Anihilace pozitronů v polovodičích

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Anihilace pozitronů v polovodičích"

Jan Bednář
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 záchyt pozitronů ve vakancích mechanismy uvolnění vazebné energie: 1. tvorba páru elektron-díra 2. ionizace vakance 3. emise fononu

2 záchyt pozitronů ve vakancích nábojový stav vakance: 1. záporně nabitá vakance 2. neutrální vakance 3. kladně nabitá vakance

3 defekty v GaAs Fermiho energie E F E 0 chemický potenciál e - vodivostní pás Fermiho hladina valenční pás

4 defekty v GaAs Fermiho energie E F E 0 chemický potenciál e - q q1 1 E ionizační energie vodivostní pás Fermiho hladina valenční pás

5 defekty v GaAs Fermiho energie E F E 0 chemický potenciál e - q q1 1 E ionizační energie poměr koncentrací q q Zq q 1 exp 1 Z E 1 E kt F Z(q) stupeň degenerace koncentrace q Zq 1 1 Zq 1 q1 E exp 1 E kt F 1 Z Zq q 1 1 exp E1 E kt F E F - E 1 = 4 kt : 97 % vakancí v nábojovém stavu q

6 defekty v GaAs více nábojových stavů defektu ql1 i E ionizační energie i = 1,... l koncentrace l i i j i j i q j q j q j q j q q1 q

7 defekty v Si poloha Fermiho hladiny [d] = cm -3

8 záchyt pozitronů ve vakancích mechanismus uvolnění energie: tvorba páru elektron-díra závislost specifické záchytové rychlosti na šířce zakázaného pásu teplotní závislost specifické záchytové rychlosti ~ T 1/2

9 záchyt pozitronů ve vakancích mechanismus uvolnění energie: ionizace vakance teplotní závislost specifické záchytové rychlosti ~ T 1/2

10 záchyt pozitronů ve vakancích mechanismus uvolnění energie: ionizace vakance závislost specifické záchytové rychlosti pro V 0 na vazebné energii elektronu

11 záchyt pozitronů v ydbergových stavech mechanismus uvolnění energie: emise fononu závislost specifické záchytové rychlosti na hlavním kvantovém čísle

12 záchyt pozitronů v ydbergových stavech mechanismus uvolnění energie: emise fononu teplotní závislost specifické záchytové rychlosti

13 záchyt pozitronů v ydbergových stavech přechod mezi ydbergovými stavy frekvence přechodů n n mezi s-ydbergovými stavy anihilační rychlost l b (3 5) 10 9 s -1 k přechodům mezi ydbergovými stavy nedochází

14 záchyt pozitronů v ydbergových stavech přechod mezi ydbergovým stavem a základním stavem frekvence přechodů mezi n ydbergovým stavem a základním stavem anihilační rychlost l b (3 5) 10 9 s -1

15 záchytový model pro V - dn dt b dn dt dn dt t lb K K nb n lb n Knb l n t t n Kn b T K c v mkt 2 2 3/ 2 exp EB kt

16 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) rozklad na komponenty střední doba života C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

17 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) rozklad na komponenty t b = 230 ps V Ga : t v = 260 ps (hluboká záchytová centra) mělká záchytová centra: t s = 230 ps záchyt pozitronů v ydbergových stavech C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

18 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) t b = 230 ps V Ga : t v = 260 ps (hluboká záchytová centra) mělká záchytová centra: t s = 230 ps záchyt pozitronů v ydbergových stavech záporně nabité ionty Ga As koncentrace Ga As nezávislá na koncentraci vakancí C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

19 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) rozklad na komponenty t b = 230 ps V Ga : t v = 260 ps (hluboká záchytová centra) mělká záchytová centra: t s = 230 ps záchyt pozitronů v ydbergových stavech záporně nabité ionty Ga As E b = (41 4) mev koncentrace c st = cm -3 C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

20 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) t b = 230 ps, záporně nabité ionty Ga As st K st K T st 1 c st mkt 2 2 3/ 2 E B exp kt 3/ 2 T 3/ 2 1 m E st kt Arrheniův plot K c st 2 T kt 3/ 2 vs T st 1 st 2 B exp kt C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

21 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) t b = 230 ps, záporně nabité ionty Ga As koncentrace mělkých záchytových center E b = mev C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

22 záchytový model dn dt b lb Kv K nb n lb K dn dt dn dt v lb n Knb l n v v K v n b l b mělké záchytové centrum K v K 3/ 2 T 3/ 2 1 m E kt c 2 2 B exp kt l v vakance C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

23 záchytový model vliv poměru K v / K dn dt b dn dt dn dt v lb Kv K nb n lb n Knb l n v v K v n b / 200 K v K K 3/ 2 T 3/ 2 1 m E kt c 2 2 B exp kt l 1 b 230 ps l 1 v 260 ps E b 50 mev C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

24 záchytový model vliv vazebné energie pozitronu E b dn dt b dn dt dn dt v lb Kv K nb n lb n Knb l n v v K v n b K 3/ 2 T 3/ 2 1 m E kt c 2 2 B exp kt l 1 b 230 ps l 1 v 260 ps K v / K C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

25 GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) teplotní stabilita defektů mělká záchytová centra jsou teplotně stabilní vakance se při pokojové teplotě odžíhávají C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

26 GaAs závislost t v na poloze Fermiho hladiny přechod t v = 260 ps 295 ps t v = 260 ps: V 1- As t v = 295 ps: V 0 As přechod V -1 As V 0 As

27 GaAs V As -1 V As 0 V As +1 závislost záchytové rychlosti K 295 na poloze Fermiho hladiny

28 CdTe bulk t b = 295 ps vakance (V Cd - 2Zn Te ) 0, t v = 320 ps A-centrum (V Cd - Cl Te ) -, t v = 330 ps klastr 4 A-center 4(V Cd - Cl Te ) -, t 4V = 420 ps mělká záchytová centra t = 290 ps CdZnTe CdTe:Cl CdZnTe, as-grown CdZnTe, Cd-annealed CdZnTe, Te-annealed 330 CdTe:Cl, as-grown CdTe:Cl, Cd-annealed CdTe:Cl, Te-annealed t mean (ps) t mean (ps) K E b mev 16 cm T (K) T (K)

29 CdTe

Podobné dokumenty

E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií

E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií Polovodiče To jestli nazýváme danou látku polovodičem, závisí především na jejích vlastnostech ve zvoleném teplotním oboru. Obecně jsou to látky s 0 ev < Eg < ev. KOV POLOVODIČ E g IZOLANT Zakázaný pás