Matches in SemOpenAlex for { <https://semopenalex.org/work/W2963609442> ?p ?o ?g. }
- W2963609442 abstract "A novel breakdown (BD) mechanism of shallow impurity (SI) under the electric field at low temperatures is suggested for <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M1><mml:mrow><mml:mtext>n</mml:mtext><mml:mo>‐</mml:mo><mml:mtext>GaAs</mml:mtext></mml:mrow></mml:math> samples with the donor concentrations <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M2><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext> cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≤</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext> cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and the compensation degree <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M3><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>A</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math> with acceptors of concentration <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M4><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>A</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> in the external magnetic fields up to <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M5><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6.5</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:math>, oriented parallel or perpendicular to the external electric field. Diagnosis of the BD mechanism was performed by SI Zeeman (mainly from the ground state <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M6><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow></mml:math> to <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M7><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> and other excitation states) and cyclotron resonance photoelectric spectroscopy (PES) methods in the wide interval of the electric field including the BD region too. The obtained results reveal that the BD electric field <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M8><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> does not correlate with K and the carrier’s mobility μ of the samples, which contradict to the well-known impact ionization mechanism (IIM). A serious discrepancy with IIM is that <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M9><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> does not almost depend on the magnetic field up to <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M10><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6.5</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:math> when <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M11><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi><mml:mfenced open=‖ close= separators=|><mml:mrow><mml:mi mathvariant=bold>H</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math> though the SI ionization energy increases two times. The cyclotron resonance (CR) measurements show that the line width does not depend on the electric field for <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M12><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>, indicating the lack of free-carrier (FC) heating in contradiction with IIM. A considerable decrease of the free carriers’ capture cross section (CCS) area by ionized SI centers with a subsequent increase in the FC concentration n is observed by means of PES investigation of the <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M13><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mo>⟶</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> and CR lines in the electric fields <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M14><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> and at different magnetic fields, applied along (<mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M15><mml:mrow><mml:mi mathvariant=bold>H</mml:mi><mml:mfenced open=‖ close= separators=|><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math>) the electric field or perpendicular (<mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M16><mml:mrow><mml:mi mathvariant=bold>H</mml:mi><mml:mo>⊥</mml:mo><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow></mml:math>) to the electric field. The slope of the <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M17><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mo>⟶</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> line intensity on the electric field for <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M18><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi><mml:mfenced open=‖ close= separators=|><mml:mrow><mml:mi mathvariant=bold>H</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math> does not depend on the magnetic field, which is valid for <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M19><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> too. Various effects determined in the PES measurements at <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M20><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BD</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>, such as a drastic narrowing of the <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M21><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mo>⟶</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> and CR lines, a shift of the CR line to higher magnetic fields, and disappearing of the lines to higher excited SI states, were clarified to be a result of screening of the SI Coulomb potential by free carriers. The FC screening at the BD reduces the potential fluctuation and its influence to the PES line shape of <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M22><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mo>⟶</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> and other excited states. It is shown that an increase in the FC concentration reduces the CCS, which can be assumed as the main factor along with the increase in the ionization coefficient for the SI breakdown in the electric field. The screening length <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M23><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> of the SI Coulomb potential decreases with the increasing FC concentration, reducing the CCS; the latter seems to vanish completely at <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M24><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>B</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∗</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math> (<mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M25><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>B</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∗</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math> is the effective Bohr radius), when high screening results in vanishing of all the bound states of the Coulomb potential. Note that this limit is similar to the Mott transition. Many experimental facts and our calculation of the CCS support the suggested mechanism for the SI breakdown. The well-known IIM is valid for samples with SI concentrations <mml:math xmlns:mml=http://www.w3.org/1998/Math/MathML id=M26><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>≪</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext> cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and takes place at very high electric fields." @default.
- W2963609442 created "2019-07-30" @default.
- W2963609442 creator A5020955777 @default.
- W2963609442 creator A5038833022 @default.
- W2963609442 date "2019-05-30" @default.
- W2963609442 modified "2023-09-24" @default.
- W2963609442 title "Free-Electron Screening Mechanism of the Shallow Impurity Breakdown in n-GaAs: Evidences from the Photoelectric Zeeman and Cyclotron Resonance Spectroscopies" @default.
