Anihilace pozitronů v polovodičích

Podobné dokumenty
E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií

Polovodičové detektory

Pozitron teoretická předpověď

Obr Teplotní závislost intrinzické koncentrace nosičů n i [cm -3 ] pro GaAs, Si, Ge Fermiho hladina Výpočet polohy Fermiho hladiny

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Fitování spektra dob života pozitronů

1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o.

Záchyt pozitronů v precipitátech

Fyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů

VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-18-VODIVOST POLOVODICU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

V nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu.

Měření doby života na svazku pozitronů

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Detektory. požadovaná informace o částici / záření. proudový puls p(t) energie. čas příletu. výstupní signál detektoru. poloha.

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.

Kovy - model volných elektronů

Svazek pomalých pozitronů

Orbitaly ve víceelektronových atomech

5. Vedení elektrického proudu v polovodičích

2.6. Koncentrace elektronů a děr

Slitiny titanu pro použití (nejen) v medicíně

Úvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů. Spektroskopie Augerových elektron (AES), elektronová mikrosonda, spektroskopie prahových potenciál

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce

Transportní vlastnosti polovodičů 2

jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony

Ab-inito teoretické výpočty pozitronových parametrů

Fotonásobič. fotokatoda. typicky: - koeficient sekundární emise = počet dynod N = zisk: G = fokusační elektrononová optika

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Sada 1 - Elektrotechnika

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

Valenční elektrony a chemická vazba

LEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ

Vazby v pevných látkách

1 Polovodiče základní pojmy, vlastnosti. Přechody, diody, jejich struktura, vlastnosti a aplikace.

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy.

VODIVOST x REZISTIVITA

2. Atomové jádro a jeho stabilita

Měření šířky zakázaného pásu polovodičů

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

Elektrické vlastnosti pevných látek

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Pozitronový mikroskop

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II.

Téma: Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Atomové jádro, elektronový obal




Elektrický proud v polovodičích

Interakce záření s hmotou

Rozměr a složení atomových jader

Ideální krystalová mřížka periodický potenciál v krystalu. pásová struktura polovodiče

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Anihilace pozitronů v pevných látkách

Metody analýzy povrchu

2. Elektrotechnické materiály

Transportní vlastnosti polovodičů 2

IONTOVÉ ZDROJE. Účel. Požadavky. Elektronové zdroje. Iontové zdroje. Princip:

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Integrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

1. Zadání Pracovní úkol

Transportní vlastnosti polovodičů 1

Metody analýzy povrchu

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE.

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

Transportní vlastnosti polovodičů

Přednáška 4. Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje

Senzory ionizujícího záření

Výstupní práce Materiály a technologie přípravy M. Čada

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Látka jako soubor kvantových soustav

Fyzika IV. g( ) Vibrace jader atomů v krystalové mříži

3. Radioaktivita. Při radioaktivní přeměně se uvolňuje energie. X Y + n částic. Základní hmotnostní podmínka radioaktivity: M(X) > M(Y) + M(ČÁSTIC)

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

7. Elektrický proud v polovodičích

Vazby v pevných látkách

Kvantová mechanika - model téměř volných elektronů. model těsné vazby

MASARYKOVA UNIVERZITA. Ústav fyziky kondenzovaných látek FYZIKA POLOVODIČŮ PŘECHOD PN. Radomír Lenhard

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

Charakteristiky optoelektronických součástek

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Geochemie endogenních procesů 1. část

Elektronické součástky

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY

Transkript:

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

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

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

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

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

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 1 1 1 1 2 1 2 1 1 q1 q

defekty v Si poloha Fermiho hladiny [d] = 10 15 cm -3

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

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)

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 = 1.3 10 17 cm -3 C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

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)

GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) t b = 230 ps, záporně nabité ionty Ga As koncentrace mělkých záchytových center E b = 38-41 mev C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

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)

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)

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 0. 22 C. Corbel et al. Phys. ev. B 45, 3386 (1992)

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)

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

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

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 340 340 330 CdZnTe, as-grown CdZnTe, Cd-annealed CdZnTe, Te-annealed 330 CdTe:Cl, as-grown CdTe:Cl, Cd-annealed CdTe:Cl, Te-annealed 320 320 t mean (ps) 310 300 t mean (ps) 310 300 K E b 210 90 mev 16 cm 3 290 290 280 280 270 150 200 250 300 270 150 200 250 300 T (K) T (K)

CdTe