| Статья |
|---|
| Название статьи |
Исследование анизотропии плазменного резонанса в твёрдых растворах теллурида висмута и теллурида сурьмы в инфракрасной области спектра при температурах от 78 до 293 К |
| Авторы |
Гильфанов А.К. научный сотрудник, artem_gilfanov@mail.ruКалашников И.Е. кандидат технических наук, kalash2605@mail.ru |
| Библиографическое описание статьи |
|
| Рубрика |
Научные исследования |
| УДК |
537.226.1:537.311.322 |
| DOI |
|
| Тип статьи |
|
| Аннотация |
Исследованы спектры отражения поляризованного инфракрасного излучения от
кристаллов твёрдых растворов (Bi2−xSbx)Te3 (0 < x < 1) в диапазоне температур от
78 до 293 К в области возбуждения плазменных колебаний свободных носителей заряда.
Обнаружено, что при увеличении количества Sb2Te3 в составе твёрдого раствора от 0 до
50 процентов, величина анизотропии плазменных частот и магнитной восприимчивости
изменяется незначительно. Это свидетельствует о том, что в указанных кристаллах при
температуре 293 К, вблизи уровня химического потенциала не происходит существен-
ных изменений в составе групп свободных носителей заряда. Установлено, что для опи-
сания наблюдающейся анизотропии плазменных частот необходимо учитывать влияние
тяжёлых дырок валентной зоны. Об этом же свидетельствуют и результаты исследо-
вания температурной зависимости спектров плазменного отражения, обнаруживающие
закономерности, аналогичные аномальным температурным изменениям коэффициента
Холла. Показано, что для описания уменьшения плазменных частот, наблюдающегося
с ростом температуры, недостаточно увеличения эффективных масс носителей заряда
в соответствии с выражением m∗ ∼ T 0,17, которое было получено при интерпретации
результатов исследования температурной зависимости ряда кинетических коэффициен-
тов. Эмпирическое правило Мосса ε2
∞Eg = const было использовано для оценки скорости
уменьшения ширины термической запрещённой зоны dEg/dT = −1, 6 · 10−4 эВ/град в
кристалле, содержащем 25 процентов Sb2Te3.
|
| Ключевые слова |
спектр отражения, анизотропия коэффициента отражения, зонная
структура, теллурид висмута, теллурид сурьмы. |
| Информация о статье |
|
| Список литературы |
1. Гольцман Б. М., Кудинов В. А., Смирнов И. А. Полупроводниковые термоэлек-
трические материалы на основе Bi2Te3. М.: Наука, 1972.
2. Мосс Т., Баррелл Г., Эллис Б. Полупроводниковая электроника. М.: Мир,
1965. 382 с.
3. Сологуб В. В., Галицкая А. Д., Парфеньев Р. В. ФТП. 14, 915 (1972).
4. Степанов Н. П. Электрон-плазмонное взаимодействие в висмуте, легированном
акцепторной примесью // Известия высших учебных заведений. Физика. 2004. № 3.
С. 33–42.
5. Степанов Н. П., Грабов В. М. Оптические эффекты, обусловленные совпадени-
ем энергии плазменных колебаний и межзонного перехода в легированных акцепторной
примесью кристаллах висмута // Оптика и спектроскопия. 2002. Т. 92. № 5. С. 794–798.
6. Степанов Н. П., Грабов В. М. Температурная зависимость спектров плазменного
отражения кристаллов висмут-сурьма // ФТП. 2001. Т. 35. № 6. С. 734–738.
7. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М: Наука, 1977. 366 с.
8. Itterbeek A. Van, Deynse N. Van, Herinckx C. Measurements of the magnetic
anisotropy of single crystals of Bi2Te3, Sb2Te3 and compounds of them between room
temperature and 1.3 K // Physica. 1966. № 32. P. 2123–2128.
9. Ronlund B., Beckman O., Levy H. Doping properties of Sb2Te3 indicating a two valence
band model // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1965. № 26. P. 1281–1286.
10. Dennis J. H. Anisotropy of thermoelectric power in bismuth telluride. Laboratory of
electronics. Massachusetts Institute of Technology: 1961. 52 p.
11. Drabble J. R., Wolfe R. Anisotropic Galvanomagnetic Effects in Semiconductors //
Proceedings of the Physical Society. Section B. 1956. №69. P. 1101–1109.
12.Matyas.M. The susceptibility of selenides and tellurides of heavy elements // Czechosl.
J. Phys. 1958. № 8. P. 309–314.
13. Stordeur M., Stolzer M., Sobotta H., Riede V. Investigation of the valence band
structure of thermoelectric (Bi1−xSbx)2Te3 // Phys. Stat. Sol. (b). 1988. № 150.
P. 165–176.
14. Groth R., Schnabel P. Bestimmung der anisotropie der effektiven masse in
n−Bi2Te3 durch reflexionsmessungen im ultraroten // Journal of Physics and Chemistry
of Solids. 1964. № 25. P. 1261–1267.
15. Mansfield R. The magnetic susceptibility of bismuth telluride // Proc. Phys. Soc.,
74, 599 (1960). 1960. № 74. P. 599–603.
16. Sehr R., Testardi L. R. The optical properties of p-type Bi2Te3 – Sb2Te3 alloys
between 2–15 microns // Journal of Applied Physics. 1962. № 23. P. 1219–1224. |
| Полный текст статьи | Исследование анизотропии плазменного резонанса в твёрдых растворах теллурида висмута и теллурида сурьмы в инфракрасной области спектра при температурах от 78 до 293 К |
