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.

БИОРЕЦЕПТИВНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД КАК МЕЖДУНАРОДНЫЙ И РУССКИЙ ПРОЕКТ ДРУЖБЫ И МИРА МЕЖДУ НАРОДАМИ

Статья в формате PDF 212 KB...

18 04 2024 10:12:44

ВОЛГО-БАЛТИЙСКИЙ ВОДНЫЙ ПУТЬ: ИНТЕРАКТИВНОЕ УЧЕБНО-СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ

Статья в формате PDF 279 KB...

17 04 2024 1:42:29

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АДАПТАЦИИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ К ДЕЙСТВИЮ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 112 KB...

16 04 2024 14:51:59

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

Статья в формате PDF 83 KB...

15 04 2024 18:18:37

ДИДАКТИЧЕСКИЕ ИГРЫ КАК СРЕДСТВО УМСТВЕННОГО ВОСПИТАНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ – БИЛИНГВОВ НА УРОКАХ РУССКОГО ЯЗЫКА

Статья в формате PDF 126 KB...

14 04 2024 15:21:25

О ВОЗМОЖНОСТЯХ КЛИНИЧЕСКОЙ ФИЗИОЛОГИИ В ИЗУЧЕНИИ АРТЕРИО-ВЕНОЗНОГО ШУНТИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

13 04 2024 20:53:12

АНАЛИЗ НАГРУЗКИ В СОТОВЫХ СЕТЯХ СТАНДАРТА GSM г. КРАСНОЯРСКА

Статья в формате PDF 109 KB...

12 04 2024 8:36:10

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И КОНСТИТУЦИЯ РФ

Статья в формате PDF 149 KB...

11 04 2024 7:22:10

ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ВНЕБОЛЬНИЧНЫХ ПНЕВМОНИЙ

Статья в формате PDF 88 KB...

10 04 2024 9:24:34

ИЗМЕНЕНИЯ КОАГУЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ КРОВИ ПРИ ТРОМБОЛИТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ В УСЛОВИЯХ КОРОНАРНОГО ТРОМБОЗА

Статья в формате PDF 121 KB...

09 04 2024 16:27:16

ПОВЕДЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОТОКОЛОВ В ПРЕДЕЛЬНО НАГРУЖЕННОМ ТРАНКОВОМ КАНАЛЕ

Статья в формате PDF 152 KB...

08 04 2024 7:46:28

ГЧП — ОПТИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТНОГО БИЗНЕСА И ГОСУДАРСТВА В УСЛОВИЯХ ИННОВАЦИОННОЙ ЭКОНОМИКИ

Статья в формате PDF 257 KB...

07 04 2024 7:50:57

СОСТОЯНИЕ ЛИЗОСОМАЛЬНОГО КАТИОННОГО БЕЛКА И АКТИВНОСТИ МИЕЛОПЕРОКСИДАЗЫ У БОЛЬНЫХ АНГИНАМИ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

06 04 2024 11:52:46

ОХРАНА ЗДОРОВЬЯ УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ КАК ПРОБЛЕМА ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 245 KB...

05 04 2024 14:21:42

Контроль качества обучения в высшем сестринском образовании

Статья в формате PDF 144 KB...

04 04 2024 13:34:39

ВОЗМОЖНОСТИ ТЕПЛОВИЗИОННОГО МЕТОДА В ДИАГНОСТИКЕ СПАЕК

Статья в формате PDF 266 KB...

03 04 2024 5:44:46

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ УСЛОВНО-ПАТОГЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ ВЕРХНИХ ОТДЕЛОВ ЖКТ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ХОЛЕЦИСТИТОМ И ЖКБ К ПРОБИОТИЧЕСКИМ ШТАММАМ ЛАКТОБАКТЕРИЙ

Статья в формате PDF 113 KB...

02 04 2024 15:19:16

ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННО-КОАГУЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗОЛЫ ШЛАМ-ЛИГНИНА

Статья посвящена решению проблемы рекуперации осадка отстойников целлюлозно-бумажной промышленности. Предложено использовать золу шлам-лигнина в качестве высоко эффективного сорбента сточных вод различного состава. ...

01 04 2024 6:16:14

Эколого-экономические проблемы сохранения водных биоресурсов Каспийского моря

Статья в формате PDF 117 KB...

31 03 2024 10:49:38

АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ПРИРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 206 KB...

30 03 2024 23:52:32

КОМПЛЕКСНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ГНОЙНО-НЕКРОТИЧЕСКИХ ПОРАЖЕНИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ НА ФОНЕ ДЕКОМПЕНСИРОВАННОЙ ИШЕМИИ

Статья в формате PDF 206 KB...

29 03 2024 5:46:29

Человек системообразующий субъект экологической культуры

Статья в формате PDF 115 KB...

28 03 2024 23:46:45

БЛОКАДА МОДУЛИРУЮЩИХ ЭФФЕКТОВ ЭМИ КВЧ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ ПРИ ЭКРАНИРОВАНИИ ИХ ШУНГИТОМ

Статья в формате PDF 276 KB...

27 03 2024 0:20:21

Оценка влияния лаважа – диализа и активного дренирования брюшной полости на коррекцию гомеостаза при распространенном гнойном перитоните

Статья в формате PDF 120 KB...

26 03 2024 19:41:25

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Статья в формате PDF 104 KB...

25 03 2024 18:13:42

Особенности строения брыжеечных лимфоузлов при иммунизации мышей первого поколения, родившихся от облученных родителей

Статья в формате PDF 115 KB...

24 03 2024 21:39:37

Особенности организации менеджмента в научнопроизводственных системах регионального АПК

Статья в формате PDF 116 KB...

23 03 2024 3:53:21

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ГЛАЗНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПО ДАННЫМ МАССОВОГО ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ОРГАНИЗОВАННОГО ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 117 KB...

22 03 2024 6:29:20

ПОЛУЧЕНИЕ СЕЛЕКТИВНО-МЕЧЕНОГО ВОЛЬТ-СЕНСОРНОГО ДОМЕНА ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМОГО ИОННОГО КАНАЛА KVAP В БАКТЕРИАЛЬНОЙ БЕСКЛЕТОЧНОЙ СИСТЕМЕ

Статья в формате PDF 118 KB...

21 03 2024 12:53:42

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЯЧЕИСТЫХ КОМПОЗИТОВ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

Со дня введения новых СНиПов проектировщики и строители оказались в весьма затруднительном положении. Если строить из традиционных материалов пришлось бы толщину стен увеличить чуть ли не втрое. На наш взгляд, наиболее полно отвечают всем требованиям изделия из газобетона, которые могут одновременно служить стеновым и теплоизоляционным материалом. ...