Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме

Исследовано токи в компенсированном p-Si<Ni> под воздействием прямоугольного импульса гидростатического давления. Процесс возникновения и установления анализировался методом фазовых траекторий. Показано, что фазовые траектории могут быть рассмотрены как термодинамический круговой процесс. Эти...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Дадамирзаев, М.Г., Гулямов, А.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2012
Назва видання:	Физическая инженерия поверхности
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101873
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме / М.Г. Дадамирзаев, А.Г. Гулямов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 4. — С. 371-374. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-101873
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1018732019-05-16T15:45:25Z Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме Дадамирзаев, М.Г. Гулямов, А.Г. Исследовано токи в компенсированном p-Si<Ni> под воздействием прямоугольного импульса гидростатического давления. Процесс возникновения и установления анализировался методом фазовых траекторий. Показано, что фазовые траектории могут быть рассмотрены как термодинамический круговой процесс. Эти термодинамические циклы деформационных эффектов в полупроводниках удобно изображать на фазовых портретах, которые образованны из совокупности разных изопроцессов. Досліджено струми в компенсованому p-Si<Ni> під впливом прямокутного імпульсу гідростатичного тиску. Процес виникнення та встановлення аналізувався методом фазових траєкторій. Показано, що фазові траєкторії можуть бути розглянуті як термодинамічний круговий процес. Ці термодинамічні цикли деформаційних ефектів у напівпровідниках зручно зображувати на фазових портретах, які створені із сукупності різних ізопроцесів. Investigated currents in compensated p-Si <Ni> exposed rectangular pulse of hydrostatic pressure. The process of establishing and studied by the method of phase trajectories. It is shown that the phase trajectories can be considered as a thermodynamic cyclic process. These thermodynamic cycles of deformation effects in semiconductors is convenient to represent the phase portrait that education of the totality of izoprotsessov. 2012 Article Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме / М.Г. Дадамирзаев, А.Г. Гулямов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 4. — С. 371-374. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101873 621.362.1 ru Физическая инженерия поверхности Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Исследовано токи в компенсированном p-Si<Ni> под воздействием прямоугольного импульса гидростатического давления. Процесс возникновения и установления анализировался методом фазовых траекторий. Показано, что фазовые траектории могут быть рассмотрены как термодинамический круговой процесс. Эти термодинамические циклы деформационных эффектов в полупроводниках удобно изображать на фазовых портретах, которые образованны из совокупности разных изопроцессов.
format	Article
author	Дадамирзаев, М.Г. Гулямов, А.Г.
spellingShingle	Дадамирзаев, М.Г. Гулямов, А.Г. Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме Физическая инженерия поверхности
author_facet	Дадамирзаев, М.Г. Гулямов, А.Г.
author_sort	Дадамирзаев, М.Г.
