Файл: Мотт, Н. Электронные процессы в некристаллических веществах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

37S

Глава 9

Эксперименты по детальному исследованию фотопроводимости в пленках As2 Se3 -2 A s 2 T e 3 были выполнены Вайзером и др. [536]. Эти результаты обсуждаются в 7.5.

9.6.2. СИСТЕМА A s 2 S 3 — A s 2 S e 3

Об измерениях электрических и оптических свойств образцов этой смешанной системы, а также образцов произвольного состава в тройной системе As — Se — S сообщали Байдаков, Борисова и Ипатьева [38], Фелти и Майерс (частное сообщение), Фелти,

Луковский и Майерс

[169] и Эдмонд

[148]. Интересной

особен­

ностью системы As2 Se3

— A s 2 S 3 (см.

фиг. 9.2) является

то, что

добавление A s 2 S 3 к As2 Se3 увеличивает сопротивление при комнат­ ной температуре значительно сильнее, чем можно было ожидать пз относительно слабого изменения энергии активации проводи­ мости. Такое поведение можно объяснить изменением величины С, которое показано на фиг. 9.2. Мы предполагаем, что проводи­ мость A s 2 S 3 вблизи комнатной температуры осуществляется по­ средством перескоков по локализованным состояниям у края

валентной зоны и что при добавлении As2 Se3 диапазон

локализо­

ванных состояний

уменьшается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.6.3. СИСТЕМА

A s 2

S 3 — A s 2 T e 3

 

 

 

 

О

детальных

измерениях

электрических

свойств

в

системе

As — S — Те

сообщали

Минами,

Хаттори, Накамати

и

Тапака

[354]. Было

установлено, что

предэкспоненциальный

множитель

С (а

=

С ехр ( — E l k T )

не

зависит

от

состава,

за

исключением

образцов с высоким содержанием

серы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.6.4. СИСТЕМА

A s 2

S e 3

— S b 2

S 3

 

 

 

 

Эта смешанная система бинарных

аморфных сплавов была ис-

гледована Платакисом,

Садагопаном и Гатосом [415]. По

данным

этих авторов, закалка расплава с

использованием

непрерывного

вращения ампулы с расплавом дает возможность

получать стек­

ла,

содержащие

до

50%

Sb2 Se3 .

 

 

 

зависимость

сопро­

На

фиг.

9.31 сравнивается

температурная

тивления стекол нескольких составов с данными, полученными на поликристаллических материалах. Значения наклонов этих кри­ вых (Е) и предэкспоненциальных множителей (С) показаны на фиг. 9.32. Там же приводятся данные, полученные Эдмондом [149]

для аморфного As4 Sb2 Seg (т. е. для 2As2 Se3 -Sb2 Se3 ).

температуре

Платакис и др. измерили также при комнатной

и при 77 К оптическое поглощение вплоть до а = 102

с м - 1 . Сдвиг

края поглощения с составом соответствует изменению Е. Прибли-


[_ Лморфн образцы

 

 

 

 

 

 

 

тпалли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

образцы

 

 

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

3,1

3,3

3,3

 

 

 

 

3/Г,

К'1

 

 

 

Ф и г. 9.31. Температурная

зависимость

удельного

сопротивления в систе­

ме

(1—х)

A s 2 S e 3 - a : S b 2

S e 3

[415].

 

 

 

0 10 Z0 30 АО 50 60 70 ВО 90 100

ю5 Л £ г £ £ з _ _ _ _

% Sbz Se3

5 Л7*

«о *т" 3

10

Ф и г . 9.32. Изменение величин Е и С [о = С ехр (—Е/кТ)] в системе A s 2 S e 3 — S b 2 S e 3 .

ф — аморфные вещества; + — поликристаллические вещества

[415]; О — аморфные

вещества [ 1 4 9 ] .

 



380 Глава 9

зительно экспоненциальные края эти авторы предпочли разделить на 2 прямые линии, подчиняющиеся соотношению а ~ (/но—Ей )% , и на основании этого сделали вывод о наличии непрямых перехо­ дов с участием фононов. Если же за оптические ширины зон при­

нять энергии фотонов, соответствующие

а «

10s

с м - 1 , то

оказы­

вается, что они на 0,25 эВ больше тех

значений,

которые

приво­

дятся Платакисом и др., и несколько

больше соответствующих

значений 2Е. Температурный

коэффициент края поглощения

равен ( 6 — У ^ Ю ^ э В - К - 1 .

 

 

 

 

 

9.7. ТЕЛЛУРИД

ГЕРМАНИЯ

GeTe

 

 

Аморфные слои GeTe можно получить методом вакуумного испарения или распыления с осаждением на подложки, темпера­ тура которых ниже 50° С. При более высокой температуре подло­ жек получающиеся слои являются либо поликристаллическими с ромбоэдрической структурой или же со структурой типа NaCl, либо представляют собой смесь двух фаз. Несмотря на то что при 600° С пары в основном состоят из GeTe, чтобы избежать избыт­ ка Те в слоях, вероятно, следует использовать материал, обога­ щенный германием.

Структурные исследования аморфных слоев Ge^jTei-^ были проведены Беттсом, Биненштоком и Овшинским [52], которые, исходя из кривой радиального распределения, полученной по данным дифракции рентгеновских лучей, нашли, что расстояние между ближайшими соседями в первой и второй координацион­ ных сферах равны 2,7 и 4,2 А. Отсутствие пика, соответствующего расстоянию между атомами, равному ЗА, наводит на мысль о том, что локальная координация в аморфном и кристаллическом мате­ риалах различна. Эти результаты совместно с данными, получен­ ными Сентурия, Хьюсом и Адлером [453] при исследовании ядер­ ного магнитного резонанса, обсуждались Адлером, Коэном, Фагеном и Томпсоном [7]. Эти авторы предложили, модель связей в GeTe, в которой все валентности насыщены (см. фиг. 2.15, е). Структура GeTe была исследована также Чопрой и Болом [94] (см., кроме того, [138]).

Об электрических и оптических свойствах аморфного

GeTe

сообщали

Бол и

Чопра [36, 37], Тсу, Ховард и Исаки

[510]

и Ховард

и Тсу

[252].

 

Края оптического поглощения в аморфном и кристаллическом GeTe при комнатной температуре, по данным Бола и Чопры [36], приведены на фиг. 9.33. Хотя большого различия в положении двух краев нет, однако в действительности кристаллический GeTe является полупроводником с малой шириной запрещенной зоны (-^0,3 эВ), но край его смещен в сторону больших энергий вследствие большого сдвига Бурштейна. Край поглощения в ело-


Халъкогенидиые стекла

381

ях характеризуется наличием обычного экспоненциального «хво­ ста», однако наклон его Г 15 э В - 1 меньше тех значений, которые получены для большинства других материалов (см. табл. 7.4).

0,£

Ог8

1,0

1,1

 

пш,

з£

 

Ф и г. 9.33. Края оптического поглощения в кристаллическом (1) и аморф­ ном (2) GeTe [36].

Тсу и др. нашли, что край поглощения в этом материале является еще более пологим (Г т 13 эВ""1 ). Обе группы авторов отмечают, что выше экспоненциального края изменение коэффициента погло­

щения

удовлетворяет

соотношению

а#со =

В (ha — .So)2. Бол

и Чопра получили В =

6-105 с м ^ - э В - 1 ,

Е0

=

0,8 эВ, а,

согласно

Тсу и

др., В = 2,1.105

с м ^ - э В - 1 , Е0

=

0,7

эВ.

 

Электропроводность аморфного GeTe подчиняется соотноше­

нию а — С ехр ( — E l k T ) с Е = 0,3—0,4

эВ. Типичные

данные,