Локальний електромеханічний відгук тонких плівок напівпровідників-іоніків

Автор(и)

  • Г.М. Морозовська Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • Г.С. Свєчніков Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • К.В. Деркач Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe56.11.1212

Ключові слова:

-

Анотація

Проведено розрахунки локального електромеханічного відгуку тонких плівок напівпровідників-іоніків, викликаного локальними змінами концентрації іонів (стехіометричний внесок) та вільних електронів і дірок (електрон-фононна взаємодія внаслідок деформаційного потенціалу). Отримано динамічні деформаційно-вольтові петлі гістерезису в тонкій плівці іоніка-напівпровідника з рухливими акцепторами (донорами) і дірками (електронами). У випадку "блокуючих" електродів, які не пропускають іони, зміни концентрації дірок (електронів) вносять основний внесок у залежність механічного зміщення поверхні плівки від електричної напруги, прикладеної до зонда, що безпосередньо реєструється методами скануючої зондової мікроскопії (СЗМ). Таким чином, СЗМ переміщення поверхні іоніка-напівпровідника може надати важливу інформацію про локальні зміни зарядового стану акцепторів (донорів) та електрон-фононні кореляції через деформаційний потенціал.

Посилання

G.M. Morozovs'ka and G.S. Svechnikov, Ukr. Fiz. Zh. Ogl. 6, 140 (2010).

A. Sawa, Mater. Today 11, 28 (2008).

https://doi.org/10.1016/S1369-7021(08)70119-6

Y. Gil, O.M. Umurhan, and I. Riess, Solid State Ionics 178, 1 (2007).

https://doi.org/10.1016/j.ssi.2006.10.024

Y. Gil, O. M. Umurhan, and I. Riess, J. Appl. Phys. 104, 084504 (2008).

https://doi.org/10.1063/1.2993618

M. Imada, A. Fujimori, and Y. Tokura, Rev. Mod. Phys. 70, 1040 (1998).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.70.1039

J.F. Mitchell, D.N. Argyriou, C.D. Potter, D.G. Hinks, J.D. Jorgensen, and S.D. Bader, Phys. Rev. B 54, 6172 (1996).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.6172

M. Vracar, A. Kuzmin, R. Merkle, J. Purans, E.A. Kotomin, J. Maier, and O. Mathon, Phys. Rev. B 76, 174107 (2007).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.174107

Y. Sun, S.E. Thompson, and T. Nishida, J. Appl. Phys. 101, 104503 (2007).

https://doi.org/10.1063/1.2730561

S.V. Kalinin, N. Balke, N.J. Dudney, and S. Jesse, Li-Ion Microscopy, patent disclosure unpublished.

N. Balke, S. Jesse, Y. Kim, L. Adamczyk, A. Tselev, I.N. Ivanov, N. Dudney, and S.V. Kalinin, Nano Letters 10, 3420 (2010).

https://doi.org/10.1021/nl101439x

N. Balke, S. Jesse, A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, D.W. Chung, Y. Kim, L. Adamczyk, R.E. Garcia, N. Dudney, and S.V. Kalinin, Nature Nanotechnology 5, 749 (2010).

https://doi.org/10.1038/nnano.2010.174

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, A.K. Tagantsev, G.S. Svechnikov, Long-Qing Chen, and S.V. Kalinin, (accepted to Phys. Rev. B).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, G.S. Svechnikov, and S.V. Kalinin, http://arxiv.org/abs/1102.5526.

F. Ciucci, Y. Hao, and D.G. Goodwin, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 11243 (2009).

https://doi.org/10.1039/b907740e

J. Svoboda and F.D. Fischer, Acta Mater. 57, 4649 (2009).

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.06.016

A.G. Tangena, J. Middelhock, and N.F. de Rooij, J. Appl. Phys. 49, 2876 (1978).

https://doi.org/10.1063/1.325170

J.R. Macdonald, J. Chem. Phys. 58, 4982 (1973).

https://doi.org/10.1063/1.1679086

D.R. Franceschetti and J.R. Macdonald, J. Appl. Phys. 50, 291 (1979).

https://doi.org/10.1063/1.325658

N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart, and Winston, New York, 1976).

S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley-Interscience, New York, 1981).

J.S. Newman, Electrochemical Systems (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1980).

J.M. Ziman, Principles of the Theory of Solids (Cambridge Univ. Press, London, 1969).

Y. Sun, S.E. Thompson, and T. Nishida, J. Appl. Phys. 101, 104503 (2007).

https://doi.org/10.1063/1.2730561

H.-Ch. Chang and G. Jaffe, J. Chem. Phys. 20, 1071 (1952).

https://doi.org/10.1063/1.1700669

F.C. Larche and J.W. Cahn, Acta Metall. 21, 1051 (1973).

https://doi.org/10.1016/0001-6160(73)90021-7

X. Zhang, W. Shyy, and A. M. Sastry, J. Electrochem. Soc. 154, A910 (2007).

https://doi.org/10.1149/1.2759840

Y.T. Cheng and M.W. Verbrugge, J. Appl. Phys. 104, 083521 (2008).

https://doi.org/10.1063/1.3000442

Опубліковано

2022-02-03

Як цитувати

Морозовська, Г., Свєчніков, Г., & Деркач, К. (2022). Локальний електромеханічний відгук тонких плівок напівпровідників-іоніків. Український фізичний журнал, 56(11), 1212. https://doi.org/10.15407/ujpe56.11.1212

Номер

Розділ

Тверде тіло