120 likes | 310 Views
Структура примесной зоны. Зона проводимости. E i. Уровень изолированного донора. Уровень изолированного акцептора. Валентная зона. Электрические поля заряженных примесей смещают уровни примесей. Слабая компенсация: N d >> N a , K= N a / N d << 1. N 2. N 3 =0. N 1.
E N D
Структура примесной зоны Зона проводимости Ei Уровень изолированного донора Уровень изолированного акцептора Валентная зона Электрические поля заряженных примесей смещают уровни примесей
Слабая компенсация: Nd >> Na , K= Na / Nd << 1 N2 N3=0 N1 Конфигурации N3невозможны N0+N1+N2 = Na N0 (m) = N2 (m) Уравнение для определенияm
Плотность состояний в примесной зоне Ei ~ Na /eD ~ Nd /eD Слабая компенсация
Составление уравнения дляm Вероятность того, что в сфере радиусом rmвокруг акцептора нет ни одного донора 1 при x > 0, 0 при x < 0 Численное решение
Сильная компенсация: Nd»Na , 1- Kº1- Na / Nd << 1 Вероятность того, что данный донор входит в пару ‘донор-донор’ размером r В пару с энергией связи eон входит с вероятностью Поскольку и, по определению, то плотность состояний Уровень Ферми определяется из интегрального соотношения
Плотность состояний в примесной зоне Ei ~ (Nd - Na) /eD Слабая компенсация Сильная компенсация
Кулоновская щель I II ej ei rij Энергия должна быть больше, чем III 3D exp 2D
Кулоновская щель (продолжение) Энергия занятых состояний понизилась, энергия сводных состояний повысилась K=0.9 K=0.1 A.L. Efros, N.V. Lien, B.I. Shklovskii J. Phys. C 12, 1023 (1979)
Переход Пайерлса Сместив каждый второй атом, удвоим период a 2a
Туннельные характеристики Еслиg1=constи температураТ= 0, то и Модуляционный метод - один из важнейших экспериментальных приемов и Если температураТ¹ 0и ступенька f(x) размывается, то
Туннельные эксперименты J.G. Massey, M. Lee PRL 77, 3399 (1996) G. Hertel et al., PRL 50, 743 (1983) W.L. McMillan, J. Mochel PRL 46, 556 (1981) V.Yu. Butko, J.F. DiTisa, P.V. Adams, PRL 84, 1543 (2000)
Экскурс в теорию вероятности Частицы случайно расположены в пространстве с концентрацией c. Пусть f(v)вероятность того, что в объемеv нет частиц.