ТермоЕРС в L1-Δ1 моделі германію за сильного гідростатичного тиску

Abstract

За наявності сильних пружних гідростатичних деформацій відбувається перехід електронів з чотирьох L1-долин в шість еквівалентних Δ1-долин, і енергетична структура германію n-типу стає подібною до енергетичної структури кремнію n-типу. Обчислено деформаційні потенціали й числа заповнення долин і проаналізовано їх поведінку залежно від тиску за низьких Т=78 К і кімнатних Т=300 К температур. Теорію анізотропного розсіювання було використано для обчислення термоЕРС. Розглянуто внутрішньодолинне змішане розсіювання електронів на акустичних фононах і іонах домішок, міждолинне нееквівалентне розсіювання електронів між L1- і Δ1-долинами і міждолинне еквівалентне f- і g- розсіювання між Δ1-долинами.

В условиях сильных упругих гидростатических деформаций имеет место переход электронов из четырех L1-долин в шесть эквивалентных Δ1-долин и энергетическая структура германия n-типа становится подобной энергетической структуре кремния n-типа. Рассчитаны деформационные потенциалы и числа заполнения долин, а также проанализировано их поведение в зависимости от давления при низких Т = 78К и комнатных Т = 300 К температурах. Теория анизотропного рассеяния была использована для вычисления термоЭДС. Рассмотрено внутридолинное смешанное рассеяние электронов на акустических фононах и ионах примеси, междолинное неэквивалентное рассеяние электронов между L1- и Δ1-долинами и междолинное эквивалентное f- и g-рассеяние между Δ1-долинами.

At high hydrostatic pressure an electron transfer takes place from four L1 valleys to six equivalent Δ1 valleys and band structure of n-type Germanium is converted into one, similar to the n-type Silicon structure. The deformation potentials of L1 - and Δ1 valleys and their pressure behavior has been analyzed under low temperature T = 78 K and room temperature T = 300 K. The theory of anisotropic scattering has been used to calculate thermoEMF. The intraband scattering of electrons by acoustic phonons and impurity ions and interband nonequivalent electron scattering between L1 - and Δ1 valleys as well as interband equivalent f - and g - scattering between Δ1 - valleys have been considered.