Файл: Мотт, Н. Электронные процессы в некристаллических веществах.pdf

зано ниже, при этом происходят определенные изменения свойств пленок. При нагревании примерно до 450 °С вещество становится уже поликрнсталлическим. Тауц описал приготовление свободных пленок путем испарения на медные или коллодиевые подложки. Сообщалось, что плотность пленок, полученных испарением в ваку­ уме, в ряде случаев ниже, чем в кристалле (5,35 г . см - 3 ) на вели­ чину до 3 0 % , но в среднем плотности, по-видимому, меньше при­ мерно на 15% .

Донован, Эшли и Спайсер [137] указывают, что при пспаранин на кварцевую подложку, температура которой составляет 250—300 °С, образуются аморфные пленки с плотностью, близ­ кой к плотности кристалла.

б) Напыление. Пленки-, полученные напылением в атмосфере аргона на подложку из NaCl со скоростью осаждения 1 мкм/ч, описаны Тауцем и др. [496]. Эти пленки не отличались такой однородностью, как при испарении в вакууме, и содержали 3— 7% кислорода.

в) Электролитическое осаждение [486,496]. Толстые (~ 30 мкм) пленки аморфного германия могут быть получены путем осаждения

используется безэлектродный радиочастотный (1 Мгц) тлеющий разряд в газообразном германе. Реакция идет при давлении ~ 0,1 торо , скорость осаждения ограничивается величиной поряд­ ка 2—12 А - с - 1 , с тем чтобы осаждение не оказывало влияния на сам тлеющий разряд. В качестве подложки Читтик и др.' [90]

к малой концентрации кислорода в пленках, но это предположе­ ние не оправдалось. Сообщалось, что толщина пленок колебалась

методами [90, 208, 529]. Однако весьма трудной задачей оказывает­ ся получение образцов без примеси кислорода; присутствие же кислорода приводит к существованию сильных полос поглощения в инфракрасной области спектра, связанных с колебаниями валент­ ных связей типа «кремний — кислород».

Свойства аморфных полупроводников с тетраэдрической структурой 287

8.1.2. СТРУКТУР А АМОРФНЫ Х ГЕРМАНИЯ И КРЕМНИ Я

На фиг. 8.1 представлена кривая радиального распределения атомов в аморфном германии, построенная на основании данных

г, л

по дифракции рентгеновских лучей, причем заштрихованная меж­ ду кривыми область соответствует результатам всех известных экспериментов. Пунктирная кривая относится к кристаллическо­ му германию. Радиус первой координационной сферы (2,47— 2,54 А) в аморфном германии в среднем на 3% больше, чем в кри­ сталлическом. Величина площади, ограниченной первым максиму-

мом, приводит к первому координационному числу, равному 4. Это недвусмысленно указывает иа то, что в аморфной фазе сохра­ няется тот же самый тетраэдрический характер связи между ближайшими соседними атомами, который имеет место и в кри­ сталле. Второе координационное число (12) в аморфной фазе также совпадает с кристаллическим. Наиболее существенная раз­ ница между обеими фазами проявляется в отсутствии в аморфном

Григоровичи и Маиайла [212], а также Коулмен и Томас [103] предложили для аморфных германия и кремния структурные модели, представляющие собой плотную упаковку в решетку типа

т. е. связанных цепей тетраэдров, половина из которых имеет «загораживающую», а половина — зигзагообразную конфигура­ цию. Хотя подобную структуру и можно представить себе «иде­ альной» в смысле насыщения всех валентных связей, тем не менее

Таблица S.1

Радиусы, координационные числа и параметры ушпрения с для координационных сфер в структурах типа алмаза, вюрцита и в аморфоннон структуре [212)

весьма вероятно, что радиальные и угловые искажения будут благоприятствовать существованию некоторого количества нена­ сыщенных связей или локальных дефектов.

Для аморфного кремния наилучшее совпадение с эксперимен­ тальной кривой радиального распределения дает структурная мо­ дель, состоящая на 60% из алмазоподобных единиц и на 4 0 % из аморфонов [103].

Альтернативная структурная модель, предложенная для амор­ фных германия и кремния, основывается на представлении о хао­ тической сетке в расположении атомов [552]. Полк [416] построил