Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 21 (3), P. 249-255 (2018).
DOI: https://doi.org/10.15407/spqeo21.03.249


Ефективні маси електронів і дірок у сильнолегованих бором кремнієвих наноструктурах, визначені в експериментах з циклотронного резонансу
Д.В. Савченко1,2, Е.Н. Калабухова3, Б.Д. Шаніна3, Н.T. Баграев4,5, Л.E. Клячкін5, A.M. Maляренко5, В.С. Хромов4,5

1Institute of Physics of the CAS, Na Slovance 2, Prague, 18221, Czech Republic
2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», 37, проспект Перемоги, 03056 Київ, Україна
3Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова, 41, проспект Науки, 03680 Київ, Україна
4Санкт-Петербургский политехнический университет имени Петра Великого, 195251, Россия, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29 Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе РАН 194021, Россия, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 26

Анотація. Наведено експериментальні та теоретичні результати аналізу вимірювань оптично-індукованого циклотронного резонансу, проведених на носіях заряду в кремнієвих (Si) наноструктурах при 9 ГГц і 4 K. Ефективні значення маси електронів визначено як mel= 0,93m0 і meh= 0,214m0. Отримане значення поперечної маси є більшим, ніж відоме значення для об’ємного Si. Параметри, що визначають енергетичні поверхні поблизу краю валентної зони для важких і легких дірок, дорівнюють A = –4,002, B = 1,0, C = 4,025, що відповідає експериментальним ефективним масам, отриманим у трьох орієнтаціях магнітного поля: , , та , , . Отримані енергетичні зонні параметри та ефективні маси дірок збігаються з параметрами, отриманими в об’ємному Si. Знайдено середні значення часу релаксації носіїв заряду: e,1 = 2.2810–10 с; e,2=3.5710–10 с; lh =6.910–10 с; hh = 7.210–10 с, які на один порядок величини більші, ніж ті, які були отримані в об’ємному Si. Подовження часу перенесення фотозбуджених електронів і дірок можна пояснити просторовим розділенням електронів і дірок у полі p+-n переходу, а також зменшенням процесу розсіювання внаслідок присутності дипольних центрів бору.

Ключові слова: циклотронний резонанс, ефективні маси, час релаксації, кремнієві наноструктури.


Назад до 21 (3)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.