title	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
title_short	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
title_full	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
title_fullStr	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
title_full_unstemmed	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
title_sort	фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101873
citation_txt	Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме / М.Г. Дадамирзаев, А.Г. Гулямов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 4. — С. 371-374. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Физическая инженерия поверхности
work_keys_str_mv	AT dadamirzaevmg fazovyeportretydeformacionnyhéffektovvpoluprovodnikahvimpulʹsnomrežime AT gulâmovag fazovyeportretydeformacionnyhéffektovvpoluprovodnikahvimpulʹsnomrežime
first_indexed	2025-07-07T11:30:37Z
last_indexed	2025-07-07T11:30:37Z
_version_	1836987541738225664
fulltext	371 ВВЕДЕНИЕ Исследовано влияние деформации на сопро- тивление кремния с глубокими уровнями в импульсном режиме, показано, что тензо- чувствительность в динамическом режиме больше чем в статическом режиме [1 – 3]. В работе [4] теоретически исследовано влияние переменной деформации на нерав- новесную концентрацию электронов с помо- щью метода фазовых траекторий. Показано, что метод фазовых траекторий дает дополни- тельную информацию об электронных про- цессах и структурных изменениях в полупро- воднике. Целью настоящей работы является иссле- дование фазовых портретов тензорезистив- ного эффекта в образцах кремния с глубокими уровнями. ФАЗОВЫЕ ПОРТРЕТЫ РЕЛАКСАЦИИ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ Проанализируем влияния переменной дефор- мации на сопротивление образцов кремния, легированных примесями с глубокими уров- нями [1 – 3]. В работе [3] исследовано влия- ние импульса гидростатического давления (ВГД), при температуре 293 К, на токи через образец p-Si<Ni> при приложении постоян- ного напряжения. Скорость изменения давле- ния на фронте прямоугольного импульса сос- тавляет dP/dt = 108 Па/c (рис. 1). Процесс изменения тока состоит из двух этапов - быстрого этапа роста тока от J0 до Jmax обусловленного резким увеличением дав- ления от Р0 до Р и медленного – постепенным уменьшением тока от Jmax до Jst при постоян- ном давлении Р. Далее, после медленного УДК 621.362.1 ФАЗОВЫЕ ПОРТРЕТЫ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ М.Г. Дадамирзаев1,2, А.Г. Гулямов1 1Наманганский инженерно-педагогический институт Узбекистан 2Физико-технический институт Академии наук РУз (Ташкент) Узбекистан Поступила в редакцию 03.10.2012 Исследовано токи в компенсированном p-Si<Ni> под воздействием прямоугольного импульса гидростатического давления. Процесс возникновения и установления анализировался методом фазовых траекторий. Показано, что фазовые траектории могут быть рассмотрены как термо- динамический круговой процесс. Эти термодинамические циклы деформационных эффектов в полупроводниках удобно изображать на фазовых портретах, которые образованны из сово- купности разных изопроцессов. Ключевые слова: тензорезистивный эффект, фазовый портрет, релаксация сопротивления, тензочувствительность в импульсном режиме. Досліджено струми в компенсованому p-Si<Ni> під впливом прямокутного імпульсу гідро- статичного тиску. Процес виникнення та встановлення аналізувався методом фазових траєк- торій. Показано, що фазові траєкторії можуть бути розглянуті як термодинамічний круговий процес. Ці термодинамічні цикли деформаційних ефектів у напівпровідниках зручно зображувати на фазових портретах, які створені із сукупності різних ізопроцесів. Ключові слова: тензорезистивний ефект, фазовий портрет, релаксація опору, тензочутливість в імпульсному режимі. Investigated currents in compensated p-Si <Ni> exposed rectangular pulse of hydrostatic pressure. The process of establishing and studied by the method of phase trajectories. It is shown that the phase trajectories can be considered as a thermodynamic cyclic process. These thermodynamic cycles of deformation effects in semiconductors is convenient to represent the phase portrait that education of the totality of izoprotsessov. Keywords: thin-film effect, the phase portrait, relaxation resistance tensosensitivity in pulsed mode.  М.Г. Дадамирзаев, А.Г. Гулямов, 2012 ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 4, vol. 10, No. 4372 этапа ток остается постоянным до тех пор пока давление резко не падает до своего пер- воначального значения. При резком снятии напряжения деформации значение тока резко падает от Jst до Jmin– это второй быстрый этап, в дальнейшим, последует второй мед- ленный этап – ток медленно растет до своего первоначального значения J0. Используя временную зависимость тока J и давления Р от времени t получим фазовый портрет процесса изменения тока в плоскости давление-ток. Когда скорости нарастания и падения давления, приложенного к образцу, достаточно малы, быстрые этапы установле- ния тока можно считать изотермическими, а медленные этапы изобарическими. В этом случае круговой процесс состоит из двух изобар и из двух изотерм. Критерием малости скорости нарастания давления яв- ляется то, что время нарастания импульса t(0) должно быть больше времени тепловой ре- лаксации образца τт (τр < τт). На рис. 2 приведены фазовые портреты процесса возникновения и релаксации избы- точного тока на образце p-Si<Ni> на фазовой плоскости ток-давление (J-P) при приложе- нии прямоугольного импульса давления. По- льзуясь экспериментальными данными рис.1 можно построить фазовый портрет процесса тензорезистивного эффекта в фазовой плос- кости сопротивление-давление R-P (рис. 3). На рис. 3 круговой цикл состоит из двух адиа- бат (отрезки 1 – 2 и 3 – 4 на рис. 3) и из двух изобар (отрезки 2 – 3, 4 – 1 на рис. 3). Когда скорости нарастания и падения дав- ления достаточно большие, быстрые этапы установления тока можно считать адиаба- тическими, а медленные этапы изобаричес- кими. В этом случае можно предположить, что круговой процесс состоит из двух адиабат (отрезки 1 – 2 и 3 – 4 на рис. 2) и из двух изо- бар (отрезки 2 – 3, 4 – 1 на рис. 2). Рис. 1. Зависимости тока от времени I = f(t) в сильно компенсированных образцах p-Si<Ni> при воздейст- вии импульса (I) и после снятия (II) всестороннего дав- ления со скоростью dP/dt = 108 Па/с при Т = 273 К. 1 – P = 5⋅108 Па, 2 – P = 2,5⋅108 Па, 3 – изменение температуры при P = 5⋅108 Па [3]. Рис. 2. Фазовый портрет кругового процесса изменения тока на фазовой плоскости ток-давление в сильно ком- пенсированных образцах p-Si<Ni> при воздействии им- пульса и после снятия всестороннего давления со ско- ростью dP/dt = 108 Па/с при Т = 293 К. Амплитуда им- пульса давления 1234 – P = 5⋅108 Па, 12′3′4′ – P = 2,5⋅108 Па. Рис. 3. Фазовый портрет кругового процесса изменения сопротивления R на фазовой плоскости сопротивле- ния-давление R-P в сильно компенсированных образ- цах p-Si(Ni) при воздействии импульса всестороннего давления со скоростью dP/dt = 108 Па/с при Т = 293 К. Длительность импульса давления 60 с. Амплитуда импульса давления 1234 – P = 5⋅108 Па, 12′3′4′ – P = 2,5⋅108 Па. ФАЗОВЫЕ ПОРТРЕТЫ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ 373 Сравним результаты экспериментов с тео- ретическими исследованиями. В работе [4] приведены фазовые портреты процесса из- менения концентрации собственных носите- лей зарядов при приложении переменной де- формации на фазовой плоскости деформация- концентрация. В этой работе показано, что фазовые портреты изотермического процесса воздействия деформации на концентрацию неравновесных носителей зарядов имеют прямоугольную форму. Однако, из рис. 2 и рис. 3 видно, что экспе- риментальный фазовый портрет процесса воздействия деформации на изменение тока в сильно компенсированных образцах p-Si<Ni> имеет некоторое отклонение от пря- моугольной формы. На опыте получается не прямоугольник, а некоторая, своего рода тра- пеция. Чем же можно объяснить такое откло- нение эксперимента от теории? По-видимо- му, это