Журналы →  Материалы электронной техники →  2011 →  №3 →  Назад

Материаловедение и технология. Полупроводники
Название Исследование ионной составляющей проводимости в кристаллах TlBr
Автор И. М. Газизов, М. С. Кузнецов, И. С. Лисицкий, В. М. Залетин
Информация об авторе И. М. Газизов, ОАО «Институт физико−технических проблем»; М. С. Кузнецов; И. С. Лисицкий, ОАО «Гиредмет»; В. М. Залетин, Университет «Дубна».
Реферат

Изучена темновая проводимость на чистых и легированных кристаллах TlBr, полученных методом Бриджмена при разных составах и давлении остаточных паров над расплавом. Обнаружено, что удельное сопротивление чистых кристаллов при комнатной температуре составило (0,7—2) ⋅ 1010 Ом ⋅ см, а легированных зависело от количества внедренной примеси Pb и достигало 1,8 ⋅ 1011 Ом ⋅ см. Энергия активации проводимости вблизи комнатной температуры составила 0,8—0,85 и 0,6—1,2 эВ для чистых и легированных кристаллов соответственно. Энергия активации проводимости исследованных кристаллов согласуется с известными значениями энергий образования и перемещения дефектов Шотки в TlBr при высоких температурах. Получено выражение для зависимости удельного сопротивления кристаллов от содержания в них двухвалентного катиона Pb. Рассчитана равновесная концентрация точечных дефектов Шотки в исследуемых чистых кристаллах TlBr, которая составила 6,4 ⋅ 1014 см−3. Оценены значения подвижности перемещения анионных и катионных вакансий (μa = 9,8 ⋅ 10−7 см2 ⋅ В−1 ⋅ с−1 и μc = 3,4 ⋅ 10−10 см2 ⋅ В−1 ⋅ с−1 соответственно).

Исследования выполнены в рамках проекта МНТЦ № 2728.

Ключевые слова Ионная составляющая проводимости, дефекты Шотки, анионные и катионные вакансии, равновесная концентрация.
Библиографический список

1. Shah, K. S. Characterization of thallium bromide nuclear detectors / K. S. Shah, F. Olschner, L. P. Moy, J. C. Lund, M. R. Squillante // Nucl. Instr. and Meth. A. − 1990. − V. 299. − P. 57—59.
2. Hitomi, K. Improved spectrometric characteristics of thallium bromide nuclear radiation detectors / K. Hitomi, T. Murayama, T. Shoji, T. Suehiro, Y. Hiratate // Ibid. − 1999. − V. 428. − P. 372—378.
3. Owens, A. Hard X−ray spectroscopy using a small format TlBr array / A. Owens, M. Bavdaz, G. Brammertz, V. Gostilo, N. Haack, A. Kozerogov, I. Lisjutin, A. Peacock, S. Zotoloka // Ibid. − 2003. − V. 497. − P. 359—369.
4. Vaitkus, J. Investigation of degradation of electrical and photoelectrical properties in TlBr crystals / J. Vaitkus, V. Gostilo, R. Jasinskaite, A. Mekys, A. Owens, S. Zataloka, A. Zindulis // Ibid. − 2004. − V. 531. − P. 192—196.
5. Benett, P. R. Characterization of polycrystalline TlBr films for radiographic detectors / P. R. Benett, K. S. Shah, L. J. Cirignano, M. B. Klugerman, L. P. Moy, F. Olschner, M. R. Squillante // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1999. − V. NS−46. − P. 266—270.
6. Hitomi, K. A method for suppressing polarization phenomena in TlBr detectors / K. Hitomi, T. Shoji, Y. Niizeki // Nucl. Instr. and Meth. A. − 2008. − V. 585. − P. 102—104.
7. Kozlov, V. Degradation effects in TlBr single crystals under prolonged bias voltage / V. Kozlov, M. Kemell, M. Vehkamaki, M. Leskela // Ibid. − 2007. − V. 576. − P. 10—14.
8. Smirnov, N. B. Electrophysical characteristics of TlBr crystals grown in various ambient / N. B. Smirnov, I. S. Lisitsky, M. S. Kuznetsov, A. V. Govorkov, E. A. Kozhukhova // Nucl. Sci. Symp. Conf. Record. IEEE. − San Diego (CA), 2006. − P. 3700—3704.
9. Воробьев, А. А. Ионные и электронные свойства щелочно−галлоидных кристаллов. Кн. 1. / А. А. Воробьев. − Томск: Изд−во ТГУ, 1968. − С. 306.
10. Мейкляр, П. В. Физические процессы при образовании скрытого фотографического изображения. / П. В. Мейкляр. − М. : Наука, 1972. − С. 400.
11. Samara, S. A. Pressure and temperature dependences of the ionic conductivities of the thallous halides TlCl , TlBr, and TlI / S. A. Samara // Phys. Rev. − 1981. − V. 24. − P. 575—586.
12. Shukla, A. K. Formation energies of Schottky and Frenkel defects in thallium halides. / A. K. Shukla, S. Ramdas, C. N. R. Rao // J. Phys. Chem. Solids. − 1973. − V. 34. − P. 761—764.
13. Christy, W. Color centers in TlCl / W. Christy, J. D. Dimock // Phys. Rev. − 1966. − V. 141. − P. 806—814.
14. Brothers, A. D. Temperature and pressure dependence of the optical absorption and luminescence of a defect in TlCl / A. D. Brothers, D. W. Lynch // Phys. Rev. − 1967. − V. 159. − P. 687—691.
15. Лисицкий, И. С. Влияние атмосферы выращивания монокристаллов TlBr на оптические и электрофизические характеристики / И. С. Лисицкий, Н. Б. Смирнов, М. С. Кузнецов, А. В. Говорков, Е. А. Кожухова, В. М.Залетин // В сб.: «Гиредмет». − М. : ЗАО «Принт», 2007. − С. 130—139.
16. Kao, K. C. Time dependent polarization in alkali halides / K. C. Kao. W. Whitham, J. H. Calderwood // J. Phys. Chem. Solids. − 1970. − V. 31. − P. 1019—1026.
17. Friauf, R. J. Diffusion processes in TlCl / R. J. Friauf // Z. Naturforsch. − 1971. − V. 26a. − P. 1210—1223.
18. Samara, S. A. Pressure and temperature dependences of the ionic conductivity of CsCl / S. A. Samara // Phys. Rev. B. − 1980. − V. 22. − P. 6476—6479.
19. Devlin, B. A. A theoretical and experimental study of ionic motion in silver bromide crystals / B. A. Devlin, J. Corish // J. Phys. C. − 1987. − V. 20. − P. 705—720.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад