Статистическая модель металлического включения в полупроводящих средах
Шикин В.Б.

Поступила в редакцию: 9 Ноября 2015

DOI: 10.7868/S0044451016110171

PDF (206.6K)

Обсуждаются свойства отдельного многозарядного атома, внедренного в полупроводящую среду. Рассмотрение обобщает результаты известной теории Томаса-Ферми для многозарядного () атома в вакууме при его погружении в электрон-дырочный газ с конечной температурой. Задача об атоме Томаса-Ферми-Дебая имеет прямое отношение к свойствам доноров в слаболегированных полупроводниках и альтернативна в своих заключениях по отношению к идеальному сценарию диссоциации доноров. Отдельный донор при бесконечно слабом легировании в существующей идеальной статистике полностью ионизован (заряженный центр не удерживает нейтрализующих его противоионов). Атом Томаса-Ферми-Дебая (для краткости ТФД-донор) остается нейтральным образованием, удерживающим свою экранирующую «шубу» даже при бесконечно слабом уровне легирования, т.е. в области , где n_d - концентрация легирующей примеси, λ ₀ - дебаевская длина с параметрами собственного полупроводника. В работе обсуждаются различные наблюдаемые следствия в поведении ТФД-донора, дающие возможность судить о реальности заключений ТФД-модели донора.