Механизм генерирования донорно-акцепторных пар при сильном легировании $n$-ZrNiSn акцепторной примесью Ga

Установлена природа механизма одновременного генерирования донорно-акцепторных пар при сильном легировании интерметаллического полупроводника $n$-ZrNiSn акцепторной примесью Ga. Найдено такое пространственное расположение атомов в кристаллической решетке ZrNiSn$_{1-x}$Ga$_{x}$, когда скорость движения уровня Ферми $\varepsilon_{\mathrm{F}}$, полученная из расчетов распределения плотности электронных состояний, совпадает с экспериментально установленной из зависимостей $\ln\rho(1/T)$. Показано, что при занятии примесным атомом Ga $(4s^{2}4p^{1})$ позиции 4$b$ атомов Sn $(5s^{2}5p^{2})$ одновременно генерируются как структурные дефекты акцепторной природы, так и донорной в виде вакансий в позиции 4$b$. Обсуждение результатов ведется в рамках модели сильно легированного и компенсированного полупроводника Шкловского–Эфроса.