отклонение можно объяснить следую- щим образом. При теоретическом рассмотре- нии [4] изменение концентрации носителей зарядов пренебрегалось изменение темпера- тур, считая его постоянным. В эксперименте [3] при воздействии импульса давления, как видно из рис. 1, температура не постоянна, и изменяется в диапазоне от 289 до 301 гра- дусов по шкале Кельвина. Это изменение вызывает дополнительную термогенерацию носителей, и, приводит к уменьшению или увеличению сопротивления образца на раз- личных этапах процесса. Результатом этих изменений и является отклонение фазовых портретов от прямоугольной формы. В общем случае процесс возникновения и установления дополнительного тока при воз- действии переменной деформации можно рассмотреть как термодинамический круго- вой процесс [5]. Эти термодинамические цик- лические процессии деформационных эффек- тов в полупроводниках удобно изображать на фазовых плоскостях ток-давление j-P, ток деформация j-ε, температура-давление T-P, температура-деформация T-ε, сопротивле- ние-давление R-P, сопротивление-деформа- ция R-ε, которые могут быть рассмотрены как замкнутые кривые, образованные из совокуп- ности разных изопроцессов. На рис. 4 изображено фазовый портрет ре- лаксационного процесса изменения темпера- туры при воздействии импульса давления на фазовой плоскости температура-давление T-P. Здесь (1 - 2), (3 - 4) – отрезки адиабати- ческого процесса, (2 - 3), (4 - 1) – отрезки изобарического процесса. Цикл состоит из двух адиабат и двух изобар. Отрезки (1 - 2), (3 - 4) – изображают быстрые этапы, а (2 - 3), (4 - 1) – медленные этапы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Исследование деформационных эффектов методом фазовых портретов дают наиболее полную информацию о колебательном про- цессе, и позволяет одним взглядом увидеть весь физический процесс. Все основные пре- имущества использования метода фазовых портретов должны обнаружиться также при анализе влияния переменной деформации на физические свойства различных полупровод- никовых материалов. ЛИТЕРАТУРА 1. Зайнабидинов С.З., Маматкаримов О.О., Аб- дураимов А. Динамические тензохарактери- стики диодов с барьером Шоттки при им- пульсном гидростатическом давлении//ФТП. – 2000. – Т. 34, Вып. 1. – С. 67-70. 2. Зайнабидинов С.З., Маматкаримов О.О. Вли- яние внешних воздействий на поведение при- меси золота в кремнии//ФТП. – 2000. – Т. 34, Вып. 6. – С. 641-644. 3. Маматкаримов О.О., Хамидов Р.Х. Тензоре- зистивный эффект в кремнии//Письма в ЖТФ. – 2003. – Вып. 3. – С. 24-28. Рис. 4. Фазовый портрет тензорезистивного изменения температуры с давлением. М.Г. ДАДАМИРЗАЕВ, А.Г. ГУЛЯМОВ ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 4, vol. 10, No. 4 ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 4, vol. 10, No. 4374 4. Аhmetoglu М., Shamirzaev S.H., Gulyamov G., Dadamirzayev M., Gulyamov А.G. Change in the resistance of the semiconductor in the variable deformation field//Rom. Journ. Phys. – 2007. – Vol. 52, No. 3-4. – Р. 319-327. 5. Базаров И.П. Термодинамика. - М.: Высшая школа, 1991. – 378 с. LITERATURA 1. Zajnabidinov S.Z., Mamatkarimov O.O., Abdu- raimov A. Dinamicheskie tenzoharakteristiki diodov s barerom Shottki pri impulsnom gidro- staticheskom davlenii//FTP. – 2000. – T. 34, Vyp. 1. – S. 67-70. 2. Zajnabidinov S.Z., Mamatkarimov O.O. Vliyanie vneshnih vozdejstvij na povedenie primesi zolo- ta v kremnii//FTP. – 2000. – T. 34, Vyp. 6. – S. 641-644. 3. Mamatkarimov O.O., Hamidov R.H. Tenzorezis- tivnyj effekt v kremnii//Pisma v ZhTF. – 2003. – Vyp. 3. – S. 24-28. 4. Ahmetoglu M., Shamirzaev S.H., Gulyamov G., Dadamirzayev M., Gulyamov A.G. Change in the resistance of the semiconductor in the variable deformation field//Rom. Journ. Phys. – 2007. – Vol. 52, No. 3-4. – Р. 319-327. 5. Bazarov I.P. Termodinamika. – M.: Vysshaya shkola, 1991. – 378 s. ФАЗОВЫЕ ПОРТРЕТЫ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ

Фазовые портреты деформационных эффектов в полупроводниках в импульсном режиме

Репозитарії

Схожі ресурси