ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПОЛЯРНЫХ ГРАНЕЙ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ

Авторы
Файлы

Наконечников А.В. Блиев А.П. Статья в формате PDF 192 KB В настоящее время существуют противоречивые данные по энергетическому спектру полярных граней GaAs. Видимо это связано с недостатками метода ионной бомбардировки, которыми получена атомарно-чистая поверхность. Поэтому для исследования энергетического спектра GaAs, атомарно - чистая поверхность полярных граней в нашем случае была получена сколом в сверхвысоком вакууме, причем замечено, что наилучшее качество исследуемой поверхности получается, когда скалывающие усилия прилагаются в направлении <211>. Методом электронного пучка Андерсона была измерена работа выхода на образцах с дырочной проводимостью. Для грани (111)В она составляла 4,77 эВ, А для грани (111)А - 4,42 эВ. Аналогичные измерения для кристаллов с электронной проводимостью показали, что: для грани (111)В φ=4.62 эВ, а для (111)А φ=4.3 эВ. Таким образом, для образцов обоих типов проводимости разность потенциалов между гранями В и А составляет 0,35± 0,03эВ. Различие в работе выхода электрона для граней А и В, очевидно связано с различием атомной и электронной структуры для этих граней. В частности, это может обуславливаться различным хаpaктером поверхностных состояний на гранях А и В арсенида галлия. Различие в работе выхода для граней (111)А и (111)В может быть объяснено и различием в сродстве к электрону для этих граней, которое может быть вызвано разностью электроотрицательностей атомов галлия и мышьяка.

По Полингу электроотрицательность для галлия и мышьяка соответственно равна 1,6 и 2,0, а ионность связи составляет 4%.

Можно предположить, что за счёт разности электроотрицательностей атомов галлия и мышьяка на поверхности полярных граней возникает двойной электрический слой со скачком потенциала. Знак скачка потенциала таков, что отрицательно заряженная обкладка двойного слоя находится у атома с большей электроотрицательностью (мышьяка), а положительно заряженная - у атома с меньшей электроотрицательностью (галлия). Этот скачок должен повышать на грани В и понижать на грани А сродство к электрону, то есть соответственно изменять работу выхода электрона.

Величина дипольного момента двойного слоя может быть рассчитана по формуле:

где q-эффективный заряд, -дипольное расстояние между центрами зарядов.

Эффективный заряд одной ионной связи для GaAs составляет 0,2е, -рассчитывается из элементарной объёмной ячейки и оказывается равным , где а=5,654 А-постоянная решётки для GaAs. Расчёт дипольного момента с учётом q и , а также 4% ионности связи для GaAs даёт величину 0,2 Дебая. Изменение работы выхода электрона, вызываемое этим дипольным моментом можно оценить по формуле:

где - изменение работы выхода, вызываемое дипольным моментом; е-заряд электрона; =8,85-10¹⁴см^-2-поверхностная плотность атомов; -дипольный момент; -диэлектрическая постоянная. Расчёт показывает, что =± 0,67эВ. Таким образом, если бы атомы на поверхности занимали положения, эквивалентные объёмным, то разница в работе выхода между гранями А и В, вызываемое дипольным моментом возникающим из-за разности электроотрицательностей атомов галлия и мышьяка составит 1,34эВ. Однако атомы поверхностного слоя претерпевают смещение в направлении перпендикулярном поверхности. Поверхностный атом будет проявлять тенденцию к sр²-гибридизации. Следовательно, на поверхности А атомы галлия немного опустятся, занимая промежуточное положение между sp³ и sp²-конфигурациями связей.

На грани А структура «уплотняется» по сравнению с объёмом, а это должно приводить к уменьшению дипольного момента (так как уменьшается ) и, следовательно, вызываемое им уменьшение работы выхода будет меньше, чем 0,67эВ.

Экспериментально установлено, что «уплотнение» на грани А составляет 16%, а на гране В «разрыхление» составляет 3%, причем смещение атомов на грани В в 1,5-2,5 раза больше, чем на грани А. Тогда на грани А ∆φ= 0,67 эВ, а на грани В ∆φ=0,8 эВ. Следовательно, по расчетным данным контактная разность потенциалов должна составлять 1.34 эВ, а эксперимент показывает, что она равна 0.35 эВ. Следовательно, если бы работа выхода определялась только сродством к электрону, то с учётом «уплотнения» и «разрыхления» граней А и В контактная разность потенциалов между гранями А и В была бы больше, чем 1,34эВ.

Можно предположить, что уменьшение контактной разности потенциалов связано с наличием поверхностных состояний, имеющих различную природу на гранях А и В. На грани А поверхностные состояния обусловлены «оборванными» связями атомов Ga, элемента III группы. Следовательно, они должны проявлять акцепторный хаpaктер и при их заполнении поверхность заряжаться отрицательно, что приводит к изгибу зон вверх. На грани В поверхностные состояния обусловлены «оборванными» связями атомов As, элемента V группы, следовательно, они проявляют донорные свойства, и при их ионизации поверхность будет заряжаться положительно, что приводит к изгибу зон вниз.

БИОДИНАМИКА ПРЫЖКОВ В ВЫСОТУ

Статья в формате PDF 657 KB...

01 07 2026 0:11:12

КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ (К ПРОБЛЕМЕ РАЗРАБОТКИ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЙ ТЕОРИИ ПЕДАГОГИКИ)

Статья в формате PDF 207 KB...

30 06 2026 22:42:13

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 256 KB...

29 06 2026 22:54:11

ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫМ УГЛЕРОДОМ НА ФОНЕ ПОДДИАФРАГМАЛЬНОЙ ВАГОТОМИИ

Статья в формате PDF 251 KB...

28 06 2026 18:33:18

ИММУНОДЕФИЦИТНОЕ СОСТОЯНИЕ БОЛЬНЫХ МИКРОБНОЙ ЭКЗЕМОЙ В СОЧЕТАНИИ С РОЖИСТЫМ ВОСПАЛЕНИЕМ

Статья в формате PDF 178 KB...

27 06 2026 11:39:13

СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА НЕКОТОРЫХ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ОРГАНОВ ПРИ КОАРКТАЦИИ АОРТЫ И ПОСЛЕ ЕЕ ХИРУРГИЧЕСКОГО УСТРАНЕНИЯ

Статья в формате PDF 125 KB...

26 06 2026 15:35:12

ПРОФОТБОР КАК ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ БЛАГОПРИЯТНОГО СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО КЛИМАТА В ТРУДОВОМ КОЛЛЕКТИВЕ

Статья в формате PDF 263 KB...

25 06 2026 12:59:26

KON-OM-КОРРЕКЦИЯ КАК МЕТОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИ СТРЕССОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Статья в формате PDF 209 KB...

24 06 2026 15:58:21

МОНИТОРИНГ ПУТЕЙ ПОСТУПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АРКТИЧЕСКУЮ АТМОСФЕРУ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЕЁ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Статья в формате PDF 228 KB...

23 06 2026 7:22:27

ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ТРАВМ ВЕРХНИХ И НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Статья в формате PDF 240 KB...

22 06 2026 10:30:11

ОСОБЕННОСТИ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКИМИ ЯЗВАМИ ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНОЙ ЗОНЫ

Статья в формате PDF 122 KB...

21 06 2026 10:52:44

КАК МЫ ПОНИМАЕМ ПАТРИОТИЗМ СЕГОДНЯ

Статья в формате PDF 412 KB...

20 06 2026 0:52:55

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ В СОСТАВЕ МУЧНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СМЕСЕЙ

Статья в формате PDF 420 KB...

