Микронеоднородности и примесная проводимость в пленках
стеклообразного As$_{2}$Se$_{3}$, легированного Bi
Н. П. Калмыкова,
Т. Ф. Мазец,
Э. А. Сморгонская, К. Д. Цэндин
Аннотация:
Исследованы край оптического поглощения
$\alpha(\hbar\omega$), электропоглощение
$\Delta\alpha(\hbar\omega$) и температурная зависимость
проводимости
$\sigma(T)$ аморфных пленок As
$_{2}$Se
$_{3}$Bi
$_{x}$
(
${x=0.001}$, 0.01 и 0.1), полученных термическим напылением. Обнаружено
отклонение спектра
$\alpha(\hbar\omega$) от правила Урбаха,
связанное с присутствием Bi в As
$_{2}$Se
$_{3}$ и свидетельствующее о
микрогетерогенности структуры исследованных пленок. При измерениях
$\sigma(T)$ вблизи
${T_{\alpha}\sim130^{\circ}}$С наблюдались
необратимый рост проводимости и уменьшение ее энергии активации
до величины, соответствующей аморфным пленкам Bi
$_{2}$Se
$_{3}$.
Развиты представления о примесной проводимости в сильно
компенсированном полупроводнике, где роль
компенсирующей примеси играют собственные дефекты с отрицательной
корреляционной энергией (
${U<0}$), типичные для
стеклообразных халькогенидов. На основании совокупности
экспериментальных данных сделан вывод о том, что
термически напыленные пленки As
$_{2}$Se
$_{3}$Bi
$_{x}$
содержат кластеры, обогащенные Bi, определяющие примесный (дырочный)
характер проводимости. Изменение
$\sigma(T)$ при отжиге связывается
с уменьшением степени компенсации примесных центров
в кластерах собственными дефектами основной матрицы аморфной пленки.