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.

КОГНИТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ – УНИКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ СИСТЕМАМИ (РЕГИОН, ОТРАСЛЬ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, КРУПНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ)

Статья в формате PDF 112 KB...

31 08 2026 9:10:13

ОНОПРИЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 112 KB...

30 08 2026 14:35:40

ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ТОВАРОВ

Статья в формате PDF 154 KB...

29 08 2026 6:27:44

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ТЕКСТ КАК ЭЛЕМЕНТ ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 132 KB...

28 08 2026 23:31:25

БЕЗАВТОКЛАВНЫЕ СИЛИКАТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ И ПРИРОДНЫХ ОТХОДОВ

Статья в формате PDF 121 KB...

27 08 2026 3:28:21

ПСИХОНЕЙРОИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ АДАПТАЦИИ ПРИ НОРМАЛЬНО РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ БЕРЕМЕННОСТИ

Статья в формате PDF 123 KB...

26 08 2026 0:23:17

МОЛОЧНЫЙ НАПИТОК С ЭКСТРАКТОМ ЧАЙНОГО ЛИСТА

Статья в формате PDF 322 KB...

25 08 2026 8:13:54

Комбинации геометрических тел: трудно, значит не нужно?

Статья в формате PDF 249 KB...

24 08 2026 9:56:59

ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ГАСТРИТА

Статья в формате PDF 112 KB...

23 08 2026 19:48:19

РЫНОК ТРУДА И ТРУДОУСТРОЙСТВО МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Статья в формате PDF 163 KB...

22 08 2026 13:31:32

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СТУДЕНТОВ НА КАФЕДРЕ МОРФОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА РГМУ

Статья в формате PDF 108 KB...

21 08 2026 20:48:55

К ВОПРОСУ ГИСТОСТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОЧЕК И ОЦЕНКА ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА ПРИ МОНОТЕРАПИИ АМИЛОИДОЗА 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ) ПРОПИОНАТОМ (МИЛДРОНАТОМ) В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

20 08 2026 23:34:58

ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

По мере прогрессирования ВИЧ-инфекции наблюдается дисбаланс в выработке цитокинов, хаpaктеризующийся переключением Тh-1 ответа на Тh-2. Это, в свою очередь, приводит к прогрессированию иммуносупрессии и развитию оппортунистических инфекций. Определено, что IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-10 и TGFβ могут обладать разнонаправленным действием в зависимости от локальных условий. Оценка иммунологических параметров может определять прогноз развития заболевания и коpрегировать интенсивность противовирусной терапии. ...

19 08 2026 1:47:58

МИГРАЦИЯ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ В РЕКУ ТУЛОМА

Статья в формате PDF 488 KB...

18 08 2026 18:14:10

СТРУКТУРИРОВАННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СЕНСОРНЫХ РАЗДЕЛАХ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Статья в формате PDF 100 KB...

17 08 2026 15:53:14

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ НА КОМБИНАТОРИКУ МОНОГЕНОВ КАЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ В ХХI ВЕКЕ В СВЯЗИ С ОТКРЫТИЕМ МЕТОДА МОНОГИБРИДНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НАСЛЕДОВАНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

Статья в формате PDF 294 KB...

16 08 2026 20:15:48

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РОССИИ

Статья в формате PDF 542 KB...

15 08 2026 16:33:18

РЕАКТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ САРКОМЕРОВ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ПРИ СОЧЕТАНИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЧ-ВОЛН И РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

Статья в формате PDF 109 KB...

14 08 2026 12:11:37

К ВОПРОСУ О ДИНАМИКЕ ОПУСТЫНИВАНИЯ СТЕПЕЙ ТУВЫ

Статья в формате PDF 157 KB...

13 08 2026 16:54:44

ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОТА

Статья в формате PDF 115 KB...

12 08 2026 23:44:58

РАННЕЕ ИЗУЧЕНИЕ ХИМИИ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ПУТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА У ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ

Ранее изучение химии способствует формированию у школьников целостного представления о природе, её материальном единстве, взаимосвязи живого и неживого, взаимообусловленности природных процессов. Приведены результаты 12-летнего эксперимента авторов по преподаванию химии с 7-ого класса, анонсированы программа и учебник «Волшебная химия. 7 класс», который создается в соавторстве с Заслуженным учителем России О.С. Гарбиеляном. ...