Влияние состава многокомпонентных твердых растворов (TlInS2)1–x (TlGaSe2)х на их электрические свойства

Capa
  • Autores: Мустафаева С.Н.1, Асадов С.М.2,3, Годжаев М.М.4
  • Afiliações:
    1. Институт физики Министерства науки и образования Азербайджана
    2. Научно-исследовательский институт «Геотехнологические проблемы нефти, газа и химия» Министерства науки и образования Азербайджана
    3. Институт катализа и неорганической химии им. М.Ф. Hагиева Министерства науки и образования Азербайджана
    4. Сумгаитский государственный университет Министерства науки и образования Азербайджана
  • Edição: Volume 60, Nº 4 (2024)
  • Páginas: 470-477
  • Seção: Articles
  • URL: https://ogarev-online.ru/0002-337X/article/view/274559
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X24040078
  • EDN: https://elibrary.ru/MZRVQI
  • ID: 274559

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Синтезированы тройные соединения TlInS2 и TlGaSe2, а также твердые растворы (TlInS2)1-х (TlGaSe2)х (х = 0.1, 0.2, 0.4). Методом рентгенофазового анализа определен фазовый состав и параметры решетки образцов этих составов, выращенных методом направленной кристаллизации. При комнатной температуре образцы имели слоистую структуру и моноклинную сингонию с пр. гр. С2ℎ6(С2/с). Установлены закономерности в изменениях свойств с изменением состава образцов. В монокристаллических образцах твердых растворов на основе TlInS2 изучены частотные зависимости действительной (ε׳) и мнимой (ε″) составляющих комплексной диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) и проводимости в переменных электрических полях (σac) поперек слоев кристаллов. Измерения диэлектрических свойств образцов проводили резонансным методом в области частот переменного электрического поля f = 5 × 104–3.5 × 107 Гц. Наблюдаемый гиперболический спад tgδ с ростом частоты свидетельствует о том, что в изученных твердых растворах имеют место потери на проводимость. Установлен прыжковый механизм переноса носителей заряда в (TlInS2)1-х(TlGaSe2)х и определены параметры локализованных состояний в запрещенной зоне образцов: плотность локализованных состояний вблизи уровня Ферми (NF = 5.8 × 1018 – 1.9 × 1019 эВ-1см-3), средние значения времени ( τ = 2 × 10-7 с ) и расстояния прыжков (R = 86 Å), а также энергетический разброс локализованных состояний в окрестности уровня Ферми (∆E = 47 мэВ). Установлено, что изученные параметры (εʹ, εʺ, tgδ и σac) монокристаллов (TlInS2)1-х(TlGaSe2)х (х = 0.1, 0.2, 0.4) увеличиваются с ростом содержания TlGaSe2.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

С. Мустафаева

Институт физики Министерства науки и образования Азербайджана

Autor responsável pela correspondência
Email: solmust@gmail.com
Azerbaijão, AZ 1143 Баку, пр. Г. Джавида, 131

С. Асадов

Научно-исследовательский институт «Геотехнологические проблемы нефти, газа и химия» Министерства науки и образования Азербайджана; Институт катализа и неорганической химии им. М.Ф. Hагиева Министерства науки и образования Азербайджана

Email: solmust@gmail.com
Azerbaijão, AZ 1010 Баку, пр. Азадлыг, 20; AZ 1143 Баку, пр. Г. Джавида, 113

М. Годжаев

Сумгаитский государственный университет Министерства науки и образования Азербайджана

