债券形成的角度来看:对Sn除了在Se-Te-Sn硫卤玻璃效果

Vibhav K萨拉斯瓦特^1*,NS Saxena²

¹物理Deptartment Oorja寺庙,Banasthali大学Banasthali - 304022坦克印度

²大学物理系拉贾斯坦邦,印度斋浦尔- 302004

通讯作者:: Vibhav K萨拉斯瓦特
Deptartment物理
Oorja寺庙的
Banasthali大学
印度banasthali - 304022坦克
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收到:22/09/2012;修改后:07/10/2012;接受:10/11/2012

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文摘

本研究的目的是探讨锡(Sn)除了对带隙的影响(如)和直流电导率Se-Te-Sn半导体眼镜。这是一个努力对物理学的理解直流电机体积电导率的温度依赖性Se75Te25-xSnx (X = 2, 4, 6和8)眼镜散装形式。这些硫族化物眼镜是由熔体淬火(熔体快速冷却)技术。无定形的本质是准备玻璃XRD证实了。使用吉时利静电计/高阻计6517,这些眼镜的电流-电压特性已经被记录在一个温度范围从室温到100 eC。此外,Poole-Frenkel传导机制也被证实为调查好协议确定的事实,大多数的硫族化物眼镜服从Poole-Frenkel传导机制。计算带隙,海洋光学分光光度计的帮助下,吸收光谱被记录下来。这些吸收光谱使用Tauc关系分析表明,这些眼镜是半导体和直接带隙材料。

关键字

Chelcogenide眼镜,电流-电压特性,Poole-Frenkel传导,带隙。

介绍

硫族化物玻璃被发现的最有前途的性质在结晶急剧恶化。第三个元素的添加Sn Se-Te系统扩展了玻璃形成区和还创建了成分和构型无序系统中。晶格完美和能量带隙材料中发挥重要作用的一个特定的波长,设备的准备,可以修改的掺杂物(1,2]。据报道,Sn可能影响的密度在一个非常有效的方法,如果是在父二进制Se-Te注册系统中制备三元眼镜(3,4,5]。

实验技术和方法

所需的成分即Se的眼镜_75年Te_{25 x}Sn_x(x = 2, 4, 6, 8) (6)已经由熔体淬火技术。为了证实这些样本的非晶特性,XRD characterizationhas进行使用力量DX8推进机铜Kα(λ= 1.5406 ?)辐射。散装电流-电压测量,球团12毫米直径和厚度≈1毫米已经准备在5吨的载荷。这些颗粒(散装)用于电路的吉时利静电计6517为了记录电流-电压特性,温度从室温到100ºC。的薄膜Se-Te-Sn眼镜已经准备使用真空镀膜单位用于带隙计算(7]。使用Tauc关系时,带隙从吸收光谱,计算由海洋光学分光光度计记录

结果和Disscussion

没有任何顶点在XRD模式样本,证实他们的无定形的性质。图1显示了这些样品的x射线衍射模式。广泛赶紧低角度证实存在短程订购眼镜。“(SRO”)

图1:XRD Se75Te模式_{25 x}Sn_x(x = 2, 4, 6, 8)眼镜。

电流-电压特性的Se_75年Te_{25 x}Sn_x(x = 2, 4, 6, 8)玻璃球团进行了温度从室温到100°C。这些特征所示图2在不同的温度下对Se_75年Te₁₉Sn₆玻璃,具有代表性的案例。

图2:电流-电压特性的Se_75年Te₁₉Sn₆玻璃在不同的温度下,一个代表性的案例。

半导体的性质这些样品已经确认在这些电流-电压曲线,因为它在这些曲线一览无遗,电导率随着温度增加;一个非常基本的事实。直流电导率计算使用这些样品的电流-电压曲线的斜率为0.1伏特。电导率的变化(在/Ω.mm)对Sn SeTeSn玻璃系统的内容在不同的温度下所示图3。

material-sciences-Variation-Conductivity

图3:电导率的变化对组合在不同的温度下(/Ω.mm)。

它可以推断出图3这本身_75年Te₁₉Sn₆玻璃最大电导相比其他同行的系列即它提供了最小阻力当前测试与其他候选人相比。这电导率的变化对组合可以解释的基础上形成的债券Se-Sn和Te-Sn之间。

Se-Te二进制眼镜的结构的混合物Se8戒指(较强的共价键)成员,Se6Te2混合环和Se-Te co-polymeric链(8]。的Sn Se-Te系统配置变化形成Sn-Te立方和SnSe2四面体相的浓度,减少Se8成员环产生的电导率的增加。Sn添加到Se-Te系统时,它使得债券Se和Te。Sn-Se键的键能是402.8焦每摩尔,Sn-Te债券为320.5焦每摩尔(9]。Sn-Se债券增加浓度的影响,在高键能比Sn-Te债券,反映这些眼镜的电导率增加我们增加Sn内容从2。Wt. % 6。wt. % Se-Te-Sn系统,如图所示图3。

块Ln(我)对V1/2考虑为了验证Poole-Frenkel (p)传导机制在这些眼镜。

Ln (I)与V1/2曲线的线性度图4(代表)暗示,这些眼镜的传导也Poole-Frenkel类型即局部状态添加在这些Se-Te-Sn Sn眼镜所产生的传导中起着重要的作用。

图4:验证的p -传导_75年Te₁₉Sn₆玻璃在不同的温度下。

的带隙Se-Te-Sn电影已经从吸收光谱计算,由海洋光学分光光度计记录,使用Tauc关系(10]。图5显示了Se的吸收光谱,_75年Te_{25 x}Sn_x玻璃的电影。

图5:硒的吸收光谱_75年Te_{25 x}Sn_x(x = 2, 4, 6, 8)眼镜。

当Sn Se-Te-Sn系统中增加的内容,Sn Se和Te使得债券。自Sn添加为代价的Te因此的浓度Sn-Se债券(债券能源402焦每摩尔)增加相比Sn-Te债券(债券能源320.5焦每摩尔)[9)导致带隙减少uptoSn 6。wt. %在示例。在Sn 8。wt %。带隙增加和带隙的增加可以归因于这些变化发生在这部电影准备。图6使用Tauc关系显示了带隙计算,如(αh ?) 2是策划反对h ?(能量)_75年Te_{25 x}Sn_x玻璃的电影。表1列出了计算的带隙_75年Te_{25 x}Sn_x眼镜。

图6:带隙计算_75年Te₁₉Sn₆玻璃。

表1:带隙的Se_75年Te_{25 x}Sn_x(x = 2, 4, 6, 8)眼镜。

结论

本文详细讨论可以得出结论的事实提出了一系列硫族化物眼镜(Se-Te-Sn)是半导体的性质,可以观察到的电流-电压特性。Sn-Se债券增加浓度的影响,在高键能比Sn-Te债券,反映这些眼镜的电导率增加我们增加Sn内容从2。wt % 6原子量。% Se-Te-Sn系统。Se组成_75年Te₁₉Sn₆可以被视为最化学有序的重要组成系统具有Sn-Se债券的最高浓度。当我们超越6。wt . % ofSn系统中,可能会有小的可能性Sn的集群系统,可以作为散射中心运营商导致电导率下降。Ln (I)与V1/2曲线的线性是在良好的协议与这些眼镜服从Poole-Frenkel传导机制。这些玻璃电影的带隙的变化可以解释的基础上,债券Se sn和Te&Sn之间形成。带隙的观测值支持直流电导率数据。

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