J. Phys. France 35, 571-575 (1974)
DOI: 10.1051/jphys:01974003507-8057100

Lattice thermal conductivity of p-type III-V semiconductors and p-Si at low temperatures

M. Singh et G.S. Verma

Solid State Section, Physics Department, Banaras Hindu University, Varanasi 221005, India

Abstract
The role of the bound hole-phonon interaction in the phonon conductivity of lightly doped p-type III-V semiconductors such as p-GaSb, p-InSb, p-AlSb, p-GaP as well as p-Si has been investigated in the low temperature range where other relevant phonon-scattering processes are caused by the boundary, point-defects and phonons themselves. The experimental values, in general can be explained very well by the elastic scattering of the phonons by the holes in the four-fold degenerate ground state as discussed by Suzuki and Mikoshiba. The adjusted values of the deformation-potential constants for the best agreement between the experimental and theoretical values of the phonon conductivity are, in general, higher than those obtained with static strains.

Résumé
Le rôle des interactions entre phonons et trou lié dans la conductivité des semiconducteurs de type p légèrement dopés tels que p-GaSb, p-InSb, p-AlSb, p-GaP et p-Si a été étudié à basse température, domaine dans lequel les autres processus importants de diffusion des phonons sont dus aux effets de bord, aux défauts ponctuels et aux phonons eux-mêmes. En général, les valeurs expérimentales peuvent être très bien expliquées par la diffusion élastique des phonons par des trous occupant l'état de base quatre fois dégénéré, ainsi que l'ont discuté Suzuki et Mikoshiba. Les valeurs des constantes définissant le potentiel de déformation que l'on ajuste pour obtenir le meilleur accord entre les valeurs expérimentales et théoriques de la conduction des phonons sont en général plus élevées que celles que l'on obtient pour des déformations statiques.

PACS
7210D - Scattering by phonons, magnons, and other nonlocalized excitations.
7220F - Low-field transport and mobility; piezoresistance.

Key words
aluminium compounds -- elemental semiconductors -- gallium compounds -- III V semiconductors -- indium antimonide -- lattice phonons -- silicon -- thermal conductivity of solids