Позитронные состояния и аннигиляция позитронов в дефектных кристаллах полупроводников и ионных кристаллах



Дата25.06.2016
өлшемі39.6 Kb.
#157198
түріГлава


Глава 4

Позитронные состояния и аннигиляция


позитронов в дефектных кристаллах
полупроводников и ионных кристаллах

Экспериментальное и теоретическое изучение позитронных состояний в дефектных ионных кристаллах и полупроводниках имеет большое практическое значение с точки зрения применения метода аннигиляции позитронов для изучения характера и структуры дефектов и центров окраски, а также измерения их концентраций. Решение этих задач в настоящее время становится вполне осуществимым. Наблюдаемые изменения во временных спектрах, вероятностях 3-аннигиляции и кривых УРАФ естественно связать с наличием центров окраски и различного рода дефектов, создаваемых тем или иным путем. Для того, чтобы выяснить, какого рода дефекты или центры окраски связаны с изменениями основных характеристик аннигиляции, необходимы теоретические расчеты аннигиляционных свойств позитронных дефектных состояний. Ниже приводятся данные по аннигиляционным характеристикам различного рода дефектных позитронных состояний в ионных кристаллах и полупроводниках.



4.1. Позитронные состояния и аннигиляция позитронов
в дефектных ионных кристаллах


А+-центры [130, 131]. В дефектных ионных кристаллах в междоузлиях могут находиться как положительные, так и отрицательные ионы. Положительные ионы в междоузлиях могут захватывать электроны. Аналогичная ситуация должна наблюдаться при введении позитронов в ионные кристаллы, которые содержат большие концентрации отрицательных ионов в междоузлиях. Термализованные позитроны захватываются такими анионами и аннигилируют на их электронах в связанных состояниях. Будем называть такие квазиатомные системы А+-центрами [130]. Для расчета аннигиляционных характеристик и энергетического спектра А+-центров использовался вариационный метод [311]. Проведенные расчеты показали, что сродство к позитрону анионов в междоузлиях составляет величину порядка одного электрон-вольта. Расчетные значения времен жизни и полуширины кривых УРАФ для А+-центров довольно слабо отличаются от аналогичных значений бездефектных кристаллов и поэтому обнаружить образование А+-центров в экспериментах трудно. Отметим, что к этому же типу систем следует отнести и А+-центры, представляющие связанные состояния позитрона на "чужеродных" примесных анионах в междоузлиях или в узлах решетки ионного кристалла.

F+-центры [130, 311]. В дефектных ионных кристаллах, содержащих большие концентрации отрицательно заряженных катионных
вакансий в узлах решетки, возможен захват ими позитронов по типу
захвата электронов в F-центры. В связи с этим нами были рассмотрены квантовые состояния позитрона в F+-центре в рамках модели Пекара и Дейгена [130]. Модель такого позитронного центра окраски можно считать аналогичной модели электронного F-центра (позитрон локализован вблизи пустого катионного узла кристаллической решетки). Сродство к позитрону отрицательно заряженной катионной вакансии по Пекару и Дейгену [130, 311] равно 1  2 эВ.

Расчет аннигиляционных характеристик F+-центров производился по методу Брандта [142]. Например, время жизни позитрона в F+-центре относительно аннигиляции равно по порядку величины долгому времени жизни позитрона





Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет