Определение коэффициента температуропроводности с помощью Linseis XFA 500

Образцы для исследования изготавливались из монокристаллов, выращенных из расплава методом Чохральского (раздел 2.4). Вытягивание производилось в направлении [111].

Исследованы температурные зависимости температуропроводности образцов монокристаллического германия (Ge), легированных галлием (Ga) и сурьмой (Sb), имеющих кристаллографическую ориентацию [111].

Удельное электрическое сопротивление (УЭС) и концентрация примеси исследуемых образцов представлена в таблице 4.12.

Таблица 4.12. Электрофизические характеристики образцов

Измерения температурных зависимостей температуропроводности (коэффициента тепловой диффузии) проводились импульсным методом C использованием импульсного анализатора температуропроводности Linseis XFA 500 в температурном диапазоне от -40^oC до IOO⁰C согласно методике раздела 2.3.2. Измерение температуропроводности исследуемых образцов проводилось в вакууме.

На рисунках 4.15 и 4.16 приведены температурные зависимости коэффициента тепловой диффузии легированных сурьмой и галлием образцов германия, а на рисунке 4.17 сравнительная зависимость кристаллов электронного и дырочного типа проводимости (сурьма и галлий).

Рис.

Рис. 4.16. Температурные зависимости коэффициента тепловой диффузии кристаллов Ge легированных Ga с различными УЭС (кривая 1-4 Ом-см, кривая 2-5 Ом-см, кривая 3-30 Ом-см).

Рис. 4.17. Температурные зависимости коэффициента тепловой диффузии кристаллов Ge легированных Sb (кривая 1) и Ga (кривая 2) с одинаковым УЭС (30 Ом-см)

Наблюдалось незначительное уменьшение температуропроводности с увеличением температуры у образцов легированных галлием и увеличения у образцов, легированных сурьмой.

Было обнаружено увеличение значения температуропроводности у образца, легированного сурьмой с удельным электросопротивлением 30 Ом-см по сравнению с образцом легированным сурьмой и удельным электросопротивлением 7.5 Ом-см.

У образцов, легированных галлием, в исследуемом температурном диапазоне изменение значения температуропроводности для различных значений удельного электрического сопротивления слабо выражено.