Введение к работе
Актуальность те»н, Интерео к исследованиям электрических н гальЕаионагнитных свойств полупроводников с сильноани-зотропиой кристаллической структурой в значительной степени. стимулируется перспективой обнаружения в них физических явлений, свойственных ниэкаразцзрным системам. После того, как многочисленные исследования электронной зонной структуры СЛОИСТЫХ полупроводников не оставили сомнений в практической "трехмерности" основных электронных состояний, фораируших край фундаментального поглощения, возможности наблпддікя "низкоразиерных" эффектов а слоистых или цепочечных кристаллах стали все чаие связывать с наличием дефектов, способстзукзих' образовании ниэ-керазиерных структур. Именно предполагая наличие плоских дефектов упаковки слова в слоистых полупроводниках объясняв? многие особенности их кинетнчвемпе и гальваномагнитных свойств: "двумерный" циклотронный резонанс, квантовый эффект Холла и т.д. Практически во всех работах сообиается о различном характере проводимости вдоль и поперек сдоев в кристаллах со слоистой структурой. Однако, если По поводу механизма проводимости вдоль слоев имеется общее мнение, то единого мнения о конкретном механизме переноса заряда поперек слоев ка существует.
Если слоистым полупроводникам в указанном выше аспекте уделялось и уделяется эначигельное внимание, кристаллы с цепочечной структурой изучены существенно менее подробно. Анализ имевшихся данных но позволяет делать каких-либо определенных вызодов относительно особенностей электронных свойств селени-да таллия, связанных" со спецификой его кристаллического строз-нкя. К примеру, не ясен иохашшм токопереноса з нем различных
_ 4 -
направлениях (вдоль и поперек кристаллической оси "С"), в ряхе случаев получены противоречивые данные об анизотропии электропроводности.
Из сказанного ясно, какую важную роль в явлениях электрон-ного переноса в слоистых и цепочечных кристаллах играет реальная кристаллическая структура. 13 связи с этим особую актуальность приобретает исследования специчльно созданных дефектов на электрофизические и гальваномчгнитнъю свойства слоистых и цепочечных кристаллов. Возможно, что именно из-за практического отсутствия таких исследований до сих пор остаются открытыми вопросы, связанные с возникновением металлической проводимости и областей двумерного электронного газа в слоистих полупроводниках.
Определявшая роль дефектов в явлениях переноса в слоистих и цепочечных полупроводниках делает их весьма перспективними и с точки зрения изучения локализациснных эффектов.
Вое вышеперечисленное позволяет сформулировать осно?нуг> ноль . предпринятых в диссертации исследований: установить механизм переноса заряді, в различных направлениях в слоистых и цепочечных кристаллах.
для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач, наиболее вавдымп из которых представлкнтся следующие: изучить анизотропию олектрической проводимости в спроком температурном интервале в слоистых и цепочечных кристаллах, полученных разными технологическими методами, содержащих разную концентрация примес.сй к искусственно созданных дефектов; изучить влияние магнитного поля на механизмы токопереноса в разных направлениях в указанных кристаллах.
flay чи ая новизна проведенных исследований. . ''
І.Низкотемпературная проводимость в направлении параллельном ц перпендикулярном иепям селенида галлия пожег иметь единую природу, а ее анизогрошш зависигог реальной кристаллической структури (в частности, возможен случаи, когда Q >^. ).
З.Цагішгосопрогітяоаив з селенкдв .т-алдня в области низких тем
ператур зависит случаипим образом or' взаимной ориентации электричьс-
кого и магнитного полей.. ; ..;
З.Ыежцу заракгером нроводкмости(пршцшвый,металлический) п кониенграшсй пріжесеіі в ееленкде таллия не существует однозначной корреляции - металлическая йроЕОЦиность моїм существовать ь образна с меньшей концентрацией примесей.'''
4.Величина сопротивления в металлической области проЕодд.вет;:
селенида таллия оказывается выше, чем допустимые в рамках концепции-
нннпкальиои металлической проводимости значения',дяя^ трехмерного и
. дьукериого случаен, .
б.Напштосопрогивление в образцах селенида галлия с прихковоп право цимостьи является, по лоли гель ним и становится отрицательно.', с Оольажи (до 70?!) up аосолшно'і .величине значениями в образцах с :;о-талличесюл! проводимостью.. ''..
О.Лри У -облучении селенида таллия . проБодашс гь вдоль направления, перпендикулярного цепям, резко растет и приобретает металлически.; характера широкої! области температур (270-1,310.
7.- V' -облучение слоистых кристаллов селенида индия приводит к єдиної.::' механизму проводимости вдоль направления параллельного и перпендикулярного слоям и установлений ее металлического характера а широкой" обяасги температур.
П.Е5К!1ческая ценность диссертации состоит в том, что рс-
зулыати исследовании открывают перспективи создания структур с различной степенью 'анизотропии проводимости, управляемой с покс;иьь внешнего магнитного поля и Y -облучения.
На защиту выносятся спецукаае ооновіше положения:
І.Низкотешерагурная проводаосгь в цепочечном кристалле селе-ница галлия осуществляется по случайным образом ориентированным в образце кластерам, что приводит: а)к 'различной величине, анизотропии сопротивления вплоть-цо"обратноіі" 5u'"Fi в различных образцах; б)к, отсу тс твив закономерное пі в зависимости члагнегосопротивления от взаимной ориентациимагнитного и электрического пояеЛ; в)к отсутствию корреляции мєеду характером низкотемпературной проводимости (прыхковый-чаегаялаческий) и концентрацией примесеіі в кристалле.
2.Нйзкотешературная металлическая проводимоегь селеница галлия имеет низкоразыернын характер, поскольку величина сопротивления в .металлической области .сущебгвепно превышает максимально допустимую в рамках концепции минимальной металлической проводимоеiu величину, характерную для трехмерного, а в ряде случаев .двумерного проводника.
3.Определенные дозы . V -облучения приводят к резкому росту
анизотропии проводимости за счет ее увеличения в направлении, пер
пендикулярном цепочкам в - . . ~
4.0бяуче:ше ежжегхы кристаллов селенищиндия сверх определенной дога (40 Ырад) приводит к установлении единого механизма проводимости.в направлевпи, параллельном и перпендикулярном слоя:,: из-за роста числа дефектов стыковки слоев и "трехмеризашш" структуры.
Апробация работ. Полученные" в диссертационной работе результаты докладывались на: 'I Всесоюзной .-конференции .".Химия
и физика соединения внедрения" (Ростов-на-Дону, 1990), I региональной конференции республик Средней Азии и Казахстана "Радиационная физика твердого тела", (Самарканд,1991), III Всессвэной конференции "Материаловедение халькогенидных полупроводников" (Черновцы, 1991), Сателлитной XXX встречи конференции Европейских исследовательских групп по высоким давлениям "Физика многокомпонентных полупроводников" (Баку, 1992) и на семинарах Института физики АН Азербайджанской Республики.
Публикация. Основное содержание диссертации изложено в 8 печатных работах, опубликованных в зарубежных (6) и республиканских (2) изданиях.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 151 страницах, содержит ЗЦ рисунков, и список цитируемой литературы из ІІ4 наименования.
