2011
DOI: 10.1063/1.3667287
|View full text |Cite
|
Sign up to set email alerts
|

Transition temperature from band to hopping direct current conduction in crystalline semiconductors with hydrogen-like impurities: Heat versus Coulomb attraction

Abstract: For nondegenerate bulk semiconductors, we have used the virial theorem to derive an expression for the temperature Tj of the transition from the regime of “free” motion of electrons in the c-band (or holes in the υ-band) to their hopping motion between donors (or acceptors). Distribution of impurities over the crystal was assumed to be of the Poisson type, while distribution of their energy levels was assumed to be of the Gaussian type. Our conception of the virial theorem implementation is that the transition… Show more

Help me understand this report

Search citation statements

Order By: Relevance

Paper Sections

Select...
1
1

Citation Types

0
13
0
6

Year Published

2017
2017
2024
2024

Publication Types

Select...
8

Relationship

1
7

Authors

Journals

citations
Cited by 25 publications
(19 citation statements)
references
References 55 publications
0
13
0
6
Order By: Relevance
“…В работе [19] исходя из теоремы вириала определена характерная температура T j перехода стационарной зонной электропроводности по состояниям c-зоны (σ n ) к стационарной прыжковой электропроводности по донорам (σ h ). Значение температуры T j , при которой σ n = σ h , в пределе низкой концентрации электронов в c-зоне ( ) , ,…”
Section: ионизационное равновесие в кристаллических полупроводникахunclassified
“…В работе [19] исходя из теоремы вириала определена характерная температура T j перехода стационарной зонной электропроводности по состояниям c-зоны (σ n ) к стационарной прыжковой электропроводности по донорам (σ h ). Значение температуры T j , при которой σ n = σ h , в пределе низкой концентрации электронов в c-зоне ( ) , ,…”
Section: ионизационное равновесие в кристаллических полупроводникахunclassified
“…It is important for the wide bandgap semiconductors, like boron-doped crystalline diamond, for which T j is in the region from liquid nitrogen to room temperatures and higher. For the narrow bandgap semiconductors, like boron-doped crystalline silicon, temperature T j is usually in the region from liquid helium to liquid hydrogen temperatures [4]. Such a difference in temperatures T j between boron-doped diamond and boron-doped silicon is connected with that the thermal energy of ionization by electrically neutral boron atoms in diamond is eight times greater than the one in silicon.…”
Section: Introductionmentioning
confidence: 99%
“…(The relatively high compensation ratio at this boron concentration can be attributed to the compensation of boron atoms by hydrogen; see also [64].)4. Numerical calculation of the ionization equilibrium in p-Dia:B crystals at the temperature T jIn[4,13,30] the characteristic temperature T j of the transition from the HC regime to the BC regime of hole migration is determined on the basis of the virial theorem. According to these references, the value of temperature T j , where p h s s = (figure 1), is found from the equation…”
mentioning
confidence: 99%
“…где M -магнитный момент электрона, связанный с его орбитальным движением относительно иона донора. Тогда полная энергия E системы с учетом (25) есть (27) дает две проекции магнитных моментов:…”
unclassified
“…Схема расщепления уровней энергии электрона c-зоны и электрона на доноре под действием магнитного поля (a); зависимости энергии электрона c-зоны E n (левая шкала) и локализованного состояния электрона на доноре E t (правая шкала) от магнитной индукции B для кристалла n-GaAs с концентрацией доноров N = N 0 + N +1 = 3•10 14 см −3 и степенью их компенсации K = 0,03: кривые 1 и 2 соответствуют ориентации спина по (↑) и против (↓) направления индукции внешнего поля (b) Scheme for splitting energy levels of the c-band electron and the electron on the donor under the influence of a magnetic field (a); dependences of the c-band electron energy E n (left scale) and the energy of the localized state of the electron on the donor E t (right scale) on the magnetic induction B for an n-GaAs crystal with a donor concentration of N = N 0 + N +1 = 3•10 14 cm −3 and a compensation ratio K = 0.03: curves 1 and 2 correspond to the spin orientation along (↑) and against (↓) the direction of the external field induction (b)кристалла n-GaAs (кривая 1 -спин электрона направлен по вектору индукции B, кривая 2 -спин направлен противоположно B). В отсутствие магнитного поля температура T j , ниже которой темп захвата электронов из c-зоны на водородоподобные доноры превалирует над темпом теплового выброса электронов с доноров в c-зону, для кристаллического полупроводника n-типа при n << K(1 − K )N имеет следующий вид[27]:…”
unclassified