Транспорт заряда в MoRe—Si(W)—MoRe-гетероструктурах при различных уровнях легирования полупроводникового слоя

Abstract

В работе приведены результаты исследований вольт-амперных характеристик (ВАХ) гетероструктур MoRe—Si(W)—MoRe вида сверхпроводник—легированный полупроводник—сверхпроводник при различных уровнях легирования вольфрамом полупроводникового слоя. Показана возможность реализации различных типов ВАХ таких структур в зависимости от концентрации примесей в полупроводнике: линейной ВАХ в условиях отсутствия легирования, ВАХ с недостатком тока в случае низких концентраций (до 3—4 ат.%) примесей, ВАХ с избытком тока в случае увеличения концентрации примесей. Обсуждаются физические механизмы, определяющие транспорт заряда в таких структурах.

В роботі наведено результати досліджень вольт-амперних характеристик (ВАХ) гетероструктур MoRe—Si(W)—MoRe виду надпровідник—леґований напівпровідник—надпровідник при різних рівнях леґування вольфрамом напівпровідникового шару. Показано можливість реалізації різних типів ВАХ таких структур залежно від концентрації домішок у напівпровіднику: лінійна ВАХ в умовах відсутності леґування, ВАХ з нестачею струму у випадку низьких концентрацій (до 3—4 ат.%) домішок, ВАХ з надлишком струму в разі збільшення концентрації домішок. Обговорюються фізичні механізми, що визначають транспорт заряду в таких структурах.

Current—voltage characteristics (CVC) of MoRe—Si(W)—MoRe heterostructures of superconductor—semiconductor—superconductor type are measured for various levels of alloying of the semiconductor layers (Si layers alloyed with tungsten). A possibility of realization of various types of the CVC of heterostructures is shown. Depending on impurity concentration in the semiconductor layer, the next CVC types are observed: i) linear current—voltage characteristic in the absence of alloying, ii) the current deficient CVC in the case of low impurities’ concentrations (less than 3—4 at.%), iii) the current excess CVC in the case of increase of the impurities’ concentration. Physical mechanisms of the charge transport in such structures are discussed.