дефектів.
Вимірювання ЕПР в арсеніді галію дозволили зареєструвати надтонку структуру спектра, що складається з чотирьох ліній однакової інтенсивності ([47]). Автори змогли описати отриманий спектр спіновим гамільтоніаном з I=3/2 і S=1/2. Ядерний спін I=3/2 має і Cu63+Cu65, і Са69+Са71, і As75, але в легованих міддю кристалах вказаний спектр був відсутній. При резонансі на центрах галію повинні спостерігатися лінії надтонкої структури неоднакової інтенсивності, оскільки ядерні магнітні моменти обох ізотопів галію сильно відрізняються, а концентрації його ізотопів складають 60 і 40відповідно. Звідси автори роблять висновки, що спостерігається дефект AsGa, який є однозарядним донором.
[48] вимірювали спектри ЕПР в пластично деформованому арсеніді галію електронної і діркової провідності і також отримали характерну надтонку структуру дефекту AsGa. При освітленні n-GaAs монохроматичним світлом спостерігалися два ступінчасті ослаблення інтенсивності ліній надтонкої структури спектра ЕПР (при енергії квантів світла 0,75 і 1,0 еВ). Для р-GaAs додатково спостерігалося збільшення інтенсивності ліній надтонкої структури спектра ЕПР при енергії квантів світла 0,52 еВ. Ці спостереження дозволили авторам зробити висновок, що антиструктурний дефект АsGа може бути і в двозарядному стані.
[49] досліджували ЕПР в опроміненому електронами арсеніді галію. Ідентифікація спінового гамільтоніана і залучення даних вольт-фарадної спектроскопії дозволили авторам встановити наявність двозарядних вакансій миш’яку. Методом оптично детектованого магнітного резонансу (ОДМР) визначено наявність міжвузлового галію – глибокого однозарядного донора в сполуці АlxСа1-xAs (Kennedy, Spencer, 1986).
[50] вимірювали ефект Холла в області температур 77..300 К в кристалах арсеніда галію електронного типу провідності, вирощених методом Бріджмена з розплаву і легованих кремнієм, сіркою, селеном або телуром. Вони виявили дрібні донорні центри, концентрація яких співпадала з концентрацією відомих глибоких донорних центрів Ес–0,75 еВ, що позначаються зазвичай символом EL2. На підставі цього автори зробили висновок, що спостережувані дрібні і глибокі центри – це одні і ті ж центри в одно- і в двозарядному станах.
[51] провів термодинамічні розрахунки для арсеніда галію при рівновазі його з рідкою фазою. Отримані реакції рівноваги і зроблений висновок, що дефект типу AsGa є двозарядним донором.
[52] досліджували ЕПР у фосфіді галію. Вони отримали надтонку структуру, що складається з двох п’ятикратно розщеплених ліній. Результати пояснювалися за допомогою наступного спінового гамільтоніана:
Н. (2.12)
Тут перший член надтонкої структури обумовлений взаємодією неспареного спіну з центральним атомом фосфору, ядерним спіном, що володіє, 1/2, а другий член цієї структури обумовлений взаємодією з чотирма атомами фосфору першої координаційної сфери, де і Il відповідають константі надтонкої магнітної взаємодії і ядерному спіну для кожного з чотирьох атомів. Інтенсивності п’яти ліній цієї структури відносяться як 1:4:6:4:1 і добре відповідають теоретичному розрахунку в припущенні, що фосфор займає місце галію і знаходиться в однозарядному стані.
Сполука . Високотемпературні дослідження ефекта Холла в дифосфідах цинку і кадмію проводилися як в парах металу (кадмію або цинку), максимальний тиск яких відповідав тиску насиченої пари, так і в парах фосфору. Але внаслідок великого тиску насиченої пари фосфору у вимірюваному інтервалі температури (750..1000 К) тиск підтримувався на декілька порядків нижче, що у свою чергу повинно обумовлювати виникнення, як і в випадку відпалу в парах цинку, донорних дефектів. Для виключення впливу агресивної дії халькогена застосовувалася апаратура (рис. .1), де як електроди використовувався графіт, а вакуумно-щільні введення виходили конденсацією самого компонента в області розташування водяного холодильника ([53]).
Вимірювання кристалів ZnP2 показали, що в парах цинку концентрація носіїв заряду при температурах 780..830 К і при температурах 890..960 К [54] в парах фосфора концентрація дірок не залежить від тиску пари фосфору у всьому вимірюваному інтервалі температур 780..900 К (рис. .2 і 2.3). Отримані результати інтерпретувалися за допомогою наступної умови електронейтральності:
(2.13)
.
Антиструктурні дефекти типу PZn і ZnP не включені в це рівняння із-за невідповідності хімічної спорідненості цих елементів в сполуці ZnP2, а в випадку дефекту ZnP – і значної відмінності їх ковалентних радіусів .Утворення міжвузлового фосфору маловірогідне, зважаючи на великий йонний радіус фосфора в порівнянні з довжиною зв’язків Zn – Р і Р – Р (2,40 і 2,14 відповідно). Акцепторні домішки також не включені в рівняння (2.13), оскільки по спектрах вторинно-йонної масс-спектрометрії отримано, що їх концентрація менша концентрації носіїв заряду при високих температурах. Аналіз НРЕ показав, що в парах цинку показник ізотерм дає наступні НРЕ:
; (2.14)
; (2.15)
, (2.16)
а показник ізотерм дає рівняння:
; (2.17)
; (2.18)
; (2.19)
. (2.20)
Рівняння (2.14), (2.17) і (2.18) в даному випадку непридатні, оскільки зразки мали p-тип провідності, а (2.15) і (2.19) не узгоджуються з результатами вимірювань кристалів в парах фосфору. Тим самим електричні властивості дифосфіда цинку в парах цинку при температурах 780..830 К обумовлюються комплексами дефектів а з підвищенням температури комплекси з донорними домішками розпадаються, двократно йонізовані вакансії цинку ком-плексуются з однократно йонізованими вакансіями фосфору і при Т=890..960 К визначають концентрацію дірок ().
При вимірюваннях в парах фосфору НРЕ з показником ізотерм отримуються при наступних рівняннях:
п=р; (2.21)
; (2.22)
. (2.23)
Оскільки кристали володіли p-типом провідності і вимірювана концентрація дірок на два порядки більша власної концентрації, то єдиною можливою НРЕ буде . Тоді загальне наближене рівняння електронейтральності для ZnP2 в парах цинку і фосфору при високих температурах (Т=900 К) можна записати у вигляді:
, (2.24)
тобто домінуючими дефектуми в дифосфіді цинку є комплекси дефектів, що складаються з однократно і двократно йонізованих вакансій цинку і фосфору.
Високотемпературні вимірювання кристалів CdP2 в парі фосфору при температурах 750..850 К показали, що концентрація носіїв заряду не залежить від тиску пари (рис. .4).
Інтерпретація отриманих результатів за обставинами, аналогічними вище