Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Poklonski, N.A.
Low-Frequency Admittance of Capacitor with Working Substance “Insulator – Partially Disordered Semiconductor – Insulator” = Низкочастотный адмиттанс конденсатора с рабочим веществом «изолятор – частично разупорядоченный полупроводник – изолятор» / N. A. Poklonski, I. I. Anikeev, S. A. Vyrko. – DOI 10.21122/2220-9506-2021-12-3-202-210 // Приборы и методы измерений / гл. ред. Олег Константинович Гусев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2021. – Т.12 №3. – P. 202-210. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/104395. – На англ. яз.

The study of the electrophysical characteristics of crystalline semiconductors with structural defects is of practical interest in the development of radiation-resistant varactors. The capacitance-voltage characteristics of a disordered semiconductor can be used to determine the concentration of point defects in its crystal matrix. The purpose of this work is to calculate the low-frequency admittance of a capacitor with the working substance “insulator–crystalline semiconductor with point t-defects in charge states (−1), (0) and (+1)–insulator”. A layer of a partially disordered semiconductor with a thickness of 150 μm is separated from the metal plates of the capacitor by insulating layers of polyimide with a thickness of 3 μm. The partially disordered semiconductor of the working substance of the capacitor can be, for example, a highly defective crystalline silicon containing point t-defects randomly (Poissonian) distributed over the crystal in charge states (−1), (0), and (+1), between which single electrons migrate in a hopping manner. It is assumed that the electron hops occur only from t-defects in the charge state (−1) to t-defects in the charge state (0) and from t-defects in the charge state (0) to t-defects in the charge state (+1). In this work, for the first time, the averaging of the hopping diffusion coefficients over all probable electron hopping lengths via t-defects in the charge states (−1), (0) and (0), (+1) in the covalent crystal matrix was carried out. For such an element, the low-frequency admittance and phase shift angle between current and voltage as the functions on the voltage applied to the capacitor electrodes were calculated at the t-defect concentration of 3∙1019 cm−3 for temperatures of 250, 300, and 350 K and at temperature of 300 K for the t-defect concentrations of 1∙1019, 3∙1019, and 1∙1020 cm−3.
Исследование электрофизических характеристик кристаллических полупроводников с дефектами структуры представляет практический интерес при создании радиационностойких варакторов. По вольт-фарадным характеристикам разупорядоченного полупроводника можно определять концентрацию точечных дефектов в его кристаллической матрице. Цель работы – рассчитать низкочастотный адмиттанс конденсатора с рабочим веществом «изолятор – кристаллический полупроводник с точечными t-дефектами в зарядовых состояниях (−1), (0) и (+1) – изолятор». Слой частично разупорядоченного полупроводника толщиной 150 мкм отделен от металлических обкладок конденсатора диэлектрическими прослойками из полиимида толщиной 3 мкм. Частично разупорядоченный полупроводник рабочего вещества конденсатора представляет собой, например, сильнодефектный кристаллический кремний, содержащий точечные t-дефекты, случайно (пуассоновски) распределенные по кристаллу, в зарядовых состояниях (−1), (0) и (+1) между которыми прыжковым образом мигрируют одиночные электроны. Считается, что прыжки электронов происходят только с t-дефектов в зарядовом состоянии (−1) на t-дефекты в зарядовом состоянии (0) и с t-дефектов в зарядовом состоянии (0) на t-дефекты в зарядовом состоянии (+1). В работе впервые проведено усреднение коэффициентов прыжковой диффузии по всем вероятным длинам прыжка электрона между t-дефектами в зарядовых состояниях (−1), (0) и (0), (+1) в ковалентной кристаллической матрице. Для такого элемента рассчитаны низкочастотный адмиттанс и угол сдвига фаз между током и напряжением в зависимости от приложенного на электроды конденсатора напряжения при концентрации t-дефектов 3∙1019 см−3 для температур 250, 300 и 350 К и при температуре 300 К для концентраций t-дефектов 1∙1019, 3∙1019 и 1∙1020 см−3.

543.55

общий = БД Техника
общий = КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ
общий = ПОЛУПРОВОДНИКИ
общий = РАЗУПОРЯДОЧЕНИЕ
общий = ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ
общий = ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА