Структура, оптичні та термоелектричні властивості парофазних конденсатів PbTe:Sb/(0001) слюда

Abstract

Проведено дослідження парофазних тонкоплівкових структур PbTe:Sb, отриманих у відкритому вакуумі на свіжих сколах (0001) слюди-мусковіт марки СТА. Методами атомно-силової мікроскопії (АСМ) встановлено, що зародження парофазних конденсатів здійснюється за механізмом ФольмераВебера із реалізацією синергетичних процесів пов’язаних із стадіями нуклеації острівців, їх агрегування та коалесценції, а сформовані нанокристаліти являють собою тригональні піраміди із гранями {100} і основою (111), паралельною до поверхні підкладки. Показано, що інфрачервоні (ІЧ) спектри “поглинання-відбивання” конденсатів PbTe:Sb/(0001) слюда товщиною (0,27-2,43) мкм містять відбивання слюди, а також смуги інтенсивної інтерференції, а оптична ширина забороненої зони для вмісту 0,25 ат % Sb складає Еg300K=(0,11-0,13) еВ, що у чотири рази менше у порівнянні з нелегованим матеріалом (Еg300K=0,32) еВ). Стабільний n-тип провідності і високу концентрацію електронів (1019 -1020) см-3 у легованих конденсатах пояснено домінуванням заміщення йонами Sb3+ плюмбуму Pb2+ у катіонній підгратці основної матриці (Sb3+ → Sb1+ Pb) які є ефективними донорами.