Прыжковая проводимость в монокристаллах эвтектического композита (InSb)98.2 - (NiSb)1.8

Александр Васильевич Борисенко

doi:10.52575/2687-0959-2023-55-4-354-360

Авторы

Александр Васильевич Борисенко Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-2539-3096

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0959-2023-55-4-354-360

Ключевые слова:

антимонид индия, антимонид никеля, эвтектический композит, эффект Холла, прыжковая проводимость

Аннотация

Получен эвтектический композитный материал (InSb)_98.2- (NiSb)_1.8, состоящий из монокристаллической матрицы полупроводника InSb и ориентированных игл NiSb. Методом рентгеновской диффракции установлено, что матрица полупроводника InSb имела структуру цинковой обманки F43m с параметром кристаллической решетки равным a = 6.49(1) Å. Иглы NiSb имели гексагональную структуру типа арсенида никеля P63/mmc, параметры элементарной ячейки игл NiSb составили a = 3.94(1) Å, c = 5.14(1) Å. Проведено исследование электропроводности эвтектического композитного материала (InSb)_98.2- (NiSb)_1.8. Определены механизмы электропроводности монокристаллического композитного образца. В отсутствии магнитного поля установлен диапазон реализации механизма прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка типа Шкловского – Эфроса. Рассчитана температура начала прыжковой проводимости, которая составила Тν = 126.1 К. Вычислены микроскопические параметры образца (InSb)_98.2- (NiSb)_1.8 при ориентации игл NiSb параллельно направлению магнитного поля и перпендикулярно направлению тока через образец: ширина мягкой параболической щели ∆ = 6.3 мэВ, диэлектрическая проницаемость к = 11, плотность локализованных состояний g₀= 1.66 · 10¹⁶см^-3мэВ^-¹и радиус локализации носителей заряда a = 245.8 Å.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биография автора

Александр Васильевич Борисенко, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

аспирант Белгородского государственного национального исследовательского университета,
г. Белгород, Россия

Библиографические ссылки

Du Z, He J, Chen X, et al. Point defect engineering in thermoelectric study of InSb. Intermetallics. 2019;112:106528.

Luo F, Wang J, Zhu C, et al. 18-Electron half-Heusler compound Ti 0.75 NiSb with intrinsic Ti vacancies as a promising thermoelectric material. Journal of Materials Chemistry A. 2022;10(17):9655-9669.

Razeghi M. Overview of antimonide based III-V semiconductor epitaxial layers and their applications at the center for quantum devices. The European Physical Journal-Applied Physics. 2003;23(3):149-205.

Брюквин Д.В., Раухман М.Р., Шалимов В.П. Влияние различных условий конвективного перемешивания расплавов на структуру и магнитосопротивление направленно закристаллизованных эвтектических сплавов InSb-NiSb. Кристаллография. 2004;49(2):350-355.

Mamedov IKh, Arasly DH, Khalilova AA, et al. Anisotropic electrical properties of a eutectic InSb + MnSb composite. Inorganic Materials. 2016;52:423-428.

Zhao J, Li N, Cheng Y. All-dielectric InSb metasurface for broadband and high-efficient thermal tunable terahertz reflective linear-polarization conversion. Optics Communications. 2023;536:129372.

Pendharkar M, Zhang B,Wu H, et al. Parity-preserving and magnetic field–resilient superconductivity in InSb nanowires with Sn shells. Science. 2021;372(6541):508-511.

Su M, Li J, He K, et al. NiSb/nitrogen-doped carbon derived from Ni-based framework as advanced anode for lithium-ion batteries. Journal of Colloid and Interface Science. 2023;629:83-91.

Weiss H. Structure and Application of Galvanomagnetic Devices: International Series of Monographs on Semiconductors. Elsevier. 2014.

Zheng XM, You JH, Fan JJ, et al. Electrodeposited binder-free Sb/NiSb anode of sodium-ion batteries with excellent cycle stability and rate capability and new insights into its reaction mechanism by operando XRD analysis. Nano Energy. 2020;77:105123.

Friedrich J, Muller G. Erlangen - An Important Center of Crystal Growth and Epitaxy: Major Scientific Results and Technological Solutions of the Last Four Decades. Crystal Research and Technology. 2020;55(2):1900053.

Jesenovec J, Zawilski KT, Alison P, et al. Controlling Morphology of NiSb Needles in InSb through Low Temperature Gradient Horizontal Gradient Freeze. Journal of Crystal Growth. 2023;127440.

Ivanov O, Zakhvalinskii V, Pilyuk E, et al. Resistivity superconducting transition in single-crystalline Cd0.95Ni0.05Sb system consisting of non-superconducting CdSb and NiSb phases. Chinese Journal of Physics. 2021;72:223-228.

Laiho R, Lashkul A, Lisunov K, et al. Hopping conductivity of ni-doped p-CdSb. Journal of Physics: Condensed Matter. 2008;20(29):295204-295214.

Tran T, Wong-Leung J, Smillie L, et al. High hole mobility and non-localized states in amorphous germanium. APL Materials. 2023;11(4).

Немов С.А., Равич Ю.И. Прыжковая проводимость по сильно локализованным примесным состояниям индия в PbTe и твердых растворах на его основе. Физика и техника полупроводников. 2002;36(1):3-23.