Особенности поведения удельного сопротивления в тонких пленках висмута, легированного теллуром
УДК
538.975DOI:
https://doi.org/10.31429/vestnik-18-1-55-62Аннотация
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 полеБиблиографические ссылки
- 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
- 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 [Grabov, V.M., Gerega, V.A., Demidov, E.V., Komarov, V.A., Starytsin, M.V., Suslov, A.V., Suslov, M.V. Atomno-silovaja mikroskopija i jelektricheskie svojstva monokristallicheskih plenok vismuta [On the atomic-Force microscopy and electrical properties of single-crystal bismuth films]. Journal of surface investigation: X-ray, synchrotron and neutron techniques, 2020, iss. 14, pp. 913–917. DOI: 10.1134/S1027451020050055 (In Russian)]
- 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 [Suslov, M.V., Grabov, V.M., Komarov, V.A., Demidov, E.V., Senkevich, S.V., Suslov, A.V. Termojeds tonkih plenok Bi1-xSbx (0 ≤ x ≤ 0,15) na podlozhkah iz sljudy i poliimida v temperaturnom intervale 77–300 K [The thermoelectric power of Bi1-xSbx (0 ≤ x ≤ 0.15) on mica and polymide substrates in the temperature range of 77-300 K]. Semiconductors, 2019, vol. 53, iss. 5. pp. 589–592. DOI: 10.1134/S1063782619050257 (In Russian)]
- 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 [Grabov, V.M., Demidov, E.V., Komarov, V.A., Matveev, D.Yu., Nikolaeva, A.A., Markushevs, D., Konstantinov, E.V., Konstantinova, E.E. Razmernyj jeffekt v gal'vanomagnitnyh javlenijah pljonok vismuta, legirovannogo tellurom [Size effect in galvanomagnetic phenomena in bismuth films doped with tellurium]. Semiconductors, 2020, vol. 48, no. 5, pp. 630–635. DOI: 10.1134/S106378261405008X (In Russian)]
- 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. [Grabov, V.M., Komarov, V.A., Demidov, E.V., Klimantov, M.M. Yavleniya perenosa v monokristallicheskikh plenkakh vismuta [Transport phenomena in thin films of bismuth doped with tellurium]. Izvestiya Rossiyskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. A.I. Gertsena [Izvestia of the Russian State Pedagogical University. A.I. Herzen], 2010, no. 122, pp. 22–31. (In Russian)]
- 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. [Grabov, V.M., Demidov, E.V, Komarov, V.A. Ogranichenie podvizhnosti nositelej zarjada v pljonkah vismuta, obuslovlennoe ih blochnoj strukturoj [Mobility restriction of charge carriers in bismuth films due to film block structure]. Journal of surface investigation: X-ray, synchrotron and neutron techniques, 2011, iss. 5, pp. 177–181. DOI: 10.1134/S1027451011020108 (In Russian)]
- 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. [Ismailov, T.A., Mustafaev, A.G., Ramazanova, D.K., Sulin, A.B. Termoelektricheskiye polupro-vodnikovyye preobrazovateli energii dlya vypryamleniya peremennogo napryazheniya [Thermoelectric semiconductor converters for AC voltage rectification]. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki [Bulletin of the Dagestan State Technical University. Technical science], 2014, no. 3 (34), pp. 82–87. (In Russian)]
- Орлова Д.С., Рогачева Е.И. Гальваномагнитные свойства тонких пленок висмута, легированного теллуром // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. 2009. Т. 7. № 2. C. 487–493. [Orlova, D.S., Rogacheva, E.I. Gal'vanomagnitnyye svoystva tonkikh plenok vismuta, legirovannogo tellurom [Galvanomagnetic properties of tellurium-doped bismuth thin films]. Nanosistemy, nanomaterialy, nanotekhnologii [Nanosystems, nanomaterials, nanotechnology], 2009, vol. 7, no. 2, pp. 487–493.]
- 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
- 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
- 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. [Grabov, V.M., Demidov, E.V., Komarov, V.A., Klimantov, M.M., Matveev, D.Yu., Slepnev, S.V., Usynin, E.V., Khristich, E.E., Konstantinov, E.V. Osobennosti struktury plonok vismuta, poluchennykh metodom termicheskogo ispareniya v vakuume [Peculiarities of bismuth film structure made by the method of thermal spraying in vacuum]. Izvestiya Rossiyskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. A.I. Gertsena. Yestestvennyye i tochnyye nauki: Nauchnyy zhurnal [Izvestia of the Russian State Pedagogical University A.I. Herzen. Natural and Exact Sciences: Scientific Journal], 2009, no. 95, pp. 105–120. (In Russian)]
- 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 [Matveev, D.Yu. Vliyaniye magnitnogo polya na gal'vanomagnitnyye koeffitsiyenty plenok vismuta, legirovannogo tellurom [The influence of a magnetic field on the galvanomagnetic coefficients of bismuth films doped with tellurium]. Mezhdunarodnyy nauchno-prakticheskiy zhurnal "Epokha nauki" [International scientific and practical journal "Epoch of Science"], 2018, no. 16, pp. 352–360. DOI: 10.24411/2409-3203-2018-11684 (In Russian)]
Скачивания
Данные по скачиваниям пока не доступны.
Загрузки
Даты
Поступление
24 февраля 2021
После доработки
12 марта 2021
Публикация
30 марта 2021
Как цитировать
[1]
Матвеев, Д.Ю., Кухалов, А.Ю., Особенности поведения удельного сопротивления в тонких пленках висмута, легированного теллуром. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2021, т. 18, № 1, pp. 55–62. DOI: 10.31429/vestnik-18-1-55-62
Лицензия
Copyright (c) 2021 Матвеев Д.Ю., Кухалов А.Ю.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
