Дифференциальная туннельная проводимость в многокомпонентных твердых растворах Bi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{3-y-z}$Se$_{y}$S$_{z}$

Дифференциальная туннельная проводимость межслоевой поверхности Ван-дер-Ваальса (0001) исследована в многокомпонентных твердых растворах $n$-Bi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{3-y-z}$Se$_{y}$S$_{z}$ при $x$ = 0.2, $y=z$ = 0.09, оптимизированных для температур вблизи комнатной с высоким фактором мощности, и при $x$ = 0.4, $y$ = 0, $z$ = 0.06 с оптимальными термоэлектрическими свойствами для низких температур и высоким коэффициентом Зеебека. Показано, что интенсивность флуктуаций энергии точки Дирака $\Delta E_{\mathrm{D}}$, смещение потолка валентной зоны и наличие поверхностных уровней в запрещенной зоне, образованных примесными дефектами, определяются составом и термоэлектрическими свойствами твердых растворов. Вклад поверхностных состояний фермионов Дирака возрастает в твердом растворе $n$-Bi$_{1.8}$Sb$_{0.2}$Te$_{2.82}$Se$_{0.09}$S$_{0.09}$ с высоким параметром мощности за счет значительного уменьшения поверхностной концентрации вблизи точки зарядовой нейтральности и роста подвижности фермионов.