- W2963609442 cites W1964791718 @default.
- W2963609442 cites W1964904203 @default.
- W2963609442 cites W1968799067 @default.
- W2963609442 cites W1970111806 @default.
- W2963609442 cites W1975923127 @default.
- W2963609442 cites W1988307860 @default.
- W2963609442 cites W1988404728 @default.
- W2963609442 cites W1991215224 @default.
- W2963609442 cites W1991426700 @default.
- W2963609442 cites W1996025436 @default.
- W2963609442 cites W2000860917 @default.
- W2963609442 cites W2005889988 @default.
- W2963609442 cites W2014594223 @default.
- W2963609442 cites W2016900565 @default.
- W2963609442 cites W2018698619 @default.
- W2963609442 cites W2020916599 @default.
- W2963609442 cites W2025208259 @default.
- W2963609442 cites W2031831619 @default.
- W2963609442 cites W2035685834 @default.
- W2963609442 cites W2038927884 @default.
- W2963609442 cites W2043221360 @default.
- W2963609442 cites W2043621495 @default.
- W2963609442 cites W2064851661 @default.
- W2963609442 cites W2068222872 @default.
- W2963609442 cites W2073434317 @default.
- W2963609442 cites W2077702521 @default.
- W2963609442 cites W2085863303 @default.
- W2963609442 cites W2086555260 @default.
- W2963609442 cites W2087308799 @default.
- W2963609442 cites W2089150682 @default.
- W2963609442 cites W2091605228 @default.
- W2963609442 cites W2095246157 @default.
- W2963609442 cites W2102367856 @default.
- W2963609442 cites W2103426308 @default.
- W2963609442 cites W2133816687 @default.
- W2963609442 cites W2142798279 @default.
- W2963609442 cites W2469383283 @default.
- W2963609442 cites W2712040406 @default.
- W2963609442 cites W2766662339 @default.
- W2963609442 cites W2774551343 @default.
- W2963609442 cites W2902131207 @default.
- W2963609442 cites W3100754820 @default.
- W2963609442 cites W4230063505 @default.
- W2963609442 cites W4237610689 @default.
- W2963609442 cites W4246074428 @default.
- W2963609442 cites W1993191258 @default.
- W2963609442 doi "https://doi.org/10.1155/2019/1915320" @default.
- W2963609442 hasPublicationYear "2019" @default.
- W2963609442 type Work @default.
- W2963609442 sameAs 2963609442 @default.
- W2963609442 citedByCount "0" @default.
- W2963609442 crossrefType "journal-article" @default.
- W2963609442 hasAuthorship W2963609442A5020955777 @default.
- W2963609442 hasAuthorship W2963609442A5038833022 @default.
- W2963609442 hasBestOaLocation W29636094421 @default.
- W2963609442 hasConcept C113193478 @default.
- W2963609442 hasConcept C113196181 @default.
- W2963609442 hasConcept C115260700 @default.
- W2963609442 hasConcept C120665830 @default.
- W2963609442 hasConcept C121332964 @default.
- W2963609442 hasConcept C132427895 @default.
- W2963609442 hasConcept C139210041 @default.
- W2963609442 hasConcept C145148216 @default.
- W2963609442 hasConcept C147120987 @default.
- W2963609442 hasConcept C175361016 @default.
- W2963609442 hasConcept C178790620 @default.
- W2963609442 hasConcept C184779094 @default.
- W2963609442 hasConcept C185592680 @default.
- W2963609442 hasConcept C198291218 @default.
- W2963609442 hasConcept C25227350 @default.
- W2963609442 hasConcept C2780304102 @default.
- W2963609442 hasConcept C39527238 @default.
- W2963609442 hasConcept C43617362 @default.
- W2963609442 hasConcept C60799052 @default.
- W2963609442 hasConcept C62520636 @default.
- W2963609442 hasConcept C71570822 @default.
- W2963609442 hasConcept C71987851 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C113193478 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C113196181 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C115260700 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C120665830 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C121332964 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C132427895 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C139210041 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C145148216 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C147120987 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C175361016 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C178790620 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C184779094 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C185592680 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C198291218 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C25227350 @default.
- W2963609442 hasConceptScore W2963609442C2780304102 @default.