фазовые портреты, полученные для квадратичной
рекомбинации, имеют форму своеобразного клина. Это позволяет делать
заключение о том, какой вид рекомбинации преобладает в исследуемом
процессе. Если фазовый портрет в форме петли это означает что преобладает
рекомбинация линейная, а если форма фазового портрета похожа на форму
клина, это означает что преобладает рекомбинация квадратичная.

Результаты, полученные при анализе фазовых портретов позволяют

сделать следующие выводы:

-форма фазовых портретов, позволяет определить, какой тип

рекомбинации (квадратичная или линейная) преобладает в рассматриваемом
генерационно-рекомбинационном процессе.

-как при линейной, так и при квадратичной рекомбинациях, разность

концентраций носителей зарядов для прямых разрешенных переходов
больше

разности

концентраций

носителей

зарядов

для

прямых

неразрешенных переходов..

-разность концентрации носителей зарядов при линейной рекомбинации

больше разности концентрации при квадратичной рекомбинации.


background image

40

a)

b)

c)

d)

е)

f)

Рисунок 4 Фазовые портреты зависимости концентрации

n

от их производных

t

n

n

n

n

n

n

n

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t

∂n/∂t


background image

41

а) для линейной рекомбинации

б) для квадратичной рекомбинации

Рисунок 5. Фазовый портрет прямых разрешенных переходов.

представлен случай когда концентрация

рекомбинационных центров меняется

3

13

10

2

sm

t

N

до

3

13

10

8

sm

t

N

.

представлен случай когда концентрация

рекомбинационных центров меняется от

3

13

10

2

sm

t

N

до

3

12

10

2

sm

t

N

Рисунок 6. Фазовый портрет

зависимости

n от dndt .

Рисунок 7. Фазовый портрет зависимости

n от ( dndt ).

Исследовано

воздействие рекомбинационных центров на форму

фазовых портретов.

Исследование генерационно-рекомбинационных процессов на основе

полученных фазовых портретов дает возможность сделать нам следующие
заключения:

-рост рекомбинационных центров в полупроводнике отражается с

уменьшением концентрации носителей заряда, и фазовая траектория

∂n/∂t

∂n/∂t

n

n

n

n

∂n/∂t

∂n/∂t


background image

42

сворачивается в виде спирали в сторону наименьших значений, как по оси

n

,

так и по оси

t

n

(

Рис. 6.).

-уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается

в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория
разворачивается в виде спирали в сторону наибольших значений, как по оси

n

, так и по оси

t

n

(

Рис. 7.).

-фазовые

портреты

позволяют

вести

диагностику

состояния

полупроводниковых приборов.

В пятой главе

«Температурная зависимость энергетических уровней

полупроводниковых

структур»

исследовано

тепловое

уширение

энергетических

уровней

и

плотность

состояний

квазиодномерного

электронного газа. Для температурной зависимости плотности состояний
получена следующая формула


.

(11)

Построен график температурной зависимости плотности состояний по
формуле (10) при различных температурах полагая что температурная
зависимость плотности состояний одномерного электронного газа квантовой
нити

анологичен

температурной

зависимости

плотности

состояний

трехмерного электронного газа в квантующем магнитном поле.

На рисунке 8 приведены графики плотности состояний одномерного

электронного газа. Проанализируем результаты численных расчетов. На
рисунке 8 сплошными линиями приведены графики плотности состояний,
вычисленной при температуре Т=10°К. Повышение температуры сильно
уменьшает высоты пиков, дискретных уровней поперечного квантования
двумерной квантовой ямы. Дальнейшее увеличение температуры еще более
размывает пики превращая их в невысокие горы плотности состояний. При
температуре Т=300 °К плотность состояний одномерного газа превращается
в монотонно растущую функцию энергии где дискретные уровни почти не
заметны.

На рисунке 9 приведена зависимость плотности состояний от

температуры в трехмерном изображении. Из рисунка 9 хорошо видно, что
температура сильно влияет на термодинамическую плотность состояний.
При низких температурах плотность состояний одномерного электронного
газа является сильно осциллирующей функций энергии электронов. С ростом
температуры осцилляции плотность состояний ослабевают, и при высоких
температурах превращаются в монотонно растущую функцию энергии.

 

 

max

min

1

1

2

2

2

1

0

max

min

1

1

2

2

2

1

2

2

2

1

0

'

'

exp

'

exp

'

1

'

,

'

(

)

'

'

)

,

(

E

E

n

l

E

E

n

l

dE

kT

E

E

kT

E

E

l

E

n

E

E

kT

N

,T)dE

E

E

GN

l

E

n

E

E

l

E

n

E

E

N

T

E

N


background image

43

Рис. 8. Зависимости плотности состояний 1D электронного газа от энергии для

различных температур: L

1

=10

-8

м и L

2

=1,5∙10

-8

м.

Рис. 9. Зависимости плотности состояний 1D электронного газа от энергии и

температуры в трёхмерном пронстранстве: L

1

=10

-8

м и L

2

=1,5∙10

8

м.


background image

44

Энергия в квантовой яме определяется следующим образом

 

2

2

2

2

2

2

)

(

2

2

2

T

mL

n

h

m

k

h

E

n

;

n

L

k

2

;

T

L

L

n

1

0

;

 

 

2

2

2
0

2

2

1

0

)

1

(

2

T

E

T

mL

n

h

T

E

n

n

;

 

2

0

2

2

2

0

mL

n

h

E

n

;

 

2

1

T

E

T

E

n

n

;

1



;

 

2

2

2

)

(

1

1

)

0

(

T

T

E

T

E

n

n

;

 

 

T

E

T

E

n

n

2

1

0

 

0 1 2

n

n

E

E

T

 

Таким образом, при α>0 расстояние между соседними дискретными

уровнями уменьшается с ростом температуры, при α<0 расстояние
увеличивается с ростом температуры. Это подтверждается эксперементально,
в

Ge, Si

и в др. полупроводниках α>0 и действительно

ΔE

n

уменьшается с

ростом энергии,

PhS, PbTe

и др. холкегенидах свинца ширина запрещенной

щели увеличивается. Это свидетельствует о роли теплового расширения в
температурной зависимости ширины запрещенной зоны. Сказанное
справедливо как к низкоразмерным полупроводниковым системам, так и к
массивным образцам. Она должна наблюдаться и квантовыми нитями и
квантовыми точками.

Изучена

температурная

зависимость

энергетической

щели

обусловленная колебаниями решетки и тепловым уширением энергетических
уровней представленные в работах Боднара И.В. В этих работах
представлена температурная зависимость ширины запрещенной зоны

E

g

(T)

для новых полупроводниковых материалов. Видно, что зависимость имеет
вид, характерный для полупроводников, с понижением температуры ширина
запрещенной зоны возрастает.

Для описания зависимости

E

g

(Т)

использовалось соотношение Кейса

T

C

)

(

E

E

V

g

g

0

. (12)

где

коэффициент пропорциональности,

V

C

- теплоемкость при постоянном

объеме.

При учете термического уширения уровней температурная зависимость

 

T

E

g

выглядит следующим образом:

 

0

g

g

V

g

E

E ( ) C

T

E

T

 

. (13)

Где последний член уравнения обусловлен тепловым уширением

энергетических уровней зоны проводимости и валентной зоны, и
определяется следующими соотношениями:

 

1

, ,

,

( )

( )

( ),

( )

(0)

( )

n

k

i

i

i

g

c

v

g

g

g

i

N

N E GN E E T

E T

E T

E T

E T

E

E T

(14)

Здесь

k

N

-критическое значение плотности состояний,

 

i

i

E

N

-плотность

состояний при абсолютном нуле темпратуры,

T

E

E

GN

i

,

,

- производная от


background image

45

вероятности заполнения уровня

i

E

по энергии,

)

(

),

(

T

E

T

E

v

c

значение энергии

дна зоны проводимости и потолка валентной зоны соответственно при
тепературе

Т

.

Для каждого соединения приведены по три кривых, первые сплошные кривые эксперименты полученные в

работах

5,6

, вторые штрих пунктирные кривые эти кривые полученные по соотношению Кейса, штриховые

кривые эти кривые полученные по соотношению Кейса с учетом теплового уширения.

Рис. 10. Температурные зависимости ширины запрещенной зоны для

тройных соединений FeIn

2

S

4

11

и CuIn

5

S

8

12

.

Приведены три кривых, первая сплошная кривая эксперимент полученный в работе

7

, вторая штрих

пунктирная кривая это кривая полученная по соотношению Кейса, штриховая кривая это кривая полученная

по соотношению Кейса с учетом теплового уширения.

Рис. 11. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны для монокристалла

MnIn

5

S

8.5

13

.

11

I. V. Bodnar and S. A. Pavlukovets, Semiconductors. Vol. 45, No. 11, pp. 1395–1398 (2011).

12

I. V. Bodnar, Semiconductors. Vol. 46, No. 5, pp. 602–605 (2012).

13

I. V. Bodnar, Semiconductors. Vol. 48, No. 10, pp. 1303–1306 (2014).


background image

46

Проведена обработка экспериментальных данных. Получены графики

температурной зависимости ширины запрещенной зоны для монокристаллов

FeIn

2

S

4

, CuIn

5

S

8

и

MnIn

5

S

8.5

.

Показано что, для объяснения температурной зависимости ширины

запрещенной зоны необходимо учитывать вклад термического уширения
энергетических уровней. Полное изменение ширины запрещенной зоны
определяется как взаимодействием электронов с колебаниями решетки так и
термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенных исследований по изучению воздействия света,

деформации и сверхвысокочастотного поля на полупроводниковые
структуры сделаны следующие выводы:

1.

Модель последовательной системы потенциальных барьеров может

объяснить

аномально

большие

значения

коэффициента

тензочувствительности

в

тонких

пленках

полученных

вакуумным

напылением.

2.

При

освещении

на

границе

фундаментального

поглощения

собственным светом, полупроводник становится

чувствительным

к

воздействию

деформации.

Это

позволяет

управлять

скоростью

фотогенерации электронов и дырок с помощью внешнего воздействия.
Вследствие этого, появляется возможность управлять током короткого
замыкания и наряжением холостого хода с помощью внешней деформации.

3. Установлено, что на краю фундаментального поглощения (вблизи

сингулярных точек Ван Хова) когда

g

E

, коэффициент поглощения

сильно возрастать

r

g

E

за счет изменения ширины запрещенной

зоны

под

действием

деформации

g

g

E

E

,

вследствие

этого

коэффициент

тензочувствительности

p–n-перехода

может

принимать

аномально большие значения.

4. Показано, что изменение квазиуровней Ферми электронов и дырок

при воздействии деформации, света и сильного СВЧ поля объясняет
поведение ВАХ p-n-перехода при внешних воздействиях;

5. Установлено, что при воздействии деформации и света главным

образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки и значение квазиуровней
Ферми будет отрицательной, а при воздействии СВЧ волны электроны и
дырки разогреваются в данном случае значение квазиуровней будет
положительным, приводя к сдвигу ВАХ в противоположных направлениях;

6. Установлено, что при изменении частоты переменной деформации,

если произведение частоты и времени жизни носителей заряда становится
больше единицы

1



, то форма фазовых портретов (зависимости

n

от

t

n

) стремится к горизонтальному отрезку, а в случае, когда произведение

частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда


background image

47

становится

1



, то форма фазового портрета стремится к вертикальному

отрезку, в случае когда

1

фазовый портрет имеет наибольшую площадь.

7.

Установлена

взаимосвязь

рекомбинационных

центров

с

концентрацией

носителей

в

полупроводнике

при

осуществлении

деформации, так увеличение рекомбинационных центров приводит к
уменьшению

концентрации

носителей

заряда,

сворачивая

фазовую

траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, как по оси

n

,

так и по оси

t

n

, а уменьшение рекомбинационных центров в

полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и
фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших

значений, как по оси

n

, так и по оси

t

n

.

8. установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны

монокристаллов MnIn

5

S

8.5

,

FeIn

2

S

4

и CuIn

5

S

8

определяется не только

взаимодействием электронов с колебаниями решетки, но и термическим
уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.

9. Выявлено, что температурная зависимость ширины запрещенной зоны

требует учета вклада термического уширения энергетических уровней. При
этом полное изменение ширины запрещенной зоны определяется как
взаимодействием электронов с колебаниями решетки, так и термическим
уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.




























background image

48


background image

49

SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING SCIENTIFIC DEGREES

DSC.27.06.2017.FM/T.34.01 PHYSICAL-TECHNICAL INSTITUTE,

INSTITUTE OF ION-PLASMA AND LASER TECHNOLOGIES,

SAMARKAND STATE UNIVERSITY

PHYSICAL-TECHNICAL INSTITUTE

GULYAMOV ABDURASUL GAFUROVICH

INFLUENCE OF DEFORMATION AND STRONG ELECTROMAGNETIC

FIELD ON DYNAMIC CHARACTERISTICS OF SEMICONDUCTOR

STRUCTURES

01.04.10- Physics of semiconductors




ABSTRACT OF DISSERTATION OF THE DOCTOR OF SCIENCE (DSc)

ON PHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCES

TASHKENT-2017


background image

50

The theme of dissertation of doctor of philosophy (PhD) on physical and mathematical

sciences was registered at the Supreme Attestation Commission at the Cabinet of Ministers of the
Republic of Uzbekistan under number В2017.2.DSc/FM36.

Dissertation has been prepared at physical-technical institute.

The abstract of the dissertation is posted in three languages (uzbek, russian, english (resume)) on

the website (fti-kengash.uz ) and the “Ziyonet” Information and educational portal (www.ziyonet.uz).

Scientific supervisor:

Ayuhanov Rashid Ahmetovich

Doctor of Physical and Mathematical Sciences

Official opponents:

Mamadalimov Abdugafur Teshabaevich

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Academician

Imamov Erkin Zunnunovich

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor

Rasulov Rustam Yavkochevich

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor

Leading organization:

Andijan State University

Defense will take place «____» _____________2017 at _____ at the meeting of Scientific Council

number DSc.27.06.2017.FM/T.34.01 Physical-technical institute, institute of ion-plasma and laser
technologies, Samarkand state university. (Address: 100084, Uzbekistan, Tashkent, 2B Bodomzor yuli
street. Phone/fax: (+99871) 235-42-91, e-mail: lutp@uzsci.net.).

Dissertation is possible to review in Information-resource centre at Physical-technical institute (is

registered №____) (Address: 100084, Uzbekistan, Tashkent, 2B Bodomzor yuli street. Phone/fax:
(+99871) 235-42-91, e-mail: lutp@uzsci.net).

Abstract of dissertation sent out on «____» _______________2017 year
(Mailing report № ___________on «____» _______________2017 year)




S.L. Lutpullayev

Chairman of scientific council

on award of scientific degrees,

D.F.-M.S., professor

A.V. Karimov

Scientific secretary of scientific council

on award of scientific degrees,

D.F.-M.S., professor

S.A. Bakhramov

Chairman of scientific Seminar under Scientific

Council on award of scientific degrees,

D.F.-M.S., professor


background image

51

INTRODUCTION (abstract of DSc thesis)

Topicality and necessity of the thesis.

To date, intensive research in the

direction of revealing their new physical properties, controlled by external
influences, especially sensitive to light and microwave radiation and deformation,
is underway in the world in the intensively developing direction of photo and
tensor properties of semiconductor materials and structures. Making
semiconductor materials unique properties in terms of managing their functional
characteristics is an extremely important task. In this aspect, the study of the
influence of deformation and a strong electromagnetic field on the dynamic
characteristics of semiconductor structures is one of the promising directions.

In the years of independence, scientists of our country pay great attention to

the development of technology for obtaining strain-sensitive and photosensitive
semiconductor structures, in particular, methods for obtaining semiconductor
materials doped with deep impurities, as well as film structures with anomalously
large photovoltage, special attention is paid to the study of photoconductivity
effects. In this direction, significant progress has been made in obtaining photo-
and strain-sensitive structures based on narrow-gap and layered structures.

Today in the world, when studying the effect of deformation and a strong

electromagnetic field on the dynamic characteristics of semiconductor structures,
revealing the nature of EMF and currents arising in them under the influence of a
strong electromagnetic field, illumination and deformation near critical points is of
great importance. In this aspect, targeted research works, including the
implementation of problems in the directions listed below, are considered to be one
of the important tasks: the construction of a model of a system of potential barriers,
which allows one to explain the anomalously large values of the strain-sensitivity
coefficient in thin films obtained by vacuum deposition; Estimation of the
deformation potential on the basis of the model of the potency barrier systems;
elucidation of the possibility of controlling the strain-sensitivity of the p-n junction
illuminated by the light of its own, subject to constant deformation; the elucidation
of the possibility of controlling the photocurrents and photo EMFs generated in
semiconductor photocells under the action of deformation and the microwave field;
the possibility of using phase portraits to explain generation-recombination
processes in semiconductors; a study of the thermal broadening of the energy
levels and the density of states of a quasi-one-dimensional electron gas; The study
of the temperature dependence of energy gaps due to lattice vibrations and thermal
broadening of energy levels.

The research works carried out in the above mentioned directions indicate the

relevance of the topic of this dissertation.

This dissertational research serves, to a certain extent, the fulfillment of the

tasks stipulated in the Decree of the President of the Republic of Uzbekistan PP-
1442 "On Priority Directions for the Development of the Industry of the Republic
of Uzbekistan for 2011-2015" dated December 15, 2015 and No. -PP2789 "On
Measures on further improvement of the activities of the Academy of Sciences,


background image

52

organization, management and financing of research activities "of February 17,
2017, as well as other normative and legal documents adopted in this field.

Relevant research priority areas of science and developing technologies

of the Republic.

The research work was carried out in accordance with the

priority directions of the development of science and technology of the Republic of
Uzbekistan: F2. "Physics, Astronomy, Power Engineering and Mechanical
Engineering".

A review of international research on the topic of dissertation.

Scientific

research on the effect of the microwave field and deformation on semiconductor
structures in leading centers and universities, including the Departamento de
Fґısica Aplicada, Universidad de Salamanca (Spain), Ludwig-Maximilians-
Universitat Munchen (Germany), on oscillation effects in ultrahigh-frequency
fields, the arising electromotive forces during the heating of electrons and the study
of the coefficient of nonideality are carried out at the Physico-Technical Institute
named after. A.F. Ioffe, (St. Petersburg, Russia), studies of current-voltage
characteristics of superhigh-frequency tunnel diodes on direct current under the
influence of a harmonic high-frequency signal are conducted at the Institute of
Physics of the Dagestan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences and
a number of other scientific centers around the world.

In the world, as a result of studies on the effect of deformation and

electromagnetic radiation on semiconductor structures, a number of important
scientific results have been obtained, including the study of the photovoltaic effect
in films of cadmium telluride under vacuum (National Astronomical Observatory
of Japan) and in thin films of germanium (The American Institute of Physics
(USA), and the study of the effect of pressure and temperature on the resistance of
the pn junction is being carried out at the University of New Hampshire (USA) on
the effect of microwave waves on semiconductor structures in the Physico-
Technical Institute (St. Petersburg, Russia), at the National Polytechnic Institute of
Mexico, Professor Yu.G. Gurevich, and others, intensive research is being
conducted in the field of hot electrons.

At the present time, theoretical and technical studies of the processes of EMF

generation and currents arising in semiconductors under the influence of a strong
electromagnetic field, illumination and deformation are carried out.

Problem development status.

The strain properties of semiconductors were

first studied by the scientist C. Smith (England) in germanium and silicon, where
the effect of uniaxial deformation on the resistance of a semiconductor was
studied.

Scientists of the University (New Hampshire USA) H.H. Hall and his

collaborators carried out studies of the effect of pressure and temperature on the
resistance of the pn junction in germanium and established their exponential
dependence at low voltages. At the same time, the resistance changes were 12.5
percent, which corresponds to a change in the width of the forbidden band by
approximately 3.1 · 10

-3

eV, when the pressure reaches 10,000 psi.

Currently, the Physico-Technical Institute. A.F. Ioffe, (St. Petersburg,

Russia), Professor A.I. Weinger and his co-workers obtained experimental results


background image

53

for silicon pn junctions in strong microwave fields, where pp >> nn (nn and pp are
the concentrations of the main charge carriers in the n and p regions). It is shown
that positive currents are observed even with reverse bias. At long-term exposure
(from 20 minutes to 1 hour), a single pulse of microwave radiation on a silicon
diode (KD514A) also A.I. Weinger showed a significant decrease in the
differential resistance of the p-n junction.

In the development of studies of the influence of the microwave field, a

certain contribution was made by the Russian scientists K.M. Aliev and others
supplemented the studies with phase portraits of current oscillations in strong high-
frequency fields, in particular, considered the process of transformation of phase
portraits.

To date, scientists of Uzbekistan G. Gulyamov and his collaborators M.

Dadamirzaev have studied the enhancement of the dimensional thermal effects in
p-n junctions with an internal electrostatic field when the phonons and electrons in
the microwave field are heated. The eddy currents that occur when the charge
carriers are unevenly heated and the effect of light, deformation, and microwave
fields on semiconductor structures are investigated.

Despite a large number of studies conducted to date, the problems of

deformation and microwave field effects on semiconductor structures that are
illuminated by the intrinsic light at the edge of fundamental absorption remain
unresolved.

Relevant of the dissertation to the plans of scientific-research works.

The

work was carried out at the Physicotechnical Institute within the framework of the
State Program of Scientific Research Works of the Republic of Uzbekistan No.
F.2-1.55 on the topic: "New mechanisms for the appearance of electromotive
forces in semiconductors" (2003-2007); and the project OT-F2-077 * "Dynamics
of deformation effects of semiconductor films and the effect of electromagnetic
waves on currents arising in semiconductor films" (2007-2011); as well as the
project F2-21 "Mathematical modeling of the determination of the density of
surface states at the semiconductor-dielectric interface" (2012-2016).

The aim of research work

is to study physical processes under the influence

of a strong electromagnetic field, illumination and deformation in semiconductors
and semiconductor structures.

Tasks of research work:

the construction of a model of a system of potential barriers that allows one to

explain the anomalously large values of the strain-sensitivity coefficient in thin
films of Bi

2

Te

3

and Sb

2

Te

3

obtained by vacuum deposition;

assessment of the deformation potential based on a model of potential barrier

systems;

elucidation of the possibility of controlling the strain-sensitivity of the p-n

junction illuminated by the light of its own, subject to constant deformation;

the elucidation of the possibility of controlling the photocurrents and photo

EMFs generated in semiconductor photocells under the action of deformation and
the microwave field;


background image

54

the possibility of using phase portraits to explain generation-recombination

processes in semiconductors;

a study of the thermal broadening of the energy levels and the density of

states of a quasi-one-dimensional electron gas;

The study of the temperature dependence of energy gaps due to lattice

vibrations and thermal broadening of energy levels.

To object of research

are semiconductor p-n junctions, thin semiconductor

films, ternary compounds of FeIn

2

S

4

single crystals, CuIn

5

S

8

and MnIn

5

S

8.5

, and

experimental data available in the scientific literature.

The subject of research

are the processes of formation of current

characteristics in the pn junction under the action of light, deformation and the
microwave field, the mechanisms of the appearance of anomalously high
tensosensitivity in semiconductor pn junctions near the singular points of Van
Hove, the processes of broadening the energy levels of allowed zones upon
exposure to temperature.

Methods of the research:

To solve these problems, methods of theoretical

calculations, computer modeling and the method of phase portraits are applied.

Scientific novelty of the research work:

It is established that, at the edge of fundamental absorption, when, the

absorption coefficient increases strongly due to a change in the width of the
forbidden band under the action of deformation, as a result, the coefficient of p-n
junction susceptibility can assume anomalously large values.

It is shown that the change in the quasi-Fermi levels of electrons and holes

under the action of deformation, light, and a strong microwave field explains the
behavior of the I-V characteristic of the p-n junction under external influences;

It is established that under the action of deformation and light, photoelectrons

and photoholes are mainly generated, in this case the EMF generated by the diode
due to the change in the Fermi quasilevels will be negative, and when the
microwave wave is applied, the electrons and holes are heated in this case, the
EMF value will be positive, leading to a shift of the I-V characteristic in opposite
directions;

It is established that when the frequency of the variable strain changes, if the

product of the frequency and lifetime of the charge carriers becomes greater than
unity, then the shape of the phase portraits (depending on) tends to a horizontal
segment, and in the case when the product of the frequency of the variable
deformation and the lifetime of the charge carriers becomes, the form of the phase
portrait tends to a vertical segment, in the case where the phase portrait has the
largest area.

the interrelation of recombination centers with the carrier concentration in a

semiconductor is determined during deformation, so an increase in the
recombination centers leads to a decrease in the concentration of charge carriers,
turning the phase trajectory in the form of a spiral towards the lowest values, both
along the axis and along the axis, and the decrease in the recombination centers in
the semiconductor is reflected in an increase in the concentration of charge
carriers, and the phase trajectory unfolds in the form of a spiral towards the highest


background image

55

values, both along the axis and along the axis . Accordingly, the phase portrait
serves to monitor the state of the semiconductor under external influences.

It was established that the total change in the width of the forbidden band of

MnIn

5

S

8.5

, FeIn

2

S

4

, and CuIn

5

S

8

single crystals is determined not only by the

interaction of electrons with lattice vibrations but also by thermal broadening of
the energy levels in the allowed bands. In this case, the experimental dependences
of the band gap on the temperature coincide with the theoretical curves.

Practical results of research work:

the detected property of EMF in the diode structure under the influence of the

microwave field opens the possibility for its use as an indicator of the microwave
field;

illuminating the strain-sensitive p-n junction by radiation near the

fundamental absorption edge, it is possible to increase its sensitivity to the pressure
by several times, thereby increasing the operating range of the strain gage.

Authenticity of the obtained results

is justified by the coincidence of the

calculation results with the experimental data obtained by leading specialists for
microwave diodes, the correct choice of the objects of investigation, the rigor of
mathematical calculations, the use of valid methods for solving and estimating the
accuracy of solutions, comparison with experimental results and numerical
experiments.

Scientific and practical value of the research results.

The scientific

significance of the results of the work lies in the discovery of new ideas occurring
at the pn-junction under the influence of deformation, light, and the microwave
field.

The results for obtaining anomalously high strain-sensitivity near critical

points can be used in the production of new ultrasensitive strain gauges.

Implementation of the research results.

Based on the results of studying the

effect of light, deformation and the microwave field on semiconductor structures:

scientists of the National Polytechnic Institute of Mexico noted that the

theoretical methods performed by the thesis of A.G. Gulyamov was used in the
implementation of the grant on the topic "Transporte Mono y Bipolar en
Estructuras Semiconductoras" (Reference No. 615 of the National Polytechnic
Institute of Mexico, February 15, 2017).

scientists of the Physico-Technical Institute of the Russian Academy of

Sciences used theoretical calculations when processing the experimental results of
the grant No. 10-02-00629a "Peierls spin interaction of impurity electrons and the
insulator-metal phase transition" (Reference No. 11217-730 / OK of the Physico-
Technical Institute of the Russian Academy of Sciences on August 24, 2017 of the
year).

the results of the dissertation work were used by the scientists of Namangan

State University in the implementation of a scientific grant of fundamental research
on the subject OT-2F-076 "Encryption of excitons, polarons and the transport
phenomenon in nanosized heterostructures with quantum dots for the purpose of
creating highly efficient photodetectors" (2007-2011). (Reference No. FTA-02-11 /


background image

56

560 of the Agency of Science and Technology of the Republic of Uzbekistan from
2017 on August 28).

Approbation of the research results.

The results of the thesis were reported

and discussed at 11 international and 3 republican scientific and practical
conferences.

Publication of research results.

25 research papers were published on the

subject of the thesis, including 11 articles in scientific journals, including 9 articles
in foreign international refereed journals and 14 papers in scientific conferences.

Structure and volume of dissertation.

The thesis consists of an introduction,

five chapters, a conclusion, a list of references, four annexes and contains 184
pages of text, includes 54 figures and 2 tables.







































background image

57



ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

LIST OF PUBLISHED WORKS

I бўлим (I часть; part I)

1.

G. Gulyamov, A.G. Gulyamov, F.R. Muhitdinova. Influence of

Recombination Centers on the Phase Portraits in Nanosized Semiconductor Films.
Journal of Modern Physics–USA, 2016, 7, pp. 1661-1667 (№24, Scientific
Research Publishing Inc, Google based IF=0.82, ResearchGate IF=0.43 )

2.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Определение линейной и квадратичной

рекомбинаций методом фазовых портретов // Узбекский Физический
Журнал.-Ташкент, 2016.- Т.18, №3.-С.167-172(01.00 00, №5)

3.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов, Г.Н. Мажидова. Влияние деформации на

фототоки в p-n-переходах // «Альтернативная энергетика и экология».–
Россия, г.Саров, 2016.-№15-16. C. 24–30. (01.00.00, №9)

4.

G. Gulyamov and A. G. Gulyamov.

On the Tensosensitivity of a p–n

Junction under Illumination // Semiconductors, 2015, Vol. 49, No. 6, pp. 819–822.
(№11. Springer, IF:0.602).

5.

Gafur Gulyamov, A. G. Gulyamov, A. Q. Ergashev, B. T. Abdulazizov.

The Use of Phase Portraits for the Study of the Generation-Recombination
Processes in Semiconductor // Journal of Modern Physics, 2015, 6, pp. 1921-1926
(№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.82, ResearchGate
IF=0.43)

6.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов, У.И. Эркабоев. Исследование влияния

высоких температур и слабых магнитных полей на осцилляции магнитной
восприимчивости в полупроводниках // Узбекский Физический Журнал.-
Ташкент, 2015.- Т.17, №5.-С.288-294(01.00 00, №5)

7.

A. G. Gulyamov. System of Potential Barriers in Nanostructures // World

Journal of Condensed Matter Physics, 2015, 5, pp. 60-65 (№24, Scientific
Research Publishing Inc, Google based IF=0.80, ResearchGate IF=0.57)

8.

Г.Гулямов, А.Г.Гулямов. Влияние деформации на реактивные

фототоки в полупроводниках. «Альтернативная энергетика и экология».–
Россия, г.Саров, 2014.-№13. C. 17–21. (01.00.00, №9)

9.

Г. Гулямов, A.Г. Гулямов, Г.Н. Мажидова. Тензорезистивный

эффект в системе потенциальных барьеров в полупроводниковых пленках //
Физическая инженерия поверхности, -2013.- Т. 11, № 2, стр. 243-245.
(01.00.00, №91)

10.

А.Г.

Гулямов,

М.Г.

Дадамирзаев.

Фазовые

портреты

деформационных эффектов в полупроводника в импульсном режиме//
Физическая инженерия поверхности, Украина, ФИП, 2012, т.10, №4. с.308-
310. (01.00.00, №91)


background image

58

11.

P. J. Baymatov, A. G. Gulyamov, A. B. Davlatov, B. B. Uzakov.

Broadening Thermal Energy Levels and Density States Quasi One-Dimensional
Electron Gas. Journal of Applied Mathematics and Physics- USA, 2016, 4, P. 706-
710. (№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.53,
ResearchGate IF=0.24)

II бўлим (II часть; II part)

12.

Г.Гулямов, А.Г. Гулямов, У.И.Эркабоев. Влияние давления, света и

сильного сверхвысокочастотного поля на вольтамперную характеристику p-
n-перехода//Труды международной конференции «Фундаментальные и
прикладные вопросы физики»,

секция-II, 13-14 июня, Ташкент-2017, с.129-

132.

13.

А.Г.

Гулямов.

Влияние

деформации

на

вольтамперную

характеристику полупроводников// Материалы республиканской научной
конференции

“Неравновесные

процессы

в

полупроводниках

и

полупроводниковых структурах”, 1-2 февраля, Ташкент-2017, с.27-29.

14.

А.Г. Гулямов, А.Б. Давлатов. Тепловое уширение энергетических

уровней и плотность состояний квазиодномерного электронного газа//
Сборник тезисов докладов, XXIII международная конференция студентов,
аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам, «Ломоносов-
2016», Физический факультет МГУ, 2016, стр. 139-140.

15.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Влияние деформации на фототоки в

прямозонных полупроводниках // Материалы конференции НПО «ФИЗИКА-
СОЛНЦЕ» АН РУз им. С.А. Азимова, Институт материаловедения, 28-29
июня, Ташкент, 2016, стр. 128-129.

16.

А. Б. Давлатов, А. Г. Гулямов. Тепловое уширение энергетических

уровней и плотность состояний квазиодномерного электронного газа //
Материалы 54-Й Международной Научной Студенческой Конференции
МНСК–2016,

16–20 апреля 2016 г., Новосибирск, 2016, С.14.

17.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Применение фазовых портретов для

исследования

генерационно-рекомбинационных

процессов

в

полупроводниках // Международная конференция «Фундаментальные и
прикладные вопросы физики», 5-6 ноября, Ташкент, 2015, стр. 189-193.

18.

А.Г. Гулямов. Исследование полупроводниковых структур методом

фазовых

портретов//

Материалы

53-Й

Международной

Научной

Студенческой

Конференции

МНСК–2015,

11–17

апреля

2015

г.,

Новосибирск, 2015, С.14.

19.

G. Gulyamov, A.G. Gulyamov, Z. R. Toshbekova. Anomalously large

tensosensitivity semiconductor when illuminated// 6th International Scientific
Conference “Applied Sciences and technologies in the United States and Europe:
common challenges and scientific findings”, p. 139-140, April 21, 2014, New
York, USA.


background image

59

20.

Г.Гулямов, А.Г.Гулямов, Г.Мажидова. “XXI аср -интеллектуал авлод

асри”шиори остидаги ҳудудий илмий-амалий конференция материаллари
тўплами, 6-7 июн, Наманган-2014, стр. 461-466.

21.

А.Г. Гулямов. Потенциал деформации сверхрешетки // Материалы III

международной конференции «Оптические и фотоэлекторические явления в
полупроводниковых микро- и наноструктурах», 14-15 ноября, Фергана-2014,
стр. 291-294.

22.

А.Г. Гулямов. Исследование полупроводниковых структур методом

фазовых

портретов//

Материалы

52-Й

Международной

Научной

Студенческой

Конференции

МНСК–2014,

11–18

апреля

2014

г.,

Новосибирск, 2014, С.10.

23.

Г.Гулямов,

М.Д.

Дадамирзаев,

С.Р.Бойдедаев,

А.Г.Гулямов.

Коэффициент неидеальности вольтамперной характеристики p-n-перехода в
сильном

сверхвысокочастотном

поле//

Материалы

международной

конференции по «Неравновесные процессы в полупроводниках и в
полупроводниковых структурах», ст. 147, 1-3 февраля,Ташкент-2007г.

24.

Гулямов Г., Дадамирзаев М.Г., Бойдедаев С.Р., Гулямов А.Г.,

Тошбекова З.А. Кинетика установления электродвижущих сил в p-n-переходе
в

сильном

сверхвысокочастотном

электромагнитном

поле//

Фотоэлектрическим и оптическим явлениям в полупроводниковых
структурах: Тез. докл. Межд. науч. конф. 2-3 октября 2006. – Фергана,
2006. – С.103.

25.

Гулямов Г., Дадамирзаев М.Г., Бойдедаев С.Р., Гулямов А.Г.,

Хамидова Б. Влияние вихревых токов на магнитосопротивление
полупроводника// Фотоэлектрическим и оптическим явлениям в
полупроводниковых структурах: Тез. докл. Межд. науч. конф. 2-3
октября 2006. – Фергана, 2006. -С.84.


background image

60

Авторефератнинг ўзбек, рус ва инглиз тилларидаги нусхалари

«Тил ва адабиёт таълими» таҳририятидатаҳрирдан ўтказилди.

(6.09.2017 йил)
































Босишга рухсат этилди: 19.10.2017 йил

Бичими 60х45

1

/

8

, «Times New Roman»

гарнитурада рақамли босма усулида босилди.

Шартли босма табоғи 3,7. Адади: 100. Буюртма: № 295.

Ўзбекистон Республикаси ИИВ Академияси,

100197, Тошкент, Интизор кўчаси, 68

«АКАДЕМИЯ НОШИРЛИК МАРКАЗИ»

Давлат унитар корхонасида чоп этилди.

Библиографические ссылки

G. Gulyamov, A.G. Gulyamov, F.R. Muhitdinova. Influence of Recombination Centers on the Phase Portraits in Nanosized Semiconductor Films. Journal of Modern Physics-USA, 2016, 7, pp. 1661-1667 (№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.82, ResearchGate IF=0.43 )

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Определение линейной и квадратичной рекомбинаций методом фазовых портретов // Узбекский Физический Журнал.-Ташкент, 2016.- Т.18, №3.-С. 167-172(01.00 00, №5)

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов, Г.Н. Мажидова. Влияние деформации на фототоки в р-п-переходах // «Альтернативная энергетика и экология»,-Россия, г.Саров, 2О16.-№15-16. С. 24-30. (01.00.00, №9)

G. Gulyamov and A. G. Gulyamov. On the Tensosensitivity of a p-n Junction under Illumination // Semiconductors, 2015, Vol. 49, No. 6, pp. 819-822. (№11. Springer, IF:0.602).

Gafur Gulyamov, A. G. Gulyamov, A. Q. Ergashev, В. T. Abdulazizov. The Use of Phase Portraits for the Study of the Generation-Recombination Processes in Semiconductor// Journal of Modern Physics, 2015, 6, pp. 1921-1926 (№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.82, ResearchGate IF=0.43)

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов, У.И. Эркабоев. Исследование влияния высоких температур и слабых магнитных полей на осцилляции магнитной восприимчивости в полупроводниках // Узбекский Физический Журнал.-Ташкент, 2015,- Т.17, №5.-С.288-294(01.00 00, №5)

A. G. Gulyamov. System of Potential Barriers in Nanostructures // World Journal of Condensed Matter Physics, 2015, 5, pp. 60-65 (№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.80, ResearchGate IF=0.57)

Г.Гулямов, А.Г.Гулямов. Влияние деформации на реактивные фототоки в полупроводниках. «Альтернативная энергетика и экология»,-Россия, г.Саров, 2О14.-№13. С. 17-21. (01.00.00, №9)

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов, Г.Н. Мажидова. Тензорезистивный эффект в системе потенциальных барьеров в полупроводниковых пленках // Физическая инженерия поверхности, -2013,- Т. 11, № 2, стр. 243-245. (01.00.00, №91)

А.Г. Гулямов, М.Г. Дадамирзаев. Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводника в импульсном режиме// Физическая инженерия поверхности, Украина, ФИП, 2012, т.10, №4. с.308-310. (01.00.00, №91)

P. J. Baymatov, A. G. Gulyamov, A. B. Davlatov, В. B. Uzakov. Broadening Thermal Energy Levels and Density States Quasi One-Dimensional Electron Gas. Journal of Applied Mathematics and Physics- USA, 2016, 4, P. 706-710. (№24, Scientific Research Publishing Inc, Google based IF=0.53, ResearchGate IF=0.24)

Г.Гулямов, А.Г. Гулямов, У.И.Эркабоев. Влияние давления, света и сильного сверхвысокочастотного поля на вольтамперную характеристику р-п-перехода//Труды международной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы физики», секция-П, 13-14 июня, Ташкент-2017, с.129-132.

А.Г. Гулямов. Влияние деформации на вольтамперную характеристику полупроводников// Материалы республиканской научной конференции “Неравновесные процессы в полупроводниках и полупроводниковых структурах”, 1-2 февраля, Ташкент-2017, с.27-29.

А.Г. Гулямов, А.Б. Давлатов. Тепловое уширение энергетических уровней и плотность состояний квазиодномерного электронного газа// Сборник тезисов докладов, XXIII международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам, «Ломоносов-2016», Физический факультет МГУ, 2016, стр. 139-140.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Влияние деформации на фототоки в прямозонных полупроводниках И Материалы конференции НПО «ФИЗИКА-СОЛНЦЕ» АН РУз им. С.А. Азимова, Институт материаловедения, 28-29 июня, Ташкент, 2016, стр. 128-129.

А. Б. Давлатов, А. Г. Гулямов. Тепловое уширение энергетических уровней и плотность состояний квазиодномерного электронного газа И Материалы 54-Й Международной Научной Студенческой Конференции МНСК-2016, 16-20 апреля 2016 г., Новосибирск, 2016, С. 14.

Г. Гулямов, А.Г. Гулямов. Применение фазовых портретов для исследования генерационно-рекомбинационных процессов в полупроводниках // Международная конференция «Фундаментальные и прикладные вопросы физики», 5-6 ноября, Ташкент, 2015, стр. 189-193.

А.Г. Гулямов. Исследование полупроводниковых структур методом фазовых портретов// Материалы 53-Й Международной Научной Студенческой Конференции МНСК-2015, 11-17 апреля 2015 г., Новосибирск, 2015, С. 14.

G. Gulyamov, A.G. Gulyamov, Z. R. Toshbekova. Anomalously large tensosensitivity semiconductor when illuminated// 6th International Scientific Conference “Applied Sciences and technologies in the United States and Europe: common challenges and scientific findings”, p. 139-140, April 21, 2014, New York, USA.

Г.Гулямов, А.Г.Гулямов, Г.Мажидова. “XXI аср -интеллектуал авлод асри”шиори остидаги худудий илмий-амалий конференция материаллари тўплами, 6-7 июн, Наманган-2014, стр. 461-466.

А.Г. Гулямов. Потенциал деформации сверхрешетки // Материалы III международной конференции «Оптические и фотоэлекторические явления в полупроводниковых микро- и наноструктурах», 14-15 ноября, Фергана-2014, стр. 291-294.

А.Г. Гулямов. Исследование полупроводниковых структур методом фазовых портретов// Материалы 52-Й Международной Научной Студенческой Конференции МНСК-2014,11-18 апреля 2014 г.,Новосибирск, 2014, С. 10.

Г.Гулямов, М.Д. Дадамирзаев, С.Р.Бойдедаев, А.Г.Гулямов. Коэффициент неидеальности вольтамперной характеристики р-п-перехода в сильном сверхвысокочастотном поле// Материалы международной конференции по «Неравновесные процессы в полупроводниках и в полупроводниковых структурах», ст. 147, 1-3 февраля,Ташкент-2007г.

Гулямов Г., Дадамирзаев М.Г., Бойдедаев С.Р., Гулямов А.Г., Тошбекова З.А. Кинетика установления электродвижущих сил в р-п-переходе в сильном сверхвысокочастотном электромагнитном поле// Фотоэлектрическим и оптическим явлениям в полупроводниковых структурах: Тез. докл. Межд. науч. конф. 2-3 октября 2006. - Фергана, 2006.-С.103.

Гулямов Г., Дадамирзаев М.Г., Бойдедаев С.Р., Гулямов А.Г., Хамидова Б. Влияние вихревых токов на магнитосопротивление полупроводника// Фотоэлектрическим и оптическим явлениям в полупроводниковых структурах: Тез. докл. Межд. науч. конф. 2-3 октября 2006. - Фергана, 2006. -С.84.

inLibrary — это научная электронная библиотека, построенная на парадигме открытой науки (Open Science), основными задачами которой является популяризация науки и научной деятельности, общественный контроль качества научных публикаций, развитие междисциплинарных исследований, современного института научной рецензии, повышение цитируемости узбекской науки и построение инфраструктуры знаний.

КОНТАКТЫ:

Республика Узбекистан, г. Ташкент, ул.Паркент 51, этаж 2

(+998) 99-006-61-10

info@inscience.uz

НАВИГАЦИЯ:

Журналы
Конференции
Организации
Авторы
Блог
Контакты
© Copyright 2025 in Science All Rights Reserved | Developed by in Science | Site create by in Designer