Convergence of iron resonant level with heavy-hole valence band in Pb1-xSnxTe alloys

Термический коэффициент движения резонансного уровня железа в сплавах Pb-=SUB=-1-x-y-=/SUB=-Sn-=SUB=-x-=/SUB=-Fe-=SUB=-y-=/SUB=-Te

“…С этой целью мы провели аппроксимацию полученных нами экспериментальных температурных зависимостей коэффициента Холла теоретическими зависимостями, построенными в рамках предложенной ранее модели перестройки электронного спектра сплавов при увеличении содержания олова и температуры [13,14]. При этом, во-первых, предполагалось, что во всех образцах уровень Ферми E F стабилизирован резонансным уровнем железа E Fe , положение которого относительно краев энергетических зон меняется по линейным законам с ростом концентрации олова в сплавах и температуры, и использовалась хорошо известная зависимость ширины запрещенной зоны E g (в мэВ) от состава сплава и температуры [31]:…”

“…При построении этих диаграмм использовалась описанная выше модель перестройки электронного спектра сплавов (см. (2)−(5)) с параметрами β = d(E i −E Fe )/dx ≈ 4.6 мэВ/мол% и α = d(E i −E Fe )/dT ≈ −0.07 мэВ/K, определенными в работах [13,14] и в настоящей работе, а также данные по движению потолка -зоны при увеличении содержания олова в сплавах [31] и температуры [31][32][33][34][35]. Необходимо отметить, что если характер движения -зоны c ростом концентрации олова в сплавах хорошо известен ( -зона движется относительно середины запрещенной зоны со скоростью d(E i −E )/dx ≈ 2.15 мэВ/мол% [31]), то с ее поведением при увеличении температуры ситуация более сложная.…”

“…Недавно было показано, что при увеличении концентрации олова в сплавах Pb 1−x −y Sn x Fe y Te резонансный уровень железа по линейному закону движется в глубь " легкой" валентной зоны L + 6 , постепенно приближаясь к экстремумам " тяжелой" валентной подзоны в точках зоны Бриллюэна [13,14]. При этом предполагалось, что пересечение резонансного уровня железа, стабилизирующего уровень Ферми, с потолком -зоны так же, как и в случае резонансного уровня индия в SnTe [15][16][17], может привести к значительному увеличению коэффициента Зеебека S и термоэлектрической добротности полупроводника ZT = σ S 2 T /κ (σ -удельная электропроводность, κ -коэффициент теплопроводности) в результате резкого увеличения плотности состояний на уровне Ферми, уширения резонансного уровня и гибридизации примесных и зонных состояний.…”

Влияние примеси никеля на гальваномагнитные свойства и электронную структуру PbTe

“…Первый из уровней 3d-примесей с переменной валентностью, расположенный в валентной зоне, -уровень Fe -в PbTe находится под самым ее потолком [6]. При увеличении содержания олова в сплавах Pb 1−x Sn x Te он движется в глубь " легкой" валентной зоны с экстремумами в точках L зоны Бриллюэна и может достичь потолка " тяжелой" валентной -зоны при некотором зависящем от температуры критическом содержании олова (x = 0.60−0.65 при температуре T = 4.2 K) [7,8]. Это обстоятельство представляет интерес с точки зрения возможности повышения термоэлектрической эффективности материалов на основе полупроводников A IV B VI методами " зонной инженерии" [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19].…”