ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ ZN НА ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ХАЛЬКОГЕНІДНИХ МОНОКРИСТАЛІВ TLGASE2
DOI:
https://doi.org/10.32782/pet-2021-1-4Ключові слова:
шаруваті напівпровідники, тверді розчини, оптичне поглинання, ширина забороненої зони, енергія Урбаха, дефектні рівніАнотація
У роботі досліджувались спектри поглинання монокристалів TlGaSe2:Zn (5mol% ZnSe) в інтервалі температур 100-300 К. Легування змінює форму кривих енергетичних залежностей поглинання та збільшує розмиття краю смуги власного поглинання. Енергія Урбаха зростає від 59 меВ для нелегованих до 68 меВ для легованих кристалів при кімнатній температурі. Очевидно, легування створює структурні дефекти, які збільшують випадкову моду- ляцію електричного поля в кристалі, що призводить до розмиття краю смуги власного поглинання. Ширина забо- роненої зони твердих розчинів TlGaSe2:Zn для прямих і непрямих міжзонних переходів менша, ніж для чистих крис- талів, і при кімнатній температурі має значення 2.08 еВ і 1,92 еВ відповідно. Найбільше зростання коефіцієнта поглинання порівняно з чистими кристалами при 100 К спостерігається в інтервалі енергій від 2,17 еВ до 2,21 еВ. Ймовірно, у цій області лежать енергетичні рівні дефектів, пов’язаних з атомами Zn. Різка зміна коефіцієнта поглинання також може свідчити про наближення до температури фазового переходу зі співмірної сегнетоелек- тричної у неспівмірну фазу,оскільки в чистих і легованих кристалах ці температури, як правило, не збігаються.
Посилання
Panichand A.M., Kashida S. Single-crystal NMR for the layered semiconductor TlGaSe2. Journal of Physics: Condensed Matter. 2008. № 20(39). Р. 395–211.
Gürbulak B. The optical investigation of TlGa0.999Pr0.001Se2 and TlGaSe2 single crystals. Physica B. 2001. V. 293. P. 289–296.
Гусейнов Г.Д., Сеидов Ф.М., Халилов Х.Я. О псевдобинарной системе TlSe—GaSe. Журнал физическая химия. 1972. Т. 46. № 3. C. 803–806.
Gürbulak B., Duman S. Urbach tail and optical characterization of gadolinium-doped TlGaSe2 single crystals. Physica Scripta. 2008. V. 77. № 2. Р. 025–702
Шелег А.У., Шевцова В.В., Гуртовой В.Г., Мустафаева С.Н., Керимова Э.М. Низкотемпературные рентгенографические исследования монокристаллов TlInS2, TlGaS2 и TlGaSe2. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 11. С. 39–42.
Paucar R., Itsuwa H., Wakita K., Shim Y., Alekperov O., Mamedov N. Phase transitions and Raman scattering spectra of TlGaSe2. Journal of Physics: Conference Series. 2015. V. 619. Р. 012–018. DOI: 10.1088/1742-6596/619/1/012018.
Syrbu N.N., Zalamai V.V., Stamov I.G., Nemerenco L.N. The Band Structure of TlGaSe2 Crystals. American Journal of Materials Science and Application. 2015. Vol. 3. № 4. P. 54–58.
Syrbu N., Tiron A.V., Zalamai V.V., Bejan N.P. Resonance Raman Scattering in TlGaSe Crystals. Advances in Condensed Matter Physics. 2017. DOI: 10.1155/2017/5787821.
Kashida S., Yanadori Y., Otaki Y., Seki Y., Panich A.M. Electronic structure of ternary thallium chalcogenide compounds. Physica Status Solidi (a). 2006. № 203(11). P. 2666–2669.
Mustafaeva S.N., Kerimova E.M., Gasanov N.Z. Exciton characteristics of intercalated TlGaSe2 single crystal. Semiconductors. 1998. № 32(2). P. 145–147.
Makhnovets G., Myronchuk G., Piskach L., Vidrynskyi B., Kevshyn A. Study of optical absorption in TlGaSe2: Zn2+ single crystals. Ukrainian Journal of Physical Optics. 2018. V. 19. P. 49–59.