Email: solmust@gmail.com
Azerbaijão, AZ 5008 Сумгаит, ул. Бадалбейли, 43

Bibliografia

  1. Плющ О. Б., Шелег А.У. Политипизм и фазовые переходы в кристаллах TlInS2 и TlGaSe2 // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 5. С. 873-877. https://doi.org/10.1134/1.171106
  2. Шелег А.У., Шевцова В.В., Гуртовой В.Г., Мустафаева С.Н. Низкотемпературные рентгенографические исследования монокристаллов TlInS2, TlGaS2 и TlGaSe2 // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 11. С. 39-42.
  3. Mustafaeva S.N. The Interlayer Energy Barrier in the Anisotropic TlBIIIC2VI Monocrystals // Fizika. 2005. V. 11. № 1-2. P. 36-37.
  4. Мустафаева С.Н., Асадов М.М. Температурная зависимость степени анизотропии проводимости слоистых монокристаллов TlBIIICVI2 (BIII = In, Ga; CVI = S, Se) // Энциклопедия инженера-химика. 2010. № 8. С. 26-29.
  5. Мустафаева С.Н., Асадов М.М., Исмайлов А.А. Влияние γ-облучения на диэлектрические свойства и ас-проводимость монокристалла TlInS2 // ФТТ. 2009. Т. 51. № 11. С. 2140-2143.
  6. Korolik O.V., Kaabi S.A.D., Gulbinas K., Mazanik N.V., Drozdov N.A., Grivickas V. Band Edge Photoluminescence of Undoped and Doped TlInS2 Layered Crystals // J. Lumin. 2017. V. 187. P. 507–512. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.03.065
  7. Asadov S.M., Mustafaeva S.N., Mammadov A.N., Lukichev V.F. Modeling of Structural Properties and Transport Phenomena in Doped Multicomponent 2D Semiconductors // Rus. Microelectron. 2024. V. 53. No 6. P. 519-542. https://doi.org/10.1134/S106373972460081X
  8. Borovyi M., Gololobov Y.P., Isaieva K., Isaiev M. The Effect of X‐Ray Irradiation on Conductivity of C and 2C Polytype TlInS2 Ferroelectrics // Phys. Status Solidi B. 2021. V. 258. P. 2000556. https://doi.org/10.1002/pssb.202000556
  9. Tashmetov M.Yu., Khallokov F.K., Ismatov N.B., Yuldashova I.I., Nuritdinov I., Umarov S.Kh. Study of the Influence of Electronic Radiation on the Surface, Structure and Raman Spectrum of a TlInS2 Single Crystal // Phys. B: Condens. Matter. 2021. V. 613. P. 412879. https://doi.org/10.1016/j.physb.2021.412879
  10. Мустафаева С.Н., Мамедбейли С.Д., Асадов М.М., Мамедбейли И.А., Ахмедли К.М. Релаксационные электронные процессы в монокристаллах TlGaSe2 // ФТП. 1996. Т. 30. № 12. С. 2154-2158.
  11. Мустафаева С.Н. Дисперсия комплексной диэлектрической проницаемости и проводимости монокристаллов TlGaSe2 при радиочастотах // Журн. радиоэлектроники. 2015. № 1. С. 1-11.
  12. Мустафаева С.Н., Асадов М.М., Исмайлов А.А. Радиационные эффекты в монокристаллах TlGaSe2 // Прикладная физика. 2012. № 3. С. 19-23.
  13. Шелег А.У., Иодковская К.В., Курилович Н.Ф. Влияние g-облучения на электропроводность и диэлектрические свойства кристаллов TlGaSe2 при низких температурах // ФТТ. 1998. Т. 40. Вып. 7. С. 1328-1331.
  14. Li H., Wu X., Liu, H., Zheng B., Zhang Q., Zhu X., Wei Z., Zhuang X., Zhou H., Tang W., Duan X., Pan A. Composition-Modulated Two-Dimensional Semiconductor Lateral Heterostructures via Layer-Selected Atomic Substitution // ACS Nano. 2017. V. 11. № 1. P. 961–967. https://doi.org/10.1021/acsnano.6b07580
  15. Рустамов П.Г., Абдуллаева С.Г., Алиев О.М., Годжаев М.М., Наджафов А.И., Сеидов Ф.М. Взаимодействие тройных таллиевых халькогенидов галлия и индия // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1983. Т. 19. № 3. С. 479-481.
  16. Гусейнов Г.Д., Абдинбеков С.С., Годжаев М.М., Агамалиев Д.Г. Параметры элементарной ячейки твердых растворов (TlGaSe2)1-х(TlInS2)х // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1988. Т. 24. № 1. С. 144-145.
  17. Курбанов М.М., Годжаев М.М., Мамедов С.Д., Магеррамов А.Б., Мамедов Э.Г. Корреляция между тепловым расширением, изотермической сжимаемостью и фотопроводимостью в твердых растворах (TlGaSe2)1–х(TlnS2)х (x = 0.1, 0.2) // Неорган. материалы. 2012. T. 48. № 8. C. 884-886.
  18. Мустафаева С.Н., Асадов C.М., Годжаев М.М., Магеррамов А.Б. Комплексная диэлектрическая проницаемость и проводимость твердых растворов (TlGaSe2)1-х(TlInS2)x в переменных электрических полях // Неорган. материалы. 2016. T. 52. № 11. C. 1168-1174.
  19. Мустафаева С.Н. Методика измерения проводимости высокоомных материалов на переменном токе // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016. № 10. С. 74-79.
  20. Пасынков В.В. Сорокин В.С. Материалы электронной техники. 6-е изд. СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2004. 368 с.
  21. Mott N.F., Davis E.A. Electronic Processes in Non-Crystalline Materials. OUP Oxford, 2012. 590 p. ISBN: 9780199645336
  22. Pollak M. Frequency Dependence of Conductivity in Amorphous Solids // Phil. Mag. 1971. V. 23. P. 519–542. https://doi.org/10.1080/14786437108216402

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. The phase diagram of the TlGaSe2–TlInS2 system (a), X-ray TlInS2 (b), which we have refined according to DTA and X-ray diffraction data.

Baixar (185KB)
Metadados
3. Fig. 2. Frequency dependences of the real component (εʹ) of the complex dielectric constant of single crystals of solid solutions (TlInS2)1-x(TlGaSe2)x at x = 0 (1), 0.1 (2), 0.2 (3), 0.4 (4) ( T = 300 K).

Baixar (73KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dependence of the real component (εʹ) of the complex dielectric constant of single crystals (TlInS2)1-x (TlGaSe2)x on their composition at an electric field frequency of f = 5 × 104 Hz.

Baixar (61KB)
Metadados
5. Fig. 4. Frequency dependences of the imaginary component (εʺ) of the complex dielectric constant of single crystals (TlInS2)1-x(TlGaSe2)x at x = 0 (1), 0.1 (2), 0.2 (3) ( T = 300 K).

Baixar (69KB)
Metadados
6. Рис. 5. Зависимости тангенса угла диэлектрических потерь в монокристаллах (TlInS2)1-х(TlGaSe2)х от частоты при х = 0 (1), 0.4 (2) (Т = 300 К).

Baixar (65KB)
Metadados
7. Fig. 6. AC conductivity of single crystals (Tlinse2)1-x(TlGaSe2)x at x = 0 (1), 0.1 (2), 0.4 (3) ( T = 300 K).

Baixar (86KB)
Metadados
8. 7. Dependence of the ac conductivity of solid solutions (TlInS2)1-x(TlGaSe2)x on the composition at f = 5 × 104 Hz.

Baixar (65KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».