МАГНЕТОСОПРОТИВЛЕНИЕ ОБЛУЧЕННЫХ ПРОТОНАМИ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ Si0,97Ge0,03

Нитевидные кристаллы — это новый материал, который характеризуется высоким структурным совершенством, химической стойкостью, прочностью, которая для кристаллов небольших поперечных размеров достигает теоретически возможного предела. Исследованные нитевидные кристаллы получены методом химических транспортных реакций в закрытой бромидной системе с использованием золота в качестве инициатора роста. Кристаллы облучали протонами с энергией 6 МэВ и дозами 5 · 1013, 1015 и 1 · 1017 р+/см−2 при 40 °С на циклотроне У−120. Изучено влияние протонного облучения и сильных магнитных полей на магнетосопротивление нитевидных кристаллов Si1−xGex (х = 0,03) в интервале температур 4,2—300 К. Обнаружено незначительное уменьшение электрического сопротивления кристаллов в температурной области 4,2—40 К в процессе облучения малыми дозами протонов и существенное увеличение сопротивления во всей исследуемой температурной области при облучении дозой 1 · 1017 р+/см2. Рассчитана энергия ионизации примесных атомов в разных магнитных полях. Установлено, что энергия примесного уровня практически не зависит от магнитного поля, что, в свою очередь, говорит о независимости концентрации дырок от магнитного поля. Показано, что существенное магнетосопротивление при всех исследованных температурах связано с магнитополевым уменьшением подвижности свободных носителей заряда (дырок). Установлено, что концентрация дырок практически не зависит от магнитного поля. Сделан вывод, что расширение запрещенной зоны в магнитных полях до 8 Тл незначительно. 

1. Гиваргизов, Е.И.Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара / Е. И. Гиваргизов. − М. : Наука, 1977. − 304 с.

2. Baitsar, R. Mechanical sensors based on Si−Ge whiskers / R. Baitsar, V. Voronin, E. Krasnogenov, N. Bogdanova // Sensors and Actuators. A. − 1992. − V. 30. − Р. 175—181.

3. Voronin,V. Silicon whiskers for mechanical sensors/ V.Voronin, I. Maryamova, Y. Zaganyach, E. Karetnikova, A. Kutrakov // Sensors and Actuators. A. − 1992. − V. 30. − P. 27—33.

4. Maryamova, I. Mechanical sensors for cryogenic temperatures / I. J. Maryamova, E. N. Karetnikova, I. D. Gortynskaya, Ju. S Yatzuk / Int. Conf. Actual problems of electronics instrument enginiring (APEIE−92). − Novosibirsk, 1992. − V. 4. − P. 96—99.

5. Maryamova, I. Low temperature semiconductor mechanical sensors / I. Maryamova, A. Druzhinin, E. Lavitska, I. Hortynska, Y. Yatzuk //Sensors and Actuators. A. − 2000. − V. 85. − P. 153—157.

6. Baitsar, R.I. Mechanical properties of silicon−germanium alloy whiskers / R. I. Baitsar, I. V. Kurylo, S. S. Varshava, I. P. Ostrovskii // Functional materials. − 2001. − V. 8, N 2. − P. 398—400.

7. Климовская, А. И. Рентгенометрическое исследование субмикронных нитевидных кристаллов кремния n−типа / А. И. Климовская, И. П. Островский, Р. И. Байцар // Изв. РАН. Сер. физ. − 1993. − Т. 57, No 11. − С. 210—213.

8. Gule, E. G. Visible light emission from free−standing filament crystals of silicon / E. G. Gule., G. Yu. Rudko, A. I. Klimovskaya, M.Ya.Valakh, I.P.Ostrovskii//Physica status solidi.−1997.−V. 161. − P. 565—571.

9. Цмоць, В. М. Исследование и моделирование магнитной восприимчивости нитевидных кристаллов Si и Si0,95Ge0,05 / В. М. Цмоць, П. Г. Литовченко, Н. Т. Павловская, И. П. Островский, Ю. В. Павловский // ФТП. − 2010. − Т. 44, вып. 5. − С. 649—653.

10. Дружинин, А. А. Исследование влияния электронного облучения на кремниевые тензорезисторы / А. А. Дружинин, И. И. Марьямова, А. П. Кутраков, Н. С. Лях−Кагуй, В. Т. Маслюк, И. Г. Мегела // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. − 2010. − No 1(85). − C. 26—29.

11. Дружинин, А. О. Влияние облучения γ−квантами на свойства нитевидных кристаллов Si−Ge / А. О. Дружинин,

12. И. П. Островский, Ю. Н. Ховерко, В. М. Цмоць, Ю. В. Павловский, Н. Т. Павловская, В. Ю. Поварчук // Физика и химия твердого тела. − 2010. − Т. 11, No 1. − С. 89—92.

13. Агринская, Н.В. Проявление Е2−проводимости в магнио-сопротивлении многодолинных полупроводников / Н. В. Агринская // ФТП. − 1999. − Т. 33, No 2. − С. 161—169.

14. Киреев, П. С. Физика полупроводников / П. С. Киреев. − М. : Высш. школа, 1975. − 584 с.

15. Смит, Р. Полупроводники / Р. Смит. − М. : Мир, 1992. − 558 с.