Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica

The growth mechanisms, structure and thermoelectric properties of thin PbTe films prepared by thermal evaporation in vacuum and subsequent deposition on mica substrates at temperatures Ts = 375, 525 and 635 К were studied. The films were prepared from charge with different electron concentrations (n...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Functional Materials
Date:2005
Main Authors: Rogacheva, E.I., Grigorov, S.N., Lyubchenko, S.G., Sipatov, A.Yu., Volobuev, V.V., Dresselhaus, M.S.
Format: Article
Language:English
Published: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2005
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139733
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica / E.I. Rogacheva, S.N. Grigorov, S.G. Lyubchenko, A.Yu. Sipatov, V.V. Volobuev, M.S. Dresselhaus // Functional Materials. — 2005. — Т. 12, № 1. — С. 21-27. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862737061337890816
author Rogacheva, E.I.
Grigorov, S.N.
Lyubchenko, S.G.
Sipatov, A.Yu.
Volobuev, V.V.
Dresselhaus, M.S.
author_facet Rogacheva, E.I.
Grigorov, S.N.
Lyubchenko, S.G.
Sipatov, A.Yu.
Volobuev, V.V.
Dresselhaus, M.S.
citation_txt Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica / E.I. Rogacheva, S.N. Grigorov, S.G. Lyubchenko, A.Yu. Sipatov, V.V. Volobuev, M.S. Dresselhaus // Functional Materials. — 2005. — Т. 12, № 1. — С. 21-27. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Functional Materials
description The growth mechanisms, structure and thermoelectric properties of thin PbTe films prepared by thermal evaporation in vacuum and subsequent deposition on mica substrates at temperatures Ts = 375, 525 and 635 К were studied. The films were prepared from charge with different electron concentrations (n = 10¹⁷ and n = 10²⁰ cm⁻³). The film thickness was varied in the range d =4-500 nm. Electron microscopy study showed that PbTe grows on mica epitaxially in an island like fashion predominantly in the (111) orientation. It is established that in PbTe films there exists a critical thickness at which the transition from electron to hole conductivity with decreasing d is observed. Covering films with a protective layer, lowering the substrate temperature and increasing electron concentration in the charge result in narrowing of the thickness range corresponding to hole conductivity. It is shown that electron concentrations n in the charge and in thick PbTe films grown at the substrate temperature Ts = 525 К differ, the character and magnitude of this difference depending on n in the charge. Исследованы механизм роста, структура и термоэлектрические свойства тонких пленок РЬТе, полученных термическим испарением в вакууме на подложки из слюды. Варьировались толщина пленок (d = 4-500 нм), температура подложки (Т3 = 375, 525 и 635 К) и концентрация носителей заряда в исходной шихте (п = 10¹⁷ и п = 10²⁰ см⁻³). Методом электронной микроскопии установлено, что РbТе растет на слюде эпитаксиально по островковому механизму преимущественно в ориентации (111). Установлено, что в пленках РbТе существует критическая толщина, при которой наблюдается переход от электронной к дырочной проводимости при уменьшении d. Нанесение на пленки защитного покрытия, снижение температуры подложки и увеличение концентрации электронов в шихте приводят к сужению интервала толщин, соответствующих дырочной проводимости. Показано, что значения концентрации электронов п в шихте и толстых пленках РbТе, полученных при температуре подложки Ts = 525К, различаются, причем характер и величина этого изменения зависят от n в шихте. Досліджено механізм росту, структура і термоелектричні властивості тонких плівок РbТе, одержаних термічним випаровуванням у вакуумі на підкладки із слюди. Варіювались товщина плівок (d = 4-500 нм), температура підкладки (Т3 = 375, 525 и 635 К) та концентрація носіїв заряду у вихідній шихті (п = 10¹⁷ и п = 10²⁰ см⁻³). Методом електронної мікроскопії встановлено, що РbТе росте на слюді епітаксіально за острівковим механізмом переважно в орієнтації (111). Встановлено, що у плівках РЬТе існує критична товщина, при якій спостерігається перехід від електронної до діркової провідності при зменшенні d. Нанесення на плівки захисного покриття, зниження температури підкладки та збільшення концентрації електронів у шихті приводять до зменшення інтервалу товщин, який відповідає дірковій провідності. Показано, що значення концентрації електронів n у шихті і товстих плінках РЬТе, одержаних при температурі підкладки Ts = 525 К, відрізняються, а характер і величина цієї відмінності залежать від n у шихті.
first_indexed 2025-12-07T19:56:55Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-139733
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1027-5495
language English
last_indexed 2025-12-07T19:56:55Z
publishDate 2005
publisher НТК «Інститут монокристалів» НАН України
record_format dspace
spelling Rogacheva, E.I.
Grigorov, S.N.
