Бесконтактный неразрушающий метод дает возможность определять концентрацию свободных электронов в образцах антимонида индия InSb по спектрам отражения в дальней инфракрасной области, снятым при комнатной температуре. Разработана компьютерная программа, которая с помощью соотношений Крамерса - Кронига находит значение характеристического волнового числа. Построенная расчетная градуировочная зависимость позволяет по известному значению характеристического волнового числа определить значение концентрации электронов. Показано, что данная зависимость описывается кубическим полиномом. При проведении расчетов учтена зависимость эффективной массы электронов от энергии. Установлено, что при определении концентрации электронов необходимо учитывать плазмон-фононное взаимодействие, в частности для значений N £ 5·10 см. Проведена оценка систематической погрешности определения N , которая появляется, если не принимать во внимание плазмон-фононное взаимодействие. Разработанное программное обеспечение позволяет по экспериментально измеренным спектрам отражения вычислять значения концентрации электронов N , хранить и обрабатывать полученные результаты. Программа опробована на примере спектра отражения образца сильнолегированного n -InSb.
Белов Александр Георгиевич
АО «Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «Гиредмет», г. Москва, Россия
Каневский Владимир Евгеньевич
АО «Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «Гиредмет», г. Москва, Россия
1. Галкин Г.Н., Блинов Л.М., Вавилов В.С., Соломатин А.Г. Плазменный резонанс на неравновесных носителях в полупроводниках // Письма в ЖЭТФ. – 1968. – Т. 7. – №3. – С.93–96.
2. Белогорохов А.И., Белов А.Г., Петрович П.Л., Рашевская Е.П. Определение кон-центрации свободных носителей заряда в Pb1–xSnxTe с учетом затухания плазменных ко-лебаний // Оптика и спектроскопия. – 1987. – Т. 63. – № 6. – С. 1293–1296.
3. Белогорохов А.И., Белогорохова Л.И., Белов А.Г., Рашевская Е.П. Плазменный ре-зонанс свободных носителей заряда и оценка некоторых параметров зонной структуры материала CdxHg1–xTe // Физика и техника полупроводников. – 1991. – Т. 25. – № 7. – С. 1196–1203.
4. Шаров М.К. Плазменный резонанс в твердых растворах Pb1–xAgxTe // Физика и техника полупроводников. – 2014. – Т. 48. – №3. – С. 315–317.
5. Роках А.Г., Шишкин М.И., Скапцов А.А., Пузыня В.А. О возможности плазменного резонанса в пленках CdS–PbS в средней инфракрасной области спектра // Прикладная физика. – 2014. – №5. – С. 58–60.
6. Varga B.B. Coupling of plasmons to polar phonons in degenerate semiconductors // Phys. Rev. – 1965. – Vol. 137. – N. 6. – P. A1896–A1901.
7. Singwi K.S., Tosi M.P. Interaction of plasmons and optical phonons in degenerate semi-conductors // Phys. Rev. – 1966.– Vol. 147. – N. 2. – P. 658–662.
8. Исследование фонон-плазмонного взаимодействия в туннельных сверхрешетках GaAs/AlA / В.А. Володин, М.Д. Ефремов, В.В. Преображенский и др. // Письма в ЖЭТФ. – 2000. – Т. 71. – № 11. – С. 698–704.
9. Степанов Н.П., Грабов В.М. Оптические свойства кристаллов висмут-сурьма, обу-словленные электрон-плазмонным и плазмон-фононным взаимодействием // Изв. РГПУ им. Герцена. – 2004. – Т 4. – № 8. – С.52–64.
10. Определение концентрации свободных носителей заряда в твердых растворах CdxHg1–xTe по спектрам отражения в дальней инфракрасной области / А.Г. Белов, И.А. Денисов, В.Е. Каневский и др. // Изв. вузов. Электроника. – 2016. – Т. 21. – № 3. – С. 270–278.
11. Ю П., Кардона М. Основы физики полупроводников: пер.с англ. – М.: Физматлит, 2002. – 560 с.
12. Виноградов Е.А., Водопьянов Л.К. Графический метод определения частот фоно-нов из спектров отражения кристаллов в далекой инфракрасной области спектра // Крат-кие сообщения по физике. – 1972. – № 11. – С. 29–32.
13. Белогорохов А.И., Белогорохова Л.И. Оптические фононы в цилиндрических ни-тях пористого GaP // Физика твердого тела. – 2001. – Т. 43 – № 9. – С. 1693–1697.
14. Kane E.O. Band structure of indium antimonide // J. Phys. Chem. Solids. – 1957. – Vol. 1. – № 4. – P. 249–261.
15. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках: пер. с англ. – М.: Мир, 1973. – 456 с.
16. Маделунг О. Физика полупроводниковых соединений элементов III и V групп: пер. с англ. – М.: Мир, 1967. – 477 с.
17. Орлов В.Г., Сергеев Г.С. Численное моделирование кинетических свойств анти-монида индия // Физика твердого тела. – 2013. – Т. 55. – №11 – С. 2105–2111.