Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением
Измерены удельное электросопротивление и коэффициент Холла n-CdTe при высоких гидростатических давлениях до 6 GPa. В диапазоне давлений P = 0−5 GPa наблюдаются два фазовых перехода: 1) цинковая обманка−киноварь (переход полупроводник−полупроводник, P = 2.1 ± 0.2 GPa); 2) киноварь−натрий хлор (перехо...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Физика и техника высоких давлений |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70331 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением / А.Ю. Моллаев, Р.К. Арсланов, А.Г. Алибеков, Л.А. Сайпулаева // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 127-130. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-70331 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-703312014-11-03T03:01:54Z Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением Моллаев, А.Ю. Арсланов, Р.К. Алибеков, А.Г. Сайпулаева, Л.А. Измерены удельное электросопротивление и коэффициент Холла n-CdTe при высоких гидростатических давлениях до 6 GPa. В диапазоне давлений P = 0−5 GPa наблюдаются два фазовых перехода: 1) цинковая обманка−киноварь (переход полупроводник−полупроводник, P = 2.1 ± 0.2 GPa); 2) киноварь−натрий хлор (переход полупроводник−металл, P = 3.5 ± 0.3 GPa). The specific electric resistance and Hall coefficient in n-CdTe are measured at high hydrostatic pressure up to 6 GPa. In the pressure range P = 0−5 GPa there are two phase transitions: 1) zinc blende–cinnabar (semiconductor–semiconductor transition, P = 2.1 ± 0.2 GPa); 2) cinnabar−NaCl (semiconductor–metal transition, P = 3.5 ± 0.3 GPa). 2007 Article Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением / А.Ю. Моллаев, Р.К. Арсланов, А.Г. Алибеков, Л.А. Сайпулаева // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 127-130. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 72.20.−i http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70331 ru Физика и техника высоких давлений Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Измерены удельное электросопротивление и коэффициент Холла n-CdTe при высоких гидростатических давлениях до 6 GPa. В диапазоне давлений P = 0−5 GPa наблюдаются два фазовых перехода: 1) цинковая обманка−киноварь (переход полупроводник−полупроводник, P = 2.1 ± 0.2 GPa); 2) киноварь−натрий хлор (переход полупроводник−металл, P = 3.5 ± 0.3 GPa). |
| format |
Article |
| author |
Моллаев, А.Ю. Арсланов, Р.К. Алибеков, А.Г. Сайпулаева, Л.А. |
| spellingShingle |
Моллаев, А.Ю. Арсланов, Р.К. Алибеков, А.Г. Сайпулаева, Л.А. Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением Физика и техника высоких давлений |
| author_facet |
Моллаев, А.Ю. Арсланов, Р.К. Алибеков, А.Г. Сайпулаева, Л.А. |
| author_sort |
Моллаев, А.Ю. |
| title |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением |
| title_short |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением |
| title_full |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением |
| title_fullStr |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением |
| title_full_unstemmed |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением |
| title_sort |
удельное электросопротивление и коэффициент холла в n-cdte в области фазового перехода под давлением |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| publishDate |
2007 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70331 |
| citation_txt |
Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в n-CdTe в области фазового перехода под давлением / А.Ю. Моллаев, Р.К. Арсланов, А.Г. Алибеков, Л.А. Сайпулаева // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 127-130. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Физика и техника высоких давлений |
| work_keys_str_mv |
AT mollaevaû udelʹnoeélektrosoprotivlenieikoéfficienthollavncdtevoblastifazovogoperehodapoddavleniem AT arslanovrk udelʹnoeélektrosoprotivlenieikoéfficienthollavncdtevoblastifazovogoperehodapoddavleniem AT alibekovag udelʹnoeélektrosoprotivlenieikoéfficienthollavncdtevoblastifazovogoperehodapoddavleniem AT sajpulaevala udelʹnoeélektrosoprotivlenieikoéfficienthollavncdtevoblastifazovogoperehodapoddavleniem |
| first_indexed |
2025-07-05T19:36:36Z |
| last_indexed |
2025-07-05T19:36:36Z |
| _version_ |
1836836923555971072 |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
127
PACS: 72.20.−i
А.Ю. Моллаев, Р.К. Арсланов, А.Г. Алибеков, Л.А. Сайпулаева
УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И КОЭФФИЦИЕНТ ХОЛЛА
В n-CdTe В ОБЛАСТИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Институт физики Дагестанского научного центра РАН
ул. М. Ярагского, 94, г. Махачкала, 367003, Россия
E-mail: a.mollaev@mail.ru
Измерены удельное электросопротивление и коэффициент Холла n-CdTe при высо-
ких гидростатических давлениях до 6 GPa. В диапазоне давлений P = 0−5 GPa на-
блюдаются два фазовых перехода: 1) цинковая обманка−киноварь (переход полу-
проводник−полупроводник, P = 2.1 ± 0.2 GPa); 2) киноварь−натрий хлор (переход
полупроводник−металл, P = 3.5 ± 0.3 GPa).
Введение
Теллурид кадмия представляет большой интерес как материал для сол-
нечных батарей и легко получается из расплава в виде материала n- и p-типа.
При атмосферном давлении полупроводниковое соединение CdTe из-
вестно в двух модификациях. Термодинамически стабильной является фаза I с
кубической структурой типа сфалерита (цинковой обманки) (a = 0.6478 nm,
Z = 4, плотность 5.87 g/cm3, пространственная группа 43F m ).
Барические исследования эффекта Холла и электропроводности в теллу-
риде кадмия в широком интервале температур позволяют получить важную
информацию о фазовых переходах, установить области устойчивости фаз,
выяснить роль структурных дефектов, глубже понять природу явлений, на-
блюдающихся в кристаллах при высоких давлениях, и направленно влиять
на свойства материалов, используемых в новой технике.
Фазовые превращения в CdTe в твердом состоянии при комнатной тем-
пературе изучены достаточно подробно методом измерения электросопро-
тивления, рентгеноструктурным, оптическим, объемным и другими метода-
ми [1−6]. Имеющиеся литературные данные, касающиеся зависимости
структурных и электрофизических свойств теллурида кадмия от давления,
существенно различаются. Эти расхождения вызваны прежде всего различ-
ными способами синтеза CdTe и измерения.
В ранних исследованиях были обнаружены два фазовых перехода:
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
128
1) из структуры сфалерита или вюрцита в структуру типа NaCl в диапа-
зоне давлений 2.8−3.9 GPa. Переход от тетра- к октаэдрической координа-
ции сопровождается уменьшением объема приблизительно на 20% и пере-
мещением катионов из октаэдрических пустот каменной соли в одну из двух
смежных тетраэдрических пустот;
2) в тетрагональную объемно-центрированную структуру типа белого олова в
области давлений 9.0−10 GPa. Фаза со структурой типа NaCl является металлом.
Известно, что переход между фазами цинковая обманка и натрий хлор
имеет более сложный характер. В области P ≈ 2.5−4 GPa наблюдаются два
фазовых перехода: цинковая обманка–киноварь и киноварь–натрий хлор.
В работе [4] было измерено удельное электросопротивление ρ в области
фазового перехода в p-CdTe. На барических зависимостях ρ(P) обнаружены
два четких максимума: при P = 1.8 GPa − фазовый переход цинковая обман-
ка−киноварь, при P = 3.2 GPa − киноварь–натрий хлор. Нам представлялось
интересным продолжить исследования на образцах n-типа.
Техника эксперимента
Измерения проводили в аппарате высокого давления типа «тороид», ко-
торый был помещен в многовитковый соленоид с полем H ≤ 5 kOe. Образцы
CdTe вырезали из монокристаллического слитка, шлифовали, травили, то-
чечные контакты (омические) наносили индием. Измерительная ячейка
представляла собой фторопластовую капсулу, которая имела до 12 элек-
тровводов, что позволяло в один прием измерять два эффекта и контролиро-
вать давление в процессе измерения при подъеме и сбросе. Более подробно
методика и техника эксперимента описаны в [7].
Эксперимент и обсуждение
Впервые одновременно на образцах n-CdTe измерены удельное электро-
сопротивление ρ и коэффициент Холла RH при высоком гидростатическом
давлении до 6 GPa. Экспериментальные результаты представлены на рис. 1.
Из рис. 1,а видно, что до давлений P = 2 GPa электросопротивление возрастает
с различными барическими коэффициентами на ~ 4 порядка, что обусловлено
наличием квазилокализованного уровня дефекта, расположенного в глубине
зоны проводимости [8]. При давлениях P = 2.1 ± 0.2 GPa и P = 3.5 ± 0.3 GPa на-
блюдаются два четких максимума, связанные с переходами: 1) цинковая об-
манка−киноварь, 2) киноварь−натрий хлор. Затем удельное электросопро-
тивление падает на ~ 6 порядков и при P > 5 GPa выходит на насыщение. В
области насыщения σ ≈ 300 Ω·cm, что свидетельствует о металлическом ха-
рактере проводимости.
Сценарий поведения коэффициента Холла аналогичен (рис. 1,б). С ростом
давления коэффициент Холла возрастает почти на 2 порядка и затем падает на
3 порядка. В области насыщения концентрация носителей n ≈ 1020 cm−3, что
еще раз указывает на металлический характер проводимости.
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
129
а б
Рис. 1. Барические зависимости приведенных к атмосферному давлению удельного
электросопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в n-CdTe (n = 7.7·1016 cm−3,
µ = 760 cm2·V−1·cm−1): ●, ■ – подъем давления; ○, □ – сброс
На барических зависимостях удельного электросопротивления и коэф-
фициента Холла при сбросе давления наблюдается также фазовый переход
при P ≈ 2.3 GPa.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фун-
даментальных исследований (проект № 05–02–16608) и подпрограммы № 3
Программы Президиума РАН П-09 «Исследование вещества в экстремаль-
ных условиях».
1. Е.Ю. Тонков, Фазовые превращения соединений при высоком давлении, Т. 1,
Е.Г. Понятовский (ред.), Металлургия, Москва (1988).
2. П.И. Баранский, В.П. Клочков, И.В. Петкевич, Полупроводниковая электрони-
ка. Справочник, Наукова думка, Киев (1975).
3. D. Martínez-García, Y. Le Godec, M. Mézouar, G. Syfosse, J.P. Itié, J.M. Besson,
Phys. Status Solidi B211, 461 (1999).
4. А.Ю. Моллаев, Л.А. Сайпулаева, Ю.М. Иванов, ФТВД 13, № 1, 43 (2003).
5. S. Gilliland, J. González, H.S. Güder, A. Segura, I. Mora, V. Muňoz, Phys. Status
Solidi B235, 441 (2003).
6. H.S. Güder, S. Gilliland, J.A. Sans, A. Segura, J. González, I. Mora, V. Muňoz,
A. Muňoz, Phys. Status Solidi B235, 509 (2003).
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
130
7. А.Ю. Моллаев, Л.А. Сайпулаева, Р.К. Арсланов, С.Ф. Маренкин, Неорган. мате-
риалы 37, 403 (2001).
8. В. Пол, Труды IX Междунар. конф. по физике полупроводников, Москва (1968),
т. 1, с. 17.
A.Yu. Mollaev, R.K. Arslanov, A.G. Alibekov, L.A. Saypulaeva
SPECIFIC ELECTRIC RESISTANCE AND HALL COEFFICIENT IN n-CdTe
IN A REGION OF PHASE TRANSITION UNDER PRESSURE
The specific electric resistance and Hall coefficient in n-CdTe are measured at high hy-
drostatic pressure up to 6 GPa. In the pressure range P = 0−5 GPa there are two phase
transitions: 1) zinc blende–cinnabar (semiconductor–semiconductor transition, P = 2.1 ±
± 0.2 GPa); 2) cinnabar−NaCl (semiconductor–metal transition, P = 3.5 ± 0.3 GPa).
Fig. 1. The baric dependence of specific electric resistance (а) and Hall coefficient (б) in
n-CdTe (n = 7.7·1016 cm−3, µ = 760 cm2·V−1·cm−1) reduced to the atmospheric pressure:
●, ■ – pressure increase; ○, □ – release
|