Особенности электронных свойств δ<Sb>-слоев в эпитаксиальном кремнии. IV. Прыжковая проводимость и нелинейные эффекты

Abstract

Изучены температурные зависимости (при 3-50К) электронных кинетических характеристик (проводимости, магнитосопротивления, эдс Холла) кристаллов эпитаксиального кремния, содержащих δ<Sb>-слой с поверхностной концентрацией атомов сурьмы 1*10¹³ и 5*10¹² см⁻²; изучен вид вольт-амперных характеристик при различных температурах. Установлено, что низкотемпературные кинетические явления в этих объектах определяются прыжковым механизмом проводимости, при достаточно низких температурах (меньше 10К) проявляется прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка. Нелинейность вольт-амперных характеристик успешно описывается теорией неомической прыжковой проводимости в умеренно сильных электрических полях.The temperature dependence of the kinetic electronic characteristics (conductivity, magnetoresistance, Hall e.m.f.) is studied in the temperature interval 3–50 K on epitaxial silicon crystals having a δ<Sb> layer with sheet concentrations of Sb atoms 1×10¹³ and 5×10¹² cm⁻². The shape of the current–voltage characteristics is determined at various temperatures. It is found that the low-temperature kinetic phenomena in these objects are governed by the hopping mechanism of conductivity. A variable range hopping conductivity is observed at sufficiently low temperatures (<10 K). The nonlinearity of the current–voltage characteristics is explained by the theory of non-Ohmic hopping conductivity in moderately strong electric fields.