Effect of dislocations on galvanomagnetic properties ofn-Type Ge

Abstract

In this paper the influence of dislocations on the carrier concentration and mobility inn-type germanium single crystals is examined both experimentally and theoretically. Conductivity and Hall effect was measured on plastically bent crystals over the temperature range 80–300 °K. From the experimental results a dislocation acceptor level, 0.33 eV below the conduction band edge is deduced. The electrostatic interaction energy of the captured electrons along the dislocation line and its dependence on the occupation rate of these acceptor centres is discussed. A theoretical formula for the scattering effect of charged dislocations is deduced. The experimental values of electron mobility measured perpendicularly to the dislocations are in reasonable agreement with the predictions of this formula.

Резюме

В этой работе экспериментально и теоретически рассмотрено влияние дислокаций на плотность и подвижность носителей тока в монокристаллах германия n-типа. Электропроводность и эффект Холла были измерены в области температур от 80 до 300 °К на пластично изогнутых кристаллах. Из экспериментальных результатов получено положение акцепторных уровней, связанных с дислокациями, на расстоянии 0,33 эв от дна зоны проводимости. Рассмотрен вопрос об электростатической энергии взаимодействия электронов на дислокации и вопрос о зависимости этой энергии от степени заполнения вышеупомянутых акцепторных уровней. Теоретически получено выражение для описания рассеивающего действия заряженных дислокаций. Экспериментальные значения подвижности электронов, измеренные перпендикулярно на дислокации, удовлетворительно согласуются с предсказанными этой формулой значениями.