3.4. Вплив одновісної пружної деформації на положення глибокого рівня еВ золота в n-Ge

У роботі досліджено величину зміни енергетичної щілини між глибоким рівнем золота  еВ і нижніми долинами зони провідності. Оскільки міжмінімумний перерозподіл носіїв в області температур 100 К практично закінчується при механічній напрузі 0,6-0,7 ГПа, то при подальшому підвищенні буде спрацьовувати лише другий із названих вище механізмів п’єзоопору, яким і забезпечується лінійна зміна . За нахилом цих залежностей ( ) визначено величину деформаційної зміни енергетичної щілини між глибоким рівнем та C-зоною.

Але використання одних лише залежностей не може дати надійної інформації про зміну положення глибокого рівня, оскільки сильна залежність рухливості електронів від ступеня однорідності кристалів [96] буде вносити суттєві похибки в такі результати. Крім того, при значних змінах концентрації – ступінь гомогенності кристалу буде також змінюватись. При вивченні глибоких рівнів різного походження необхідно враховувати особливості залежності , типовий вид якої для n-Ge<Au> зображено на кривими 2, рис. 2.5. Характерною особливістю залежностей є перехід від "половинного" до "повного" нахилу (при більш низьких температурах), що є характерним для компенсованих кристалів при визначенні співвідношення між легуючими і компенсуючими домішками в області характеристичних ( ) температур. Адже при залежність концентрації від температури визначається співвідношенням

,

тоді як в області

,

що й не було враховано в [21]. Для конкретних даних (залежність рис. 3.5), характеристична температура 155 K, а концентрація, яка відповідає цій температурі, складає 3 10¹³ см^-3. В залежності від концентрації легуючої домішки співвідношення між легуючою і компенсуючою домішками змінюється, а отже буде зміщуватись в бік більших чи менших температур (залежності 2, рис. 3.5).

В наближенні лінійного зміщення зон і глибокого енергетичного рівня з механічною напругою , зміна енергетичної щілини між ними може бути описана (2.1), де 1 (або 2) в залежності від області температур, в якій проводиться дослідження. І якщо в (3.1) прийняти необхідне значення і визначити величину зміни енергетичної щілини при фіксованих температурах вище і нижче характеристичної, то для конкретних умов досліду в роботі [106] одержані наступні усереднені значення:

– 5,1 10^-11 еВ/Па.

Для всіх кристалографічних напрямків отримані результати величини зміни енергетичної щілини [106] узгоджуються (в межах похибки) зі значеннями визначеними за прямими вимірами п’єзо-холл-ефекту роботи [22] та приблизно у 2 рази менші аналогічних значень [21]. Тобто, лише правильний вибір значення коефіцієнта дає коректне значення при різних (фіксованих) температурах.

Але крім напряму , область цих оцінок виявляється достатньо вузькою, оскільки вона не виходить за межі спадаючих відрізків . В роботі 106 визначено у всьому діапазоні прикладених механічних напруг. За лінійними нахилом яких згідно виразу (3.1) визначено , значення яких приведено в таблиці 3.1). Враховуючи величину зміщення долин [6], оцінено зміщення рівня золота відносно початкового положення (при 0) при ОПД кристалів для різних кристалографічних напрямків (див. табл. 3.1).

Таблиця 3.1