Lyubchenko, S.G.
Sipatov, A.Yu.
Volobuev, V.V.
Dresselhaus, M.S.
2018-06-21T09:33:57Z
2018-06-21T09:33:57Z
2005
Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica / E.I. Rogacheva, S.N. Grigorov, S.G. Lyubchenko, A.Yu. Sipatov, V.V. Volobuev, M.S. Dresselhaus // Functional Materials. — 2005. — Т. 12, № 1. — С. 21-27. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.
1027-5495
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139733
The growth mechanisms, structure and thermoelectric properties of thin PbTe films prepared by thermal evaporation in vacuum and subsequent deposition on mica substrates at temperatures Ts = 375, 525 and 635 К were studied. The films were prepared from charge with different electron concentrations (n = 10¹⁷ and n = 10²⁰ cm⁻³). The film thickness was varied in the range d =4-500 nm. Electron microscopy study showed that PbTe grows on mica epitaxially in an island like fashion predominantly in the (111) orientation. It is established that in PbTe films there exists a critical thickness at which the transition from electron to hole conductivity with decreasing d is observed. Covering films with a protective layer, lowering the substrate temperature and increasing electron concentration in the charge result in narrowing of the thickness range corresponding to hole conductivity. It is shown that electron concentrations n in the charge and in thick PbTe films grown at the substrate temperature Ts = 525 К differ, the character and magnitude of this difference depending on n in the charge.
Исследованы механизм роста, структура и термоэлектрические свойства тонких пленок РЬТе, полученных термическим испарением в вакууме на подложки из слюды. Варьировались толщина пленок (d = 4-500 нм), температура подложки (Т3 = 375, 525 и 635 К) и концентрация носителей заряда в исходной шихте (п = 10¹⁷ и п = 10²⁰ см⁻³). Методом электронной микроскопии установлено, что РbТе растет на слюде эпитаксиально по островковому механизму преимущественно в ориентации (111). Установлено, что в пленках РbТе существует критическая толщина, при которой наблюдается переход от электронной к дырочной проводимости при уменьшении d. Нанесение на пленки защитного покрытия, снижение температуры подложки и увеличение концентрации электронов в шихте приводят к сужению интервала толщин, соответствующих дырочной проводимости. Показано, что значения концентрации электронов п в шихте и толстых пленках РbТе, полученных при температуре подложки Ts = 525К, различаются, причем характер и величина этого изменения зависят от n в шихте.
Досліджено механізм росту, структура і термоелектричні властивості тонких плівок РbТе, одержаних термічним випаровуванням у вакуумі на підкладки із слюди. Варіювались товщина плівок (d = 4-500 нм), температура підкладки (Т3 = 375, 525 и 635 К) та концентрація носіїв заряду у вихідній шихті (п = 10¹⁷ и п = 10²⁰ см⁻³). Методом електронної мікроскопії встановлено, що РbТе росте на слюді епітаксіально за острівковим механізмом переважно в орієнтації (111). Встановлено, що у плівках РЬТе існує критична товщина, при якій спостерігається перехід від електронної до діркової провідності при зменшенні d. Нанесення на плівки захисного покриття, зниження температури підкладки та збільшення концентрації електронів у шихті приводять до зменшення інтервалу товщин, який відповідає дірковій провідності. Показано, що значення концентрації електронів n у шихті і товстих плінках РЬТе, одержаних при температурі підкладки Ts = 525 К, відрізняються, а характер і величина цієї відмінності залежать від n у шихті.
en
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
Functional Materials
Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
Дослідження механізму росту, структури і термоелектричних властивостей тонких плівок PbTe на слюді
Article
published earlier
spellingShingle Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
Rogacheva, E.I.
Grigorov, S.N.
Lyubchenko, S.G.
Sipatov, A.Yu.
Volobuev, V.V.
Dresselhaus, M.S.
title Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
title_alt Дослідження механізму росту, структури і термоелектричних властивостей тонких плівок PbTe на слюді
title_full Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
title_fullStr Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
title_full_unstemmed Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
title_short Investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin PbTe films grown on mica
title_sort investigation of the growth mechanism, structure, and thermoelectric properties of thin pbte films grown on mica
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139733
work_keys_str_mv AT rogachevaei investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT grigorovsn investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT lyubchenkosg investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT sipatovayu investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT volobuevvv investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT dresselhausms investigationofthegrowthmechanismstructureandthermoelectricpropertiesofthinpbtefilmsgrownonmica
AT rogachevaei doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí
AT grigorovsn doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí
AT lyubchenkosg doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí
AT sipatovayu doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí
AT volobuevvv doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí
AT dresselhausms doslídžennâmehanízmurostustrukturiítermoelektričnihvlastivosteitonkihplívokpbtenaslûdí