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Enregistrement W2056138246 · doi:10.1063/1.1763986

Lucky drift impact ionization in amorphous semiconductors

2004· article· en· W2056138246 sur OpenAlexafffund
Safa Kasap, J. A. Rowlands, S. D. Baranovskiǐ, Kenkichi Tanioka

Notice bibliographique

RevueJournal of Applied Physics · 2004
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiquePhase-change materials and chalcogenides
Établissements canadiensHealth Sciences CentreUniversity of TorontoSunnybrook Health Science Centre
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésImpact ionizationIonizationSemiconductorElectronAtomic physicsPhysicsElectron ionizationCondensed matter physicsNuclear physicsOptoelectronicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The review of avalanche multiplication experiments clearly confirms the existence of the impact ionization effect in this class of semiconductors. The semilogarithmic plot of the impact ionization coefficient (α) versus the reciprocal field (1∕F) for holes in a-Se and electrons in a-Se and a-Si:H places the avalanche multiplication phenomena in amorphous semiconductors at much higher fields than those typically reported for crystalline semiconductors with comparable bandgaps. Furthermore, in contrast to well established concepts for crystalline semiconductors, the impact ionization coefficient in a-Se increases with increasing temperature. The McKenzie and Burt [S. McKenzie and M. G. Burt, J. Phys. C 19, 1959 (1986)] version of Ridley’s lucky drift (LD) model [B. K. Ridley, J. Phys. C 16, 3373 (1988)] has been applied to impact ionization coefficient versus field data for holes and electrons in a-Se and electrons in a-Si:H. We have extracted the electron impact ionization coefficient versus field (αe vs F) data for a-Si:H from the multiplication versus F and photocurrent versus F data recently reported by M. Akiyama, M. Hanada, H. Takao, K. Sawada, and M. Ishida, Jpn. J. Appl. Phys.41, 2552 (2002). Provided that one accepts the basic assumption of the Ridley LD model that the momentum relaxation rate is faster than the energy relaxation rate, the model can satisfactorily account for impact ionization in amorphous semiconductors even with ionizing excitation across the bandgap, EI=Eg. If λ is the mean free path associated with momentum relaxing collisions and λE is the energy relaxation length associated with energy relaxing collisions, than the LD model requires λE>λ. The application of the LD model with energy and field independent λE to a-Se leads to ionization threshold energies EI that are quite small, less than Eg∕2, and requires the possible but improbable ionization of localized states. By making λE=λE(E,F) energy and field dependent, we were able to obtain excellent fits to α vs 1∕F data for both holes and electrons in a-Se for both EI=Eg∕2 and EI=Eg. In the former case, one expects occupied localized states at EF(=Eg∕2) to be ionized and in the second case, one expects excitation across the bandgap. We propose that ionization excitation to localized tail states very close to the transport band can explain the thermally activated α since the release time for the observed activation energies is much shorter than the typical transit times at avalanche fields. For the a-Se case, EI=Eg≈2eV leads to the following conclusions: (a) For holes, λE has negligibly little field dependence but increases with energy. At the ionization threshold energy λE∼4nm. (b) For electrons, λE increases with energy and the field with λE∼2nm at the ionization threshold and at impact ionization fields. For electron impact ionization in a-Si:H, the data can be readily interpreted in terms of near bandgap ionization EI=Eg and a λE that decreases with increasing field, and having very little energy dependence. The energy relaxation length has opposite tendencies in a-Se and a-Si:H, which probably reflects the distinctly different types of behavior of hot carriers in the transport band in these two amorphous semiconductors.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,263
Écart entre enseignants0,244 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations82
Publié2004
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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