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.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ПРИ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ПРОГНОЗИРОВАНИИ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА НАЗЕМНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Обсуждаются возможности использования микроскопических почвенных водорослей при оценке качества окружающей среды. Показано, что в качестве критериев при прогнозировании антропогенной нагрузки на наземные экосистемы можно использовать изменение видового состава и численности почвенных водорослей. ...

12 04 2026 13:40:18

ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ

В статье дано определение техническому состоянию техники, представлены виды технических состояний и процессы изменения технического состояния при эксплуатации. Бытовая техника при эксплуатации может принимать исправное и неисправное состояние, а также работоспособное и неработоспособное состояние. Показана взаимосвязь видов технических состояний в виде графа переходов технических состояний, позволяющий проводить технологию восстановления работоспособности техники. Определен порядок восстановления бытовой техники и сформулирован критерий отказа техники. Рассмотрены признаки восстановления бытовой техники по отношению к восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. Показано, что к невосстанавливаемой технике относится техника, нахоящаяся в предельном состоянии или в результате ресурсного отказа. Рассмотрены признаки предельного состояния для восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. ...

11 04 2026 22:31:28

СОЦИАЛЬНО-ПОВЕДЕНЧЕСКАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ КАК ФАКТОР УСПЕШНОСТИ МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ НА СОВРЕМЕННОМ РЫНКЕ ТРУДА

Статья в формате PDF 132 KB...

10 04 2026 9:17:58

ЭКСКАВАТОРЫ НА КАРЬЕРАХ. КОНСТРУКЦИИ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ, РАСЧЕТ

Статья в формате PDF 115 KB...

09 04 2026 4:35:40

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОПАРТИЙНОЙ СИСТЕМЫ В РОССИИ В 90-Х ГОДАХ XX ВЕКА

Статья в формате PDF 92 KB...

08 04 2026 10:30:50

ХАРАКТЕР ЗАВИСИМОСТИ МЕДИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Статья в формате PDF 142 KB...

07 04 2026 20:55:16

ВСТРАИВАНИЕ КАЧЕСТВА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Статья в формате PDF 121 KB...

06 04 2026 14:50:42

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЫСОТНОГО УРОВНЯ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ДАГЕСТАНА

Статья в формате PDF 454 KB...

05 04 2026 16:10:13

ЭКОЛОГО-ВАЛЕОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ НАЧАЛЬНОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 105 KB...

04 04 2026 22:21:55

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ И ИНДУКЦИОННОЙ МАГНИТОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКОЙ ИШЕМИЧЕСКОЙ НЕЙРООПТИКОПАТИЕЙ И ГЛАУКОМОЙ

Проведен сравнительный спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга по данным электроэнцефалографии (ЭЭГ) и индукционной магнитоэнцефалографии (МЭГИ) пациентов с хронической формой ишемической нейрооптикопатии и глаукомой. Выявлен ряд особенностей, хаpaктеризующих наличие данных видов патологий у исследуемых, проявляющихся десинхронизацией работы полушарий, а так же повышением амплитуды спектральной оценки определенных частотных диапазонов МЭГИ и ЭЭГ. У пациентов с ишемической нейрооптикопатией выявлены признаки усиления тонуса адренорецепторов артериальных сосудов, а так же увеличение амплитуды медленных электрических потенциалов. Наличие глаукомы хаpaктеризовалось усилением тонус адренорецепторов гладкой мускулатуры, а так же ослаблением парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы. Сравнительный анализ не показал статистически значимых отличий показателей МЭГИ и ЭЭГ. ...

03 04 2026 11:46:46

МЕТОД КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ЕГО ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Статья в формате PDF 126 KB...

02 04 2026 22:24:23

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МАСЛА ИЗ КОСТОЧЕК АБРИКОСА, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ

Статья в формате PDF 130 KB...

01 04 2026 11:18:41

ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ НА ПОКАЗАТЕЛИ МОНОНУКЛЕАРНО-ФАГОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ ИММУНИТЕТА

Статья в формате PDF 264 KB...

31 03 2026 5:49:10

Метаболические нарушения при артериальной гипертонии

Статья в формате PDF 125 KB...

30 03 2026 7:47:13

ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ СПРОСА КАК ФАКТОР РЕШЕНИЯ СТРАТЕГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

Статья в формате PDF 126 KB...

29 03 2026 9:43:29

ПРОБЛЕМЫ СОВМЕСТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В РОССИИ: ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ ФАКТОРЫ

Статья в формате PDF 135 KB...

28 03 2026 20:36:21

ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ (учебно-методическое пособие)

Статья в формате PDF 141 KB...

27 03 2026 5:28:23

РАЗВИТИЕ ТОНКОЙ МОТОРИКИ У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЕЙ ЗРЕНИЯ И РЕЧИ

Статья в формате PDF 125 KB...

26 03 2026 3:26:51

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ КАК НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП ФОРМИРОВАНИЯ ВУЗОВСКОЙ НАУКИ

Статья в формате PDF 103 KB...

25 03 2026 2:27:23

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ С ДИСФУНКЦИЯМИ МОЗГА И СКОЛИОЗОМ

Статья в формате PDF 136 KB...

24 03 2026 18:38:56

ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Статья в формате PDF 242 KB...

23 03 2026 12:53:32

«МЯГКАЯ СИЛА» КИТАЙСКОГО «НОВОГО РЕГИОНАЛИЗМА» В СОЦИОКУЛЬТУРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ МИРА

Статья в формате PDF 263 KB...

22 03 2026 18:30:56

БАЗОВЫЕ ФОРМЫ ОВЛАДЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ»

Статья в формате PDF 116 KB...

21 03 2026 23:46:56

ТЕХНОГЕННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОЧВ ЮЖНОЙ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ ЯКОКИТ – СЕЛИГДАРСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ)

Представлены результаты исследований влияния открытых разработок месторождений золота на почвенный покров Якокит – Селигдарского междуречья Южной Якутии. Изучены разновозрастные дражные отвалы и почвы естественных лесных биогеоценозов. Главная особенность дражных полигонов – отсутствие или незначительное количество мелкоземного субстрата на отвалах. Мелкоземный субстрат отвалов беден элементами питания. Регенерация почвенного покрова на техногенных ландшафтах затруднена и часто не происходит. ...

20 03 2026 11:24:11

К НАУЧНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МИРОВ

Рассмотрено понятие параллельного мира. Выявлены опытные основания его существования. Предсказано пpaктическое использование иных измерений в решении физико-технических проблем, в медицине, трaнcпорте, левитации и проскопии. ...