Структура Зоны Проводимости Теллурида Висмута По Данным Оптического Поглощения

Abstract

Проведены исследования спектральных зависимостей коэффициента оптического поглощения n-Bi2Te3 в диапазоне 40-300 мэВ в зависимости от концентрации электронов и толщины образцов при комнатной температуре с целью определения параметров дополнительной подзоны в зоне проводимости теллурида висмута и ее возможного влияния на транспорт носителей заряда. Показано, что теллурид висмута является прямозонным полупроводником с дополнительной подзоной в зоне проводимости. Эти данные согласуются с исследованиями квантовых осцилляций в n-Bi2Te3 в сильных магнитных полях при температурах ниже 20 K. DOI: 10.21883/FTP.2017.07.44630.16

Топологические поверхностные состояