Модификация свойств бинарных полупроводников под облучением. Индуцированная облучением сверхпроводимость

Abstract

Изучается роль антиструктурных дефектов, создаваемых облучением, в модификации физических свойств бинарных полупроводников под облучением. Накопление антиструктурных дефектов, связанных с неправильным замещением атомов кристалла, может привести к появлению принципиально новых свойств кристаллов. Из анализа кинетического уравнения, учитывающего различные типы взаимодействующих точечных дефектов (вакансий, междоузельных атомов и антиструктурных дефектов), показано, что концентрация антиструктурных дефектов может быть велика и при их плотности, больше некоторой пороговой, возникает их неоднородное распределение. Предположено, что в облученном InAs накопление антиструктурных дефектов (т.е. атомов In) приводит к появлению сверхпроводящих областей. Приведены данные экспериментов по наблюдению сверхпроводимости в InAs при обучении α-частицами с энергией 80 MэВ. Предложенная теоретическая модель правильно описывает зависимость электрофизических свойств кристалла от магнитного поля и температуры.

Досліджується роль антиструктурних дефектів, створених опроміненням, в модифікації фізичних властивостей бінарних напівпровідників під дією опромінення. Накоплення антиструктурних дефектів, обумовлених неправильним заміщенням атомів кристалу, може привести до появи принципово нових властивостей кристалів. Із аналізу кінетичного рівняння, враховуючого різні типи взаємодіючих точечних дефектів (вакансій, міжвузельних атомів та антиструктурних дефектів), показано, що концентрація антиструктурних дефектів може бути великою і якщо їх густина вища, ніж деяка порогова, то виникає їх неоднорідний розподіл. Приведені експериментальні дані стосовно спостереження надпровідності в InAs при опроміненні α-частинками з енергією 80 MеВ. Зроблено припущення, що в опроміненому InAs накоплення антиструктурних дефектів (тобто атомів In) приводить до появи надпровідних областей. Запропонована теоретична модель правильно описує залежність електрофізичних властивостей кристалу від магнітного поля та температури.

Role of antisite defects generated irradiation in modification of physical properties of binary semiconductors under irradiation is studied. Antisite defects accumulation caused by improper substitution of crystal atoms can lead to appearance of principal new properties of a crystal. Analysis of the kinetic equation taking into account different types of interacting point defects (vacancies, interstitial atoms, and antisite defects) has revealed that the antisite defects concentration can be high and if antisite defects density is higher than some threshold density non-homogeneous distribution is appeared. There have been presented experimental data displaying on superconductivity onset in InAs under irradiation by α-particles with energy of 80 MeV. It is supposed that antisite defects accumulation (i.e. atoms of In) in irradiated InAs leads to superconducting areas origin. Proposed theoretical model describes correctly dependence of physical properties of a crystal on a magnetic field and temperature.