Экспериментальные температурные зависимости сопротивлений, близких к порогу фазового перехода в состояние с металлической проводимостью тонких (1-3 нм) сильно легированных бором delta-слоев в химически осажденном из газовой фазы алмазе в широком диапазоне температур от ~100 до ~500 K, можно описать двумерным законом Мотта ("перескоки" дырок между локализованными состояниями с зависящей от температуры средней длиной "прыжка") в области низких температур и законом Аррениуса ("перескоки" дырок между ближайшими локализованными состояниями) в области высоких температур. Переход между ними происходит при 230-300 K. Потенциалы локализованных состояний дырок --- дальнодействующие, например кулоновские, а статические диэлектрические проницаемости delta-слоев в несколько раз больше, чем у нелегированного химически осажденного из газовой фазы алмаза. Ключевые слова: CVD-алмаз, закон Аррениуса, закон Мотта, легированные delta-слои, "прыжковая" проводимость, фазовый переход изолятор-металл.
By analytical and numerical consideration it is shown that the mobility of holes in boron delta-doped (i.e. with thickness of order several lattice constants) layers in diamond drops with the decrease of their two-dimensional concentration in the process of the delta-doped layer depletion by an external voltage. This drop of the mobility is sharpest for maximal initial hole two-dimensional concentrations of order 3 10^13 cm^-2 (limited from above by the condition of the possibility of their substantial decrease without the electric breakdown of diamond) and is due to the significant mitigation of the screening degree of the ionized boron atom Coulomb potentials and the growth of the efficiency of the scattering of degenerate holes on them owing to the reduction of the kinetic energies of the latter. The corresponding calculations are carried out without the use of the Born approximation (i.e. the perturbation theory) because the conditions of its validity in boron delta-doped layers of diamond are not fulfilled. The predicted effect can be used to increase the source-to-drain current modulation by the gate voltage in diamond field-effect transistors with delta-doped conductive channels.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.