Електропровідність та оптичне поглинання стекол системи ZnSe-Ga2Se3-SnSe2

25 % Ga2Se31 % ZnSe

75 % SnSe2

24 % Ga2Se31 % ZnSe

77 % SnSe2

22 % Ga2Se382 % SnSe2

18 % Ga2Se3

Номер зразка№ 6№ 11№ 12№ 13№ 14№ 20

Eg, eV

(T=300K)1,451,451,451,721,521,52

Eg, eV

(T=77K)1,721,721,61,781,721,72

Egt, eV0,440,40,440,50,590,39

На малюнку 2 подано графічну залежність енергії оптичної іонізації та термічної енергії активації від компонентного складу зразків.

На рисунку 3, 4 показано спектральний розподіл коефіцієнта поглинання стекол системи ZnSe-Ga2Se3-SnSe2 при Т=77К та Т=300К. Як видно з отриманих залежностей, при обох температурах оптична енергія іонізації залежить від компонентного складу. З наведених залежностей видно, що край фундаментального поглинання зміщується в короткохвильову область при пониженні температури від кімнатної до температури рідкого азоту приблизно на 0,15 еВ.

На рисунку 5 подано температурні залежності питомої електропровідності для стекол системи ZnSe-Ga2Se3-SnSe2 в інтервалі температур 0-150 0С. Для потрійної системи ZnSe-Ga2Se3-SnSe2 (рис. 5) добре розділяються два нахили температурної залежності, причому при Т>355 К електропровідність значно швидше зростає з підвищенням температури і термічна енергія активації становить 0,5 еВ для стекол 1 % ZnSe – 75 % SnSe2 – 24 % Ga2Se3 та 0,59 еВ для 1 % ZnSe – 77 % SnSe2 – 22 % Ga2Se3.

Обговорення результатів експерименту

Для густини станів в аморфних напівпровідниках діють такі механізми провідності, які можна виявити у відповідних інтервалах температур [1].

І. Для високих температур провідність зумовлена носіями заряду, збуджених за край рухливості в нелокалізовані стани з енергією, більшою Ес. Провідність тоді має вигляд:

,де мін – мінімальна металічна провідність при нульовій температурі (Е=ЕС). Величина (ЕC-ЕF) – лінійна функція від Т для високих температур, тому графіком залежності ln від 1/Т повинна бути пряма лінія.

II. Провідність пов’язана з носіями, збудженими в локалізовані стани біля країв зон. Ця провідність має стрибковий характер з енергіями поблизу ЕА. Для такого процесу маємо: