Abstract

In the quasi-classical approximation of quantum mechanics a model for the localization of conduction electrons on the ions of hydrogen-like donors in an external magnetic field was developed. The thermal ionization energy of donors in lightly doped and moderately compensated crystals of gallium arsenide and indium antimonide of n-type was calculated depending on the induction of the external magnetic field. In contrast to the known theoretical works (which use variational methods for solving the Schrödinger equation), a simple analytical expression is proposed for the ionization energy of the donor in the magnetic field, which quantitatively agrees with the known experimental data. It is shown that the magnitude of the magnetic field induced by the orbital motion of the electron around the ion core of the donor is negligible compared to the external field and does not contribute to the ionization energy of donors.

Highlights

  • In the quasi-classical approximation of quantum mechanics a model for the localization of conduction electrons on the ions of hydrogen-like donors in an external magnetic field was developed

  • Цель работы – описать в квазиклассическом приближении схему локализации электронов из c-зоны внешним магнитным полем на термически ионизованных донорах в слабо легированных немагнитных кристаллических полупроводниках n-типа при криогенных температурах

  • Что в нулевом магнитном поле радиус орбиты электрона Rt = ad, и формула (38) принимает вид Et = Id(1 − ad/Rim)

Read more

Summary

Introduction

In the quasi-classical approximation of quantum mechanics a model for the localization of conduction electrons on the ions of hydrogen-like donors in an external magnetic field was developed. Если теперь учесть спин электрона и схему ввода множителя 1/2 в формуле (4), то получаем Вi = Bt. Отметим, что векторы магнитной индукции Bt (на электроне) и Вi (на ядре), обусловленные локализацией электрона под действием кулоновского притяжения и внешнего магнитного поля на орбите вокруг ионного остова донора, противоположно направлены. В отсутствие магнитного поля (B = 0) при γ = 1 из (10) получаем боровский радиус Rt = ad = = 4πεrε0ħ2/me2; энергия ионизации одиночного водородоподобного донора (см., напр., [19]) равна

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call