Материалы микроэлектроники (стр. 11 )

В настоящей работе приводятся экспериментальные данные температурных и токовых зависимостей первой и второй гармоник напряжения и результаты разделения вкладов от разных механизмов нелинейности ВАХ. Исследуемые монокристаллы YBCO размером ~ 0,03´(0,3-1)´(1-2) mm3 имели Тc » 91,9–92,7 K и ширину перехода DТс < 0,3 K. Рассмотрим экспериментальные данные, приведенные на рис.1. Амплитуда модуляции i = 27 mA. Из рисунка видно, что кривая V2(I0) для T < 92 K имеет два максимума.

Рис. 1. Зависимости напряжений первой V1 и второй V2 гармоник от постоянного тока смещения I0 при i = 27 mA для температур (монокристалл YBa2Cu3O7 №1): 92 К (O); 91,7 К (‚); 91,4 К (× – V2 и 1 – V1); 91,1 К (◊ - V2 и 2 - V1).

Положение первого максимума для I0 » 18 – 20 mA практически не зависит от температуры. В рамках модели БКТ-перехода это объясняется тем, что при I0 ~ 20 mA пары «вихрь-антивихрь» в основном диссоциированы, и при росте I0 число вихрей растет медленно, приводя к уменьшению нелинейности ВАХ. Кроме того, магнитное поле зондирующего тока подавляет нелинейность ВАХ. Положение второго максимума с ростом Т смещается в сторону уменьшения I0, и наблюдается корреляция с положением излома у V1(I0) что, по-видимому, связано с превышением измерительного тока I над Ic(T).

1. N.-C. Yeh and C. C. Tsuei. Phys. Rev. B39, 13, 9708 (1989).

2. ёв, . ФТТ 40, 2, 202 (1998).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ГРАНУЛ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ И ДОМЕНОВ МОНОКРИСТАЛЛОВ YBa2Cu3O7-x МАГНИТОПОЛЕВЫМ МЕТОДОМ

,

Рузаевский филиал Мордовского госуниверситета, г. Рузаевка

В настоящей работе изучались вольт-амперные характеристики (ВАХ) поликристаллических образцов YBa2Сu3O7-х (YBСO), имеющих вид дисков диаметром d = 10 mm и толщиной h = 2 mm с температурой перехода в сверхпроводящее состояние Тс » 91,0 - 92,0 К и шириной перехода DТс ~ 1,5К. Исследуемые монокристаллы имели размеры ~0,03´(0,3-1)´(1-2) mm3, Тc » 91,9–92,7 K и ширину перехода DТс< 0,3 K.

Рис. 1. Зависимость температуры обращения в ноль амплитуды гармоники напряжения на поликристалле YBCO (образец №2) от постоянного магнитного поля. Постоянный ток Id = 17,3 mA.

Постоянное магнитное поле уменьшает нелинейность ВАХ YBCO одновременно с увеличением V(I).

Следуя работе [1], обозначим через Тс1 и Тс2 – температуры обращения в нуль напряжения гармоник сигнала отклика. Для образца №1 – Тс1= 91,57 К, Тс2 = 89,21 К; для образца №2 – Тс1 = 92,00 К, Тс2 = 89,71 К. ТемператураТс1 у обоих образцов поликристаллов близка к Тс. Величин Тс2 - это температура перехода образца в состояние с нулевым критическим током при Тс2 < Т <Тс1. Величина Тс1 – это температура начала перехода гранул в нормальное состояние, зависящая от измерительного тока I. Определяется по предельному значению Тс1(I) при I ® 0.

На рис. 1 видно, что изменение характера зависимости Tc2(H) происходит при Н»10 Ое. Такое значение Н можно объяснить уменьшением критического тока Iс(Т) и энергии связи Ec(T) контакта между гранулами [1].

Для поликристаллов средний размер гранул можно оценить по значению поля резкого изменения Tc2(H): a » 4 mm. Для монокристаллов размер доменов - a » 0,1 mm.

1. Dubson M. A., Herbert S. T., Galabrese J. J. et al. Phys. Rev. Lett. 1988. V.60. N11. P.1061.

ПСЕВДОЩЕЛЬ И НАМАГНИЧЕННОСТЬ YBCO ВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕХОДА В СВЕРХПРОВОДЯЩЕЕ СОСТОЯНИЕ

Д.,

Рузаевский филиал МГУ им. ёва, г. Рузаевка;

Саранский кооперативный институт, г. Саранск.

В настоящее время активно обсуждается псевдощелевая структура высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Эксперимент показывает в ВТСП существование особенностей физических свойств выше температуры перехода в сверхпроводящее состояние Тс [1,2].

