Використання мікрокристалів кремнію, легованих бором та нікелем, у сенсорній техніці

Abstract

Досліджено особливості перенесення носіїв заряду в мікрокристалах кремнію, легованих бором до концентрації, що відповідає переходу метал-діелектрик, а також модифікованих домішкою перехідного металу із незаповненою 3d+ оболонкою локального магнітного моменту. Досліджено магнітоопір мікрокристалів під дією магнітних полів до 14 Тл за кріогенних температур. Детально проаналізовано результати досліджень магнітотранспортних властивостей кристалів. Встановлено, що низькотемпературний транспорт носіїв заряду у мікрокристалах кремнію зумовлений стрибковою поляризаційною провідністю. Відповідно до результатів досліджень намагніченості ниткоподібних кристалів Si <B, Ni> визначено концентрацію магнітних центрів, яка становить 4×1017см–3. Запропоновано використання мікрокристалів кремнію у сенсорах магнітного поля з магніторезистивним принципом дії.The paper is devoted to study of the charge carrier transfer characteristics in the silicon microcrystals doped by boron to concentrations corresponding to the metal-dielectric transition, as well as modified by a transition metal admixture with an unfilled 3d+ shell of the local magnetic moment. The magnetoresistance of microcrystals under the magnetic field action to 14 T at the cryogenic temperatures was studied. A detailed analysis of the results of studies of magneto-transport properties of crystals was carried out. It was found that the low-temperature transport of charge carriers for silicon microcrystals is based on hopping polarization conduction. Based on the results of the magnetization study of Si <B, Ni> crystals, the concentration of magnetic centers was determined, which is 4×1017 cm–3. The use of silicon microcrystals in magnetic field sensors with the magnetoresistive principle of operation is proposed