19 06 2026 22:17:19

ПРЕПОДАВАНИЕ ИСТОРИИ РОДНОГО КРАЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ НЕИСТОРИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ (НА ПРИМЕРЕ МОРДОВСКОГО ГОСУНИВЕРСИТЕТА)

Статья в формате PDF 102 KB...

18 06 2026 13:24:52

ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ПОТОМСТВО БЕЛЫХ КРЫС

Статья в формате PDF 128 KB...

17 06 2026 10:42:16

ВЛИЯНИЕ ОКСИДА АЗОТА НА ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ

Статья в формате PDF 130 KB...

16 06 2026 11:13:34

МЕДИКО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ И СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБЫ ДОШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ: ФУНКЦИИ И МОДЕЛИ

Статья в формате PDF 244 KB...

15 06 2026 12:18:54

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В РЕГИОНЕ

Статья в формате PDF 242 KB...

14 06 2026 5:46:26

ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ УЛУЧШЕНИЯ

Статья в формате PDF 121 KB...

13 06 2026 16:16:19

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ (методические рекомендации для преподавателей)

Статья в формате PDF 125 KB...

12 06 2026 6:58:32

МАРШРУТЫ ПО ГЕОЛОГО-ПОЧВЕННОЙ ПРАКТИКЕ СТУДЕНТОВ В ТОМСКОМ РАЙОНЕ – ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ РАЗВИТИЯ ГЕОТУРИЗМА

Статья в формате PDF 2874 KB...

11 06 2026 3:10:23

ЛЕЧЕНИЕ ОЖОГОВЫХ РАН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В РАЦИОНЕ ПРИРОДНОГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

Статья в формате PDF 103 KB...

10 06 2026 12:45:34

СОСТОЯНИЕ И ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РЕГИОНЕ КАВКАЗСКИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ

Статья в формате PDF 125 KB...

09 06 2026 10:52:23

НАХОДКИ ПЛЕЙСТОЦЕНОВОЙ ФАУНЫ НА ТЕРРИТОРИИ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 255 KB...

08 06 2026 8:14:51

ПОРАЖЕНИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ GIBELLINA CEREALIS PASS

Статья в формате PDF 113 KB...

07 06 2026 15:10:39

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

Механизмы «хаотической» составляющей в динамике сердечного ритма недостаточно еще ясны и была предпринята попытка выявить их на основе совместного анализа линейных и нелинейных показателей. Показано, что коэффициент корреляции между этими показателями не превышает 0,5. Высказано предположение, что нерегулярные изменения сердечного ритма являются проявлением избирательного усиления одних и подавления других периодических процессов в динамике кардиоритма, как результат различных регуляторных влияний. ...

06 06 2026 22:41:48

Использование пектинов в лечебно-профилактическом питании

Статья в формате PDF 119 KB...

05 06 2026 14:22:16

СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ АМИЛОИДОЗА У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Статья в формате PDF 123 KB...

04 06 2026 3:42:42

ПАТОМОРФОГЕНЕЗ НАРУШЕНИЙ В ОРГАНАХ КАСПИЙСКИХ ОСЕТРОВЫХ

Статья в формате PDF 112 KB...

03 06 2026 12:32:15

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА ПЛОСКОЙ ФОЛЬГИ

Статья в формате PDF 789 KB...

02 06 2026 19:38:33

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

К настоящему времени геофизика накопила о магнетизме Земли огромную информацию, большая часть которой получена в новейший период исследований космического прострaнcтва путём непосредственных инструментальных исследований с помощью космических летательных аппаратов, но построить на традиционных теоретических основаниях общепризнанную теорию о происхождении магнетизма Земли пока не удавалось никому [1]. Учитывая продуктивность магнитодинамического взгляда ряда фундаментальных проблем физики и многочисленных технических задач [2], можно надеяться на аналогичную продуктивность при рассмотрении некоторых из многочисленных аспектов фундаментальной проблемы стационарного геомагнетизма, среди которых первичной представляется его происхождение. ...