Особенности поведения удельного сопротивления в тонких пленках висмута, легированного теллуром

  • Матвеев Д.Ю. Астраханский государственный университет, г. Астрахань, Россия
  • Кухалов А.Ю. Астраханский государственный университет, г. Астрахань, Россия
УДК: 538.975

Аннотация

В работе проведены комплексные исследования температурных зависимостей удельного сопротивления тонких пленок висмута, легированного теллуром, в диапазоне концентраций теллура 0,005-0,15 ат. % и толщин 0,06-1,1 мкм в интервале температур 77-300 К. Все пленки были изготовлены методом дискретного вакуумного термического испарения на подложки из слюды при глубине вакуума 1,5·10-5 мм.рт.ст. Концентрация примеси теллура в пленках считалась равной концентрации его в монокристаллах. Результаты исследований показали, что с увеличением примеси теллура вплоть до 0,15 ат. % поведение удельного сопротивления во всем температурном интервале будет объясняться в рамках однозонной модели с L-электронами зоны проводимости, в отличие от пленок с содержанием теллура менее 0,15 ат. %, где заметный вклад вносят T-дырки валентной зоны в рамках двухзонной модели.

Ключевые слова: висмут, теллур, примесь, легирование, тонкие пленки, удельное сопротивление, магнитное поле

Информация об авторах

Даниил Юрьевич Матвеев
канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики Астраханского государственного университета
e-mail: danila200586@mail.ru
Айдар Юсупович Кухалов
студент магистратуры факультета физики, математики и инженерных технологий Астраханского государственного университета
e-mail: 9275550200@mail.ru

Литература

  1. Sharma A., Tripathi J., Kumar Y., Chandrawat G.S., Bisen R., Tripathi S. Effect of annealing on magnetic and structural properties of FeNi thin films // Journal of nano-and electronic physics. 2020. Vol. 12. Iss. 2. P. 02040 (4 pp). DOI: 10.21272/jnep.12(2).02040
  2. Грабов В.М., Герега В.А., Демидов Е.В., Старицын М.В., Суслов А.В., Суслов М.В., Комаров В.А. Атомно-силовая микроскопия и электрические свойства монокристаллических пленок висмута // Журнал Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2020. № 9. С. 55–60. DOI: 10.31857/S1028096020090058
  3. Суслов М.В., Грабов В.М., Комаров В.А., Демидов Е.В., Сенкевич С.В., Суслов А.В. Термоэдс тонких пленок Bi1-xSbx (0 ≤ x ≤ 0,15) на подложках из слюды и полиимида в температурном интервале 77–300 K // Физика и техника полупроводников. 2019. Т. 53. № 5. С. 593–596. DOI: 10.21883/FTP.2019.05.47544.02
  4. Грабов В.М., Демидов Е.В., Комаров В.А., Матвеев Д.Ю. Николаева А.А., Маркушевс Д, Константинов Е.В., Константинова Е.Е. Размерный эффект в гальваномагнитных явлениях плёнок висмута, легированного теллуром // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 5. С. 648–653. DOI: 10.1134/S106378261405008X
  5. Грабов В.М., Комаров В.А., Демидов Е.В., Климантов М.М. Явления переноса в монокристаллических пленках висмута // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2010. № 122. С. 22–31.
  6. Грабов В.М., Демидов, Е.В, Комаров В.А. Ограничение подвижности носителей заряда в плёнках висмута, обусловленное их блочной структурой // Журнал Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 2. С. 81–85.
  7. Исмаилов Т.А., Мустафаев А.Г., Рамазанова Д.К., Сулин А.Б. Термоэлектрические полупроводниковые преобразователи энергии для выпрямления переменного напряжения // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2014. № 3 (34) C. 82–87.
  8. Орлова Д.С., Рогачева Е.И. Гальваномагнитные свойства тонких пленок висмута, легированного теллуром // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. 2009. Т. 7. № 2. C. 487–493.
  9. Schnelle W. Electrical and galvanomagnetic properties of undoped and doped polycrystalline bismuth films. I. Preparation and experimental characterization // Phys. Stat. Sol. A. 1989. Vol. 115. Iss. 2. P. 505–513. DOI: 10.1002/pssa.2211150218
  10. Matveev D.Yu., Starov D.V. The concentration measurements of tellurium donor impurity in lamellar bismuth samples by the time-of-flight mass spectrometry method // Journal of nano-and electronic physics. 2019. Vol. 11. Iss. 2. P. 02017 (4 pp). DOI: 10.21272/jnep.11(2).02017
  11. Грабов В.М., Демидов Е.В., Комаров В.А., Климантов М.М., Матвеев Д.Ю., Слепнев С.В., Усынин Е.В., Христич Е.Е., Константинов Е.В. Особенности структуры плёнок висмута, полученных методом термического испарения в вакууме // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Естественные и точные науки: Научный журнал. 2009. № 95. С. 105–120.
  12. Матвеев Д.Ю., Влияние магнитного поля на гальваномагнитные коэффициенты пленок висмута, легированного теллуром // Международный научно-практический журнал "Эпоха науки". 2018. № 16. С. 352–360. DOI: 10.24411/2409-3203-2018-11684
Страницы
55-62
Раздел
Физика
Прислано
2021-02-24
Опубликовано
2021-03-30