Образец для цитирования:

Кааби С. А., Дроздов Н. А., Королик О. В. Оптическое поглощение и комбинационное рассеяние света в легированных кристаллах TlGaSe2 и TlInS2 // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2018. Т. 18, вып. 2. С. 112-122. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2018-18-2-112-122


УДК: 
621.315.592
Язык публикации: 
русский

Оптическое поглощение и комбинационное рассеяние света в легированных кристаллах TlGaSe2 и TlInS2

Аннотация

Исследовались кристаллы полупроводников-сегнетоэлектриков TlGaSe2 и TlInS2 , легированные примесями Ag, Al, B, Er, Fe, Nd, Tb в концентрациях от 0.1 до 3%, с целью установления особенностей влияния легирования данными примесями на оптическое поглощение и комбинационное рассеяние света в исследуемых кристаллах. Измерения поглощения проводились путем измерения спектров пропускания и отражения света с последующим расчетом ширины запрещенной зоны по методике Тауца. Спектры комбинационного рассеяния света измерялись с помощью конфокального спектрометра. В качестве источника возбуждения использовались твердотельные лазеры, работающие на длинах волн 473 и 532 нм. Размер светового пятна на образце составлял ~1 мкм. Обратнорассеянный свет детектировался глубоко охлаждаемой кремниевой ПЗС-матрицей с разрешением не ниже 1 см-1. Измерения спектров пропускания и отражения образцов TlGaSe2 и TlInS2 и расчет ширины запрещенной зоны Еg показали, что при легировании примесями в обозначенных количествах сохраняются значения Еg, известные из литературных данных для нелегированных материалов. Эти результаты подтверждаются данными комбинационного рассеяния в диапазоне температур 21.5 – 300 К.

Литература

1. Panich A. M. Electronic properties and phase transitions in low-dimensional semiconductors // J. Phys. : Condens. Matter. 2008. Vol. 20, № 6. P. 3–31. 

2. Hanias M, Anagnostopoulos A. N., Kambas K., Spyridelis J. Electrical and Optical properties of as-grown TlInS2, TlGaSe2 and TlGaS2 single crystals // J. Mater. Res. Bull. 1992. Vol. 27. P. 25–38. 

3. Allakhverdiev K. R., Mammadov T. G., Suleymanov R. A., Gasanov N. Z. Deformation effects in electronic spectra of the layered semiconductors TlGaS2, TlGaSe2 and TlInS2 // J. Phys. : Condens. Matter. 2003. Vol. 15. P. 1291–1298. 

4. Лодиз Р. Рост кристаллов. М. : Мир, 1974. 540 с. 

5. Тауц Я. Оптические свойства полупроводников. М. : Мир, 1967. 74 с. 

6. Gürbulak Bekir, Yildirim Muhammet, Ateş Aytunç, Tüzemen Sehabattin, Yoĝurtçu Yahya Kemal. The Absorption Properties of p-Type TlInxGa(1−x)Se2 and TlGaSe2 // Turk. J. Phys. 2000. Vol. 24. P. 49–61. 

7. Керимова Э. М., Пашаев А. М. Воздействие внешних факторов на физические свойства низкоразмерных полупроводниковых соединений типа А3В3C6 2 и твердых растворов на их основе, включающих переходные металлы и редкоземельные элементы // Материалы Международной конференции «Физика-2005» : сб. тр. Баку, 2005. № 232. С. 872–874. 

8. СардарлыР. М., Самедов О. А., Садыхов И. Ш., Зейналова Э. А., Сардарлы Т. Ю. Сегнетоэлектрические и электрические свойства интеркалированных Ag кристаллов TlInS2 // Материалы Международной конференции «Физика-2005» : сб. тр. Баку, 2005. № 232. С. 396–400. 

9. Сардарлы Р. М. Колебательные спектры соединений А3В3 и А3В3C6 2. Баку : Элм, 2004. 225 с. 

10. Алферов Ж. И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32, № 1. С. 3–18. 

11. Gasanly N. M., Goncharov A. F., Melnik N. N., Ragimov A. S., Tagirov V. I. Optical Phonons and Structure of TIGaSe2, TIGaS2, and TIInS2 Layer Single Crystals // Phys. Stat. Sol. (b). 1983. Vol. 116, iss. 2. P. 427–443. 

12. 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 // Journal of Luminescence. 2017. Vol. 187. P. 507–512. 

13. Paucar Raul, Harada Kazuki, Matsumoto Ryoya, Wakita Kazuki, Shim Yong Gu, Alekperov Oktay, Mamedov Nazim. Phase transition and Raman-active modes in TlInS2 // Phys. Stat. Sol. (c). 2013. Vol. 10, № 8. P. 1132–1135. DOI: https://doi.org/10.1002/pssc.201200868

14. Либерман А. Б., Царевский С. С., Зюзин Н. А. Фотоиндуцированный структурный переход в монокристалле Pb0,2Sn0,8S // Физика твердого тела. 1996. Т. 38, № 5. С. 1596–1597.

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):