В работе приводятся экспериментальные данные температурной зависимости третьей гармоники намагниченности текстурированного поликристалла YBa2Cu3O7-x (YBCO). Величина Tc образца размером~ 16×8×2,5 mm3 составляла 89 K, а ширина перехода – 0,5 K. Результаты приведены на рис. 1. На рисунке показана температурная зависимость третьей гармоники ЭДС пропорциональной третьей гармоники намагниченности поликристалла в переменном магнитном поле h(t) = h0cos(ωt), где h0 =20 Э, ω = 2pf и f = 120 Гц. Из рисунка видно, что зависимость ε3(T) выше температуры Tc в интервале от 92 К до 102 К отлична от нуля и имеет особенности. Отметим, что e3(84 К)/ e3(97 К) ~ 20.

Аналогичных данных в литературе нет. В рамках существующих моделей магнитных свойств сверхпроводников полученные результаты объяснить не возможно. По нашему мнению эти данные объясняются псевдощелевой структурой ВТСП. Существует два основных подхода к вопросу о происхождении псевдощели [1,2]: 1) ее источником являются флуктуации “диэлектрического” типа; 2) псевдощель имеет сверхпроводящую природу. Однозначного ответа этому вопросу пока нет. Если следовать второму подходу, то при температуре T* образуются сверхпроводящие пары, а при Tc возникает когерентность в объеме образца и устанавливается сверхпроводящее состояние. Тогда наличие сверхпроводящих пар при Tc < T < T* должно отражаться на температурной зависимости намагниченности образца.

1.  , . УНФ 174, 4, 457 (2004).

2.  , , . ФТТ 45, 7, 1168 (2003).

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕКОМБИНАЦИИ

В МОНОПОЛЯРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

, , .

Мордовский государственный университет им. , г. Саранск

Исследования среднего значения фототока позволяют определить некоторые из кинетических параметров. Для монополярной проводимости полупроводников, уравнение кинетики можно записать в виде:

(1)

где - скорость генерации, n– неравновесная концентрация свободных зарядов в зоне проводимости, - скорость рекомбинации неравновесных носителей, w - частота модуляции светового потока. Представим скорость рекомбинации в виде степенной функции , где и k – const. При этом уравнение (1) запишется как:

, (2)

где . Среднее значение концентрации свободных носителей находи лось из соотношения . В квазистационарном режиме (, ,): . На высоких частотах . В этом случае уравнение (1) примет вид: . Интегрируя с учетом того, что в установившемся режиме для среднего значения получится выражение

. (3)

Средние значения концентрации свободных носителей при и ), когда оптический импульс имеет форму меандра, равны соответственно

, (4)

где g –скважность. Получены аналитические выражения средних концентраций для этих двух предельных случаев, когда оптический импульс имеет форму меандра и треугольника, позволяющие экспериментально определить параметр k. Проведена проверка полученных теоретических соотношений зависимости среднего значения тока от частоты при различных видах кинетики. Для исследований использовались фоторезисторы на основе CdS.

особенности формирования омических контактов на основе Ni к гетероструктурам β-n-SiC/Si

, ,

Самарский государственный университет, г. Самара

Одним из важнейших этапов изготовления приборных структур является формирование омических контактов. Разработке технологии изготовления омических контактов к карбиду кремния посвящено большое количество работ. В частности, известно, что на параметры контактов Me/SiC определяющее влияние оказывает структура границы раздела [1].

Поскольку физико-химические и структурные свойства переходного слоя в контакте металл-полупроводник обусловливают качество и надежность дискретных полупроводниковых приборов и интегральных схем [2], то остается актуальным поиск материалов для контактов, обеспечивающих минимально возможные переходные слои, либо вообще не взаимодействующих с полупроводником до температур, значительно превышающих рабочие.

В настоящей работе осаждение Ni проводилось методом электронно-лучевого испарения в вакууме.

В результате отжига структур Ni/β-n-SiC/Si, необходимого для формирования омического контакта, происходит формирование силицидов никеля в контактном покрытии и вблизи границы контактное поктытие-карбид кремния формируется область, существенно обогащенная углеродом.

Величина удельного сопротивления омических контактов на основе Ni к гетероструктурам β-n-SiC/Si определяется соотношение углерода и кремния в переходной области контактное поктытие-карбид кремния, сформировавшейся в результате отжига.

1.  A. L. Syrkin, A. N. Andreev et all, Materials Sci. and Eng. B29, 198 (1995)

2.  Murarka S. P. Silicides for VLSI Aplication. Academic Press. New-York-London-Paris, 1983