Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №2 2005

ФИЗИКА ,, ; w № 2, 2005 Вследствие перетекания электронов из зоны проводимости SmS в слой сульфида самария уровни Ферми Ер, и Ер? выравниваются, а на границе раздела происходит соот­ ветствующий изгиб зон. Из вышеуказанных данных разность потенциалов ( Vn) гетероперехода определяет­ сяпо формуле: Л Ee+{Et l -F , ) - (Ecl -F 2) D ~ q И) Для гетероперехода SmS-EuS она составила VD= 0,76В. Из условия электронейтральности следует, что уровень Ферми в EuS повышается, а в SmS понижается согласно соотношению: Ер =Ес+кТ\п(^~), ( 2 ) где N - концентрация электронов, N с- плотность состояний, Ес- энергия, соответст­ вующая краю зоны проводимости, Ер- уровень Ферми. Энергетическая диаграмма для единого кристалла с гетеропереходом SmS-EuS бы­ ла построена на основе решения уравнений Пуассона для двух областей (от х > 0 до х < xN для слоя EuS и от х < 0 до х > -х„ для слоя SmS): = ( ^ ) k n s — ^ Sm s ) при - X „ <X <0, dV^ } - ^ E u s ) При 0 <X <Хдг. Рассчитана пространственная разность потенциалов с обеих сторон, которая соста­ вила F„(SmS)=0,641В и Kw(EuS)=0,749B, согласно формулам: V„ =■ D s l(NsmS N SjnS) 1 + 82^EuS ~ N EuS;* V - V - V N D v n ' (3) (4) Полученные значения F„ и VN позволяют определить толщины обедненного слоя со стороны SmS (хи) и обогащенного - со. стороны EuS (xN), которые,оказались равными со­ ответственно: 0,24 мкм и 4,4 мкм. Далее с учетом изгиба зон в области пространственного заряда Определялись изме­ нения формы зоны проводимости для SmS и EuS. В соответствии с полученными данными строилась диаграмма гетероперехода SmS-EuS, схема которой приведена на рисунке 2. Соответствующий гамильтониан системы SmS-EuS Н (х ) будет изменяться от слоя к слою следующим образом: Щ Н(х) - H(x +d)~ при любых х, л На — когда х соответствует слою SmS, А Нь - когда х соответствует' слою EuS (5)