Внутреннее трение, связанное с глубокими уровнями в полярных полупроводниках

Методом изгибных колебаний в диапазоне частот 5$-$25 кГц исследовалось внутреннее трение (ВТ) в высокоомных полупроводниках GaP, GaAs, CdS. Фосфид и арсенид галлия были легированы металлами переходной группы. Удельное сопротивление использованных материалов составляло ${10^{5}{-}10^{9}\,\text{Ом}\cdot\text{см}}$. В интервале температур 220$-$520 K обнаружены пики ВТ, имеющие специфическую ориентационную зависимость — максимальная величина пиков наблюдалась в образцах с определенной ориентацией плоскости, вырезанных длинной гранью вдоль пьезоактивного направления. С увеличением удельного сопротивления образцов пики увеличивались по величине, не смещаясь по температуре.
Предлагается механизм, который качественно объясняет наблюдаемую релаксацию в рамках представления о перераспределении в пьезоэлектрическом поле носителей, термически ионизируемых с глубоких уровней. Дан анализ распределения пьезоэлектрического поля в образцах различной кристаллографической ориентации. Сделана теоретическая оценка величины пиков ВТ, которая хорошо описывает их экспериментальную зависимость от ориентации образца. Приводятся аргументы в пользу непосредственной связи характеристик наблюдаемого релаксационного процесса с параметрами примесного центра. Предлагается назвать обнаруженное явление электронно-механическим резонансом на глубоких уровнях (ЭМРГУ).