Моделирование поверхностных свойств полупроводников. Бормонтов Е.Н - 5 стр.

Н е пр е р ывно сть э не р ге ти че ски х спе ктр о в на во ди т на мысль о во змо ж но й
ф луктуа ци о нно й пр и р о де по ве р хно стных со сто яни й в р е а льных М Д П -стр уктур а х.
         Ф луктуа ци о нна я те о р и я по ве р хно стных со сто яни й в М Д П -стр уктур а х
пр е дло ж е на Ге р ге ле м и Сур и со м. О на б а зи р уе тся на пр е дста вле ни ях о
пр о стр а нстве нных           ф луктуа ци ях     эле ктр о ста ти че ско го       по те нци а ла     в
пр и по ве р хно стно й о б ла сти по лупр о во дни ка М Д П -стр уктур ы, о б усло вле нных
ста ти сти че ски ми ф луктуа ци ями пло тно сти за р яж е нных це нтр о в в сло е
ди эле ктр и ка вб ли зи гр а ни цы с по лупр о во дни ко м. Её пр и нци пи а льным мо ме нто м
являло сь до ка за те льство то го , что ф луктуа ци о нный по те нци а льный р е лье ф в
пр и по ве р хно стно й о б ла сти по лупр о во дни ка на сто лько ме лко ма сш та б е н, что
ха р а кте р и зую щ и е е го ф луктуа ци о нные э ле ктр и че ски е по ля на а ктуа льных для
э ле ктр о нных дви ж е ни й р а ссто яни ях о т гр а ни цы р а зде ла о ка зыва ю тся на мно го
б о льш е ср е дне го но р ма льно го к по ве р хно сти э ле ктр и че ско го по ля, и ндуци -
р о ва нно го за р яж е нными пр и ме сными а то ма ми , р а спо ло ж е нными в сло е
о б е дне ни я. П о это му ф луктуа ци о нный по те нци а льный р е лье ф в пр и гр а ни чно й с
ди эле ктр и ко м о б ла сти по лупр о во дни ка мо ж но , пр е не б р е га я э ти м ср е дни м по ле м,
пр е дста ви ть в ви де супе р по зи ци и тр ёхме р ных по те нци а льных ми ни мумо в
(пр и ж а тых к гр а ни це р а зде ла ) и со о тве тствую щ и х ма кси мумо в все во змо ж ных
а мпли туд и ма сш та б о в. В те р мо ди на ми че ско м р а вно ве си и эле ктр о ны и дыр ки
за по лняю тсвяза нные со сто яни я с эне р ги е й ни ж е (для э ле ктр о но в) и ли выш е (для
дыр о к) по ло ж е ни я ур о вня Ф е р ми на гр а ни це р а зде ла , ло ка ли зо ва нные в эти х
ми ни мума х и ма кси мума х по те нци а льно го                   р е лье ф а . Со о тве тствую щ а я
э не р ге ти че ска я пло тно стьсо сто яни й о пр е де ляе тся гла вным о б р а зо м ве р о ятно стью
р е а ли за ци и ф луктуа ци о нных по те нци а льных ям тр е б уе мо й глуб и ны и
пр е дста вляе т со б о й супе р по зи ци ю э ле ктр о нно го и дыр о чно го «хво сто в».
П о луча ю щ а яся в и то ге спе ктр а льна я за ви си мо сть пло тно сти по ве р хно стных
со сто яни й по хо ж а на ш и р о ки е U-о б р а зные спе ктр ы р е а льных кр е мни е вых М Д П -
стр уктур .
         И сто чни ка ми др уги х ти по в р е а льных по ве р хно стных со сто яни й являю тся
а то мы пр и ме си , р а спо ло ж е нные на по ве р хно сти , и ли де ф е кты кр и ста лли че ско й
р е ш е тки . В ка че стве пр и ме р а мо ж е т б ыть взят ки сло р о д, ко то р ый пр а кти че ски
все гда о б на р уж и ва е тся на по ве р хно сти кр е мни я - по лупр о во дни ко во го ма те р и а ла ,
сво йства ко то р о го и зуче ны на и б о ле е ф унда ме нта льно . Ки сло р о д мо ж е т б ыть
пр и чи но й по явле ни я по ве р хно стных со сто яни й, ле ж а щ и х в ди а па зо не э не р ги й,
за ви сящ е м о т пр и р о ды ко нкр е тных связе й, о б щ и х для не го и для кр е мни е вых
а то мо в. П о ве р хно стные ко мпле ксы ме та лло в, и о ны ги др о кси ла и т.д. та кж е мо гут
о ка за ться на лю б о й о б р а б о та нно й по ве р хно сти кр е мни я. Ре зульти р ую щ и м
э ф ф е кто м все х э ти х и сто чни ко в б удутче тко выр а ж е нные пики пло тно сти П С на ф о не
не пр е р ывно го эне р ге тиче ско го спе ктр а .
         П ло тно сть р е а льных по ве р хно стных со сто яни й, ка к пр а ви ло , сущ е стве нно
ме ньш е , че м на а то ма р но -чи стых по ве р хно стях (не пр е выш а е тве ли чи ны по р ядка
1013 см-2 э В -1) и и х э не р ге ти че ски е р а спр е де ле ни я мо гут б ыть и зме р е ны р ядо м
э ле ктр о ф и зи че ски х ме то до в.
         Сво йства по ве р хно сти по лупр о во дни ко в, в ча стно сти , по ве р хно стных
со сто яни й, о че ньва ж ныдля по ни ма ни я р а б о тыпо лупр о во дни ко вых пр и б о р о в, та к

                                                       5