Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ sumqayit döVLƏt universiteti Əlyazması hüququnda

U, V

10 20 30 40 50 60


135

105

75
45

15

Şək. 12. Ossillyasiya edən GaSe kristalının işıq VAX.

T = 77 K, Ф = 100 lk,  = 0,56 mkm, d = 6,0 mm,

510²

Bu rəqslərin xüsusiyyətləri həmçinin nümunələrin səthinin emalından asılı deyildi. Müəyyən olunmuşdur ki, bu tipli rəqslər qalliumun selenidinin elə kristallarında baş verir ki, onların qadağan olunmuş zonasında eyni zamanda üç tipli aşqar mərkəzləri mövcuddur: əsas yük daşıyıcıları üçün dayaz yapışma səviyyələri (M), qeyri-əsas yük daşıyıcıları üçün yavaş r-tutma mərkəzləri və cəld S-rekombinasiya mərkəzləri. Bu eksperimental nəticələr bizə fərz etməyə imkan verir ki, cərəyanın GaSe kristallarında aşkar edilmiş aşağı tezlikli rəqsləri həcmi effektdir və bu, bilavasitə həmin yarımkeçiricinin qadağan olunmuş zonasında M- və S-mərkəzlərinin mövcudluğu ilə bağlıdır.

Bizim tərəfimizdən təcrübi yolla müəyyən edilmişdir ki, rəqslərin tezliyi temperaturdan qeyri-monoton şəkildə asılıdır. Əvvəlcə temperaturun 77 K-dən artması ilə f tezliyi zəif böyüyərək 100 K-də maksimumdan keçir, temperaturun sonrakı artması ilə tezlik azalır və T > 120130 К olduqda rəqslər kəskin şəkildə kəsilir. Temperaturun artması ilə ayrı-ayrı impulsların amplitudu monoton şəkildə azalır.

Həmçinin bizim tərəfimizdən generasiya edən GaSe kristallarının VAX və məxsusi fotokeçiriciliyin temperatur asılılığı çıxarılmışdır. Məlum olmuşdur ki, nisbətən kiçik E-lərdə VAX xəttidir (şək. 12). Rəqslər baş verən Ф və U-larda VAX-da subxətti hissə müşahidə olunur. Cərəyanın rəqsləri məhz VAX-ın haçalandığı hissədə yaranır: burada VAX-ın yuxarı budağı (şək. 39-da punktirli xətt) cərəyan impulsunun zirvəsinə, aşağı budağı isə (şək. 39-da bütöv xətt) cərəyan impulsunun dibinə uyğundur. Ф > 200 lk olduqda (rəqslər kəsildikdə), VAX-ın haçalanması yox olur və o, demək olar ki, yuxarı budaqla üst-üstə düşür (şək. 12).

Generasiya edən GaSe kristallarında Т  200 К temperaturda FTS aşkar edilmişdir. Kontaktlara və nümunənin orta hissəsinə sıxılan mikrotermocütlərlə (diametri 0,1 mm olan) generasiya rejimində M-GaSe-M strukturunun boyunca temperaturun paylanması tədqiq edilmişdir. Müəyyən olunmuşdur ki, işığın və müəyyən kritik qiymətdən böyük gərginliyin eyni zamanda təsiri zamanı tədqiq edilən kristalın temperaturu ətraf mühitin Т_о temperaturundan fərqlənir - nümunə qızır. Bu zaman nümunənin orta hissəsində temperatur (T_со) kontaktlardakı temperaturdan (Т_к) yuxarı məlum olur. Optimal şəraitdə (bazanın uzunluğu d  10 mm olduqda) Т_со -T_о –a çatır, Т_к –T_о isə 1015 К-i aşmır. Bazanın azalması ilə Т=Т_со –T_к azalır. d  1,0 mm olduqda rəqslər kəsilir. Bu nəticə öz növbəsində aşkar edilmiş rəqslərin yaranmasında istilik effektinin bilavasitə aktiv iştirakına şahidlik edir.

Nümunənin işıqlandırılmayan səthində (üzündə) yerləşdirilən qalvanik zondların köməyi ilə (şək. 13) elektrik sahəsinin nümunənin boyunca müxtəlif şəraitdə paylanması yoxlanmışdır. Məlum olmuşdur ki, VAX-ın subxətti hissəsinə uyğun potensialların fərqində elektrik sahəsinin nümunənin boyunca qeyri-bircins olur. Nümunənin orta hissəsində, U=U_kr olduqda hərəkətsiz elektrik domeni yaranır.

U gərginliyinin sonrakı artması ilə bu domenin həm amplitudu, həm də eni böyüyür.

Cərəyanın aşağı tezlikli rəqslərinin GaSe kristallarında aşkar edilmiş yuxarıda təsvir edilən xüsusiyyətləri, o cümlədən, rəqslərin yalnız məxsusi udma oblastından işığın və müəyyən kritik qiymətindən böyük xarici gərginliyin eyni zamanda təsiri altında yaranması; onun işığın intensivliyinin, sahənin intensivliyinin və temperaturun müəyyən diapazonunda məhdudlanması; kontaktların materialından asılı olmamağı; rəqslərin tezliyinin, impulsların amplitudunun və sürəkliyinin işığın və tətbiq edilən elektrik sahəsinin intensivliyindən asılılığının spesifik (özünə xas) xüsusiyyətləri; qadağan olunmuş zonasında M, r, S - mərkəzləri olan GaSe kristallarında işıq VAX-nın subxətti hissəsində cərəyanın rəqslərinin müşahidə olunması; generasiya edən kristalların FTS xüsusiyyətiylə malik olması; temperatur və hərəkətsiz elektrik domeninin yaranması; cərəyanın nisbi yavaş relaksasiyası cərəyanın aşağı tezliyi və s. birmənalı onu göstərir ki, cərəyanın bu rəqsləri yavaş və sürətli rekombinasiya dalğalarının yaranması [73], plazmayabənzər rəqslərin [74], aşqar deşilmə ilə induksiyalanan dayanıqsızlıqların [23,24], inyeksiya dayanıqsızlıqlarının [72] yaranması ilə bağlı olmayıb, temperatur-elektrik dayanıqsızlığı (TED) [25,16] ilə şərtlənir.

Bu fərziyyənin xeyrinə həmçinin həcmi yüklərlə məhdudlana cərəyanların (HYMC), termik stimullaşdırılmış keciriciliyin (TSK), qaranlıq keçiriciliyinin və fotokeçiriciliyin temperatur asılılığının tədqiqi əsasında GaSe kristallarının qadağan olunmuş zonasının strukturunun (şək. 14), cərəyanın TED ilə şərtlənən aşağı tezlikli rəqsləri yaranan yarımkeçiricinin qadağan edilmiş zonasının [25,26]-da təklif edilmiş nəzəri modeli ilə yaxşı uyğunlaşması şahidlik edir.

Bizim tərəfimizdən tapılmış mərkəzlərin həm mövcudluğu, həm də xarakteri, dərinliyi Е_s=0,40 eV, Е_r=0,58 eV, Е_M=0,15-0,30 eV, tutma kəsiyi (_nr  510^-14 sm² , _ns  10^-16 sm² , _ps  10^-18 sm², _pr  10^-20 sm²) ədəbiyyat məlumatları ilə yaxşı uyğun gəlir [8, 21, 75].