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

Simple item page
dc.citation.epage119
dc.citation.issue1
dc.citation.journalTitleІнфокомунікаційні технології та електронна інженерія
dc.citation.spage110
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorДружинін, А.
dc.contributor.authorОстровський, І.
dc.contributor.authorХоверко, Ю.
dc.contributor.authorЛях-Кагуй, Н.
dc.contributor.authorDruzhinin, A.
dc.contributor.authorOstrovskii, I.
dc.contributor.authorHoverko, Yu.
dc.contributor.authorLiakh-Kaguy, N.
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2023-08-17T08:58:10Z
dc.date.available2023-08-17T08:58:10Z
dc.date.created2022-03-01
dc.date.issued2022-03-01
dc.description.abstractДосліджено 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.
dc.description.abstractThe 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
dc.format.extent110-119
dc.format.pages10
dc.identifier.citationВикористання мікрокристалів кремнію, легованих бором та нікелем, у сенсорній техніці / А. Дружинін, І. Островський, Ю. Ховерко, Н. Лях-Кагуй // Інфокомунікаційні технології та електронна інженерія. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2022. — Том 2. — № 1. — С. 110–119.
dc.identifier.citationenUsing of microcrystals of silicon doped with boron and nickel in sensor techniques / A. Druzhinin, I. Ostrovskii, Yu. Hoverko, N. Liakh-Kaguy // Infocommunication Technologies and Electronic Engineering. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2022. — Vol 2. — No 1. — P. 110–119.
dc.identifier.doidoi.org/10.23939/ictee2022.01.110
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/59669
dc.language.isouk
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofІнфокомунікаційні технології та електронна інженерія, 1 (2), 2022
dc.relation.ispartofInfocommunication Technologies and Electronic Engineering, 1 (2), 2022
dc.relation.references[1] Puja Dey, Jitendra Nath Roy (2021). Spintronics: Fundamentals and Applications, Sprin. Nature, 273 p.
dc.relation.references[2] Hirohata A., Yamada K., Nakatani Y., Prejbeanu I.-L., Diény B., Pirro P., Hillebrands B. (2020), Review on spintronics: Principles and device applications, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 509, 166711.
dc.relation.references[3] Jansen R. (2012), Silicon spintronics, Nature Materials, Vol. 11, рр. 400–408.
dc.relation.references[4] Peng K.Q., Zhu J. (2003), Simultaneous gold deposition and formation of silicon nanowire arrays, Journal of electroanalytical chemistry, Vol. 558, рр. 35–39.
dc.relation.references[5] Vazquez M., Chiriac H., Zhukov A., Panina L. and Uchiyama T. (2011),“On the state-ot-the-art in magnetic microwires and expected trends for scientific and techn. studies”, Phys. Stat. Sol., Vol. A208, рр. 493–501.
dc.relation.references[6] Vazquez M.(2007),“Advanced magnetic microwires”. Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, ed. H. Kronmüller and S. S. K. Parkin (Wiley, West Sussex, England, 2007), Vol. 4, рр. 2193–221.
dc.relation.references[7] Zhukov A. and V. Zhukova (2009), “Magnetic Properties and Applications of Ferromagnetic Microwires with Amorphous and Nanocrystalline Structure”(Nova Sc. Pub., Inc., Hauppauge, NY,), Vol. 162,p. 11788.
dc.relation.references[8] Olivera J., Gonzalez M., Fuente J. V., Varga R., Zhukov A. and Anaya J. J. (2014), ”An Embedded Stress Sensor for Concrete SHM Based on Amorphous Ferromagnetic Microwires,” Sensors, Vol. 14, pp. 19963–78.
dc.relation.references[9] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Y., Koretskii R. (2015), Strain-induced effects in p-type Si whiskers at low temperatures // Materials Science in Semiconductor Processing, Vol. 40, рр. 766–77.
dc.relation.references[10] Druzhinin Anatoly, Ostrovskii Igor, Khoverko Yuriy, Yatsukhnenko Sergij (2016),”Magnetic properties of doped Si<B,Ni> whiskers for spintronics”, Journal of Nano Research, Vol. 39, pp. 43–54.
dc.relation.references[11] Yatsukhnenko S., Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Chernetskiy M. (2017), “Nanoscale conductive channels in silicon whiskers with nickel impurity”, Nanoscale Research Letters, Vol. 12:78, pp. 1–7.
dc.relation.references[12] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Shcherban N., Lukianchenko A. (2019), Spin-related phenomena in nanoscale Si <B, Ni> whiskers // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 473, рр. 331–334.
dc.relation.references[13] Maojin D., Zhaoyang C., Yanwei F., Junhua W., Mingde T., Xiuyun C., “NTC and electrical properties of nickel and gold doped n-type silicon material”, Journal of Semiconductors, Vol. 30(8) рр. 083007-1–083007-4.
dc.relation.references[14] Liang Wei-Hua, Ding Xue-Cheng, Chu Li-Zhi, Deng Ze-Chao, Guo Jian-Xin, Wu Zhuan-Hua, Wang Ying-Long (2010), “First-principles study of electronic and optical properties of Ni-doped silicon nanowires”, Acta Phys. Sin., Vol. 59, Is. (11): 8071–8077.
dc.relation.references[15] Druzhinin A. A., Ostrovskii I. P., Khoverko Yu. M., Rogacki K. et al. (2015), “Magnetic susceptibility and magnetoresistance of neutron-irradiated doped SI whiskers”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 393, pp. 310–315.
dc.relation.references[16] Pertermann E., Lutz J., Felsl H. P., Basler T., Schulze H.-J. and Niedernostheide F.-J., “Detection of Deep Energy Levels in Semiconductors Using Frequency-Resolved Impedance Spectroscopy”, International Seminar On Power Semiconductors, At Prague, Vol.: 12.
dc.relation.references[17] Liang Wei-Hua, Ding Xue-Cheng, Chu Li-Zhi, Deng Ze-Chao, Guo Jian-Xin, Wu Zhuan-Hua, Wang Ying-Long (2010), “First-principles study of electronic and optical properties of Ni-doped silicon nanowires”, Acta Phys. Sin., Vol. 59, Is. (11): 8071-8077.
dc.relation.references[18] Pollak M., Geballe T. H. (1961), Phys. Rev. 122, 1742.
dc.relation.references[19] Yatsukhnenko S., Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Koretskyy R., “Impedance of boron and nickel doped silicon whiskers”, Journal of Molecular Crystal and Liquid Crystal, Vol. 661, Is. 1, pp. 12–19.
dc.relation.references[20] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Nichkalo S., Koretskyy R., Kogut Iu. (2014), “Variable-range hopping conductance in Si whiskers”, Phys. Status Solidi A, Vol. 211, No. 2, pp. 504–508.
dc.relation.references[21] Howard Mason (2003), “Basic Introduction to the use of Magnetoresistive Sensors”; pp. 1–20, Application Note 37, Is. 1, Zetex Semiconductors.
dc.relation.references[22] Michael J. Haji-Sheik (2008), Commercial Magnetic Sensors (Hall and Anisotropic Magnetoresistors). Sensors, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, рр. 23–43.
dc.relation.references[23] Schmidt G., Molenkamp L. (2004). Semiconductor element having a semi-magnetic contact. US Patent App. Pub. US 2004/0113188 A1. Jun. 17.
dc.relation.references[24] Патент на корисну модель № 120820 Україна, МПК H01L 29/82. Чутливий елемент мікроелектронного сенсора для вимірювання магнітного поля / Дружинін А. О., Ховерко Ю. М., Яцухненко С. Ю.; Національний університет “Львівська політехніка” – № u 201702800; заявл. 27.03.2017, опублік. 27.11.2017, Бюл. № 22. 4 с.
dc.relation.references[25] Ховерко Ю. M., Щербань Н. O. Патент України № 135822 від 25.07.2019. Чутливий елемент мікроелектронного сенсора для вимірювання магнітного поля. Заявка на видачу патента U201812880 від 18.01.2019. Бюл. № 14. 4 с.
dc.relation.referencesen[1] Puja Dey, Jitendra Nath Roy (2021). Spintronics: Fundamentals and Applications, Sprin. Nature, 273 p.
dc.relation.referencesen[2] Hirohata A., Yamada K., Nakatani Y., Prejbeanu I.-L., Diény B., Pirro P., Hillebrands B. (2020), Review on spintronics: Principles and device applications, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 509, 166711.
dc.relation.referencesen[3] Jansen R. (2012), Silicon spintronics, Nature Materials, Vol. 11, rr. 400–408.
dc.relation.referencesen[4] Peng K.Q., Zhu J. (2003), Simultaneous gold deposition and formation of silicon nanowire arrays, Journal of electroanalytical chemistry, Vol. 558, rr. 35–39.
dc.relation.referencesen[5] Vazquez M., Chiriac H., Zhukov A., Panina L. and Uchiyama T. (2011),"On the state-ot-the-art in magnetic microwires and expected trends for scientific and techn. studies", Phys. Stat. Sol., Vol. A208, rr. 493–501.
dc.relation.referencesen[6] Vazquez M.(2007),"Advanced magnetic microwires". Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, ed. H. Kronmüller and S. S. K. Parkin (Wiley, West Sussex, England, 2007), Vol. 4, rr. 2193–221.
dc.relation.referencesen[7] Zhukov A. and V. Zhukova (2009), "Magnetic Properties and Applications of Ferromagnetic Microwires with Amorphous and Nanocrystalline Structure"(Nova Sc. Pub., Inc., Hauppauge, NY,), Vol. 162,p. 11788.
dc.relation.referencesen[8] Olivera J., Gonzalez M., Fuente J. V., Varga R., Zhukov A. and Anaya J. J. (2014), "An Embedded Stress Sensor for Concrete SHM Based on Amorphous Ferromagnetic Microwires," Sensors, Vol. 14, pp. 19963–78.
dc.relation.referencesen[9] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Y., Koretskii R. (2015), Strain-induced effects in p-type Si whiskers at low temperatures, Materials Science in Semiconductor Processing, Vol. 40, rr. 766–77.
dc.relation.referencesen[10] Druzhinin Anatoly, Ostrovskii Igor, Khoverko Yuriy, Yatsukhnenko Sergij (2016),"Magnetic properties of doped Si<B,Ni> whiskers for spintronics", Journal of Nano Research, Vol. 39, pp. 43–54.
dc.relation.referencesen[11] Yatsukhnenko S., Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Chernetskiy M. (2017), "Nanoscale conductive channels in silicon whiskers with nickel impurity", Nanoscale Research Letters, Vol. 12:78, pp. 1–7.
dc.relation.referencesen[12] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Shcherban N., Lukianchenko A. (2019), Spin-related phenomena in nanoscale Si <B, Ni> whiskers, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 473, rr. 331–334.
dc.relation.referencesen[13] Maojin D., Zhaoyang C., Yanwei F., Junhua W., Mingde T., Xiuyun C., "NTC and electrical properties of nickel and gold doped n-type silicon material", Journal of Semiconductors, Vol. 30(8) rr. 083007-1–083007-4.
dc.relation.referencesen[14] Liang Wei-Hua, Ding Xue-Cheng, Chu Li-Zhi, Deng Ze-Chao, Guo Jian-Xin, Wu Zhuan-Hua, Wang Ying-Long (2010), "First-principles study of electronic and optical properties of Ni-doped silicon nanowires", Acta Phys. Sin., Vol. 59, Is. (11): 8071–8077.
dc.relation.referencesen[15] Druzhinin A. A., Ostrovskii I. P., Khoverko Yu. M., Rogacki K. et al. (2015), "Magnetic susceptibility and magnetoresistance of neutron-irradiated doped SI whiskers", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 393, pp. 310–315.
dc.relation.referencesen[16] Pertermann E., Lutz J., Felsl H. P., Basler T., Schulze H.-J. and Niedernostheide F.-J., "Detection of Deep Energy Levels in Semiconductors Using Frequency-Resolved Impedance Spectroscopy", International Seminar On Power Semiconductors, At Prague, Vol., 12.
dc.relation.referencesen[17] Liang Wei-Hua, Ding Xue-Cheng, Chu Li-Zhi, Deng Ze-Chao, Guo Jian-Xin, Wu Zhuan-Hua, Wang Ying-Long (2010), "First-principles study of electronic and optical properties of Ni-doped silicon nanowires", Acta Phys. Sin., Vol. 59, Is. (11): 8071-8077.
dc.relation.referencesen[18] Pollak M., Geballe T. H. (1961), Phys. Rev. 122, 1742.
dc.relation.referencesen[19] Yatsukhnenko S., Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Koretskyy R., "Impedance of boron and nickel doped silicon whiskers", Journal of Molecular Crystal and Liquid Crystal, Vol. 661, Is. 1, pp. 12–19.
dc.relation.referencesen[20] Druzhinin A., Ostrovskii I., Khoverko Yu., Nichkalo S., Koretskyy R., Kogut Iu. (2014), "Variable-range hopping conductance in Si whiskers", Phys. Status Solidi A, Vol. 211, No. 2, pp. 504–508.
dc.relation.referencesen[21] Howard Mason (2003), "Basic Introduction to the use of Magnetoresistive Sensors"; pp. 1–20, Application Note 37, Is. 1, Zetex Semiconductors.
dc.relation.referencesen[22] Michael J. Haji-Sheik (2008), Commercial Magnetic Sensors (Hall and Anisotropic Magnetoresistors). Sensors, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, rr. 23–43.
dc.relation.referencesen[23] Schmidt G., Molenkamp L. (2004). Semiconductor element having a semi-magnetic contact. US Patent App. Pub. US 2004/0113188 A1. Jun. 17.
dc.relation.referencesen[24] Patent na korysnu model No 120820 Ukraine, MPK H01L 29/82. Chutlyvyi element mikroelektronnoho sensora dlia vymiriuvannia mahnitnoho polia, Druzhynin A. O., Khoverko Yu. M., Yatsukhnenko S. Yu.; Natsionalnyi universytet "Lvivska politekhnika" – № u 201702800; Decl. 27.03.2017, Publ. 27.11.2017, Bull. No 22. 4 p.
dc.relation.referencesen[25] Khoverko Yu. M., Shcherban N. O. Patent Ukrainy No 135822 vid 25.07.2019. Chutlyvyi element mikroelektronnoho sensora dlia vymiriuvannia mahnitnoho polia. Zaiavka na vydachu patenta U201812880 vid 18.01.2019. Bull. No 14. 4 p.
dc.rights.holder© Національний університет “Львівська політехніка”, 2022
dc.subjectкремній
dc.subjectмікрокристал
dc.subjectкріогенні температури
dc.subjectнікель
dc.subjectполяризаційна стрибкова провідність
dc.subjectнамагніченість
dc.subjectмагнітоопір
dc.subjectsilicon
dc.subjectmicrocrystal
dc.subjectcryogenic temperatures
dc.subjectnickel
dc.subjectpolarization hopping conductivity
dc.subjectmagnetization
dc.subjectmagnetoresistance
dc.subject.udc621.315.592
dc.titleВикористання мікрокристалів кремнію, легованих бором та нікелем, у сенсорній техніці
dc.title.alternativeUsing of microcrystals of silicon doped with boron and nickel in sensor techniques
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Thumbnail Image
Name:
2022v2n1_Druzhinin_A-Using_of_microcrystals_110-119.pdf
Size:
1.11 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Thumbnail Image
Name:
2022v2n1_Druzhinin_A-Using_of_microcrystals_110-119__COVER.png
Size:
1.18 MB
Format:
Portable Network Graphics
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.88 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Infocommunication Technologies and Electronic Engineering. – 2022. – Vol. 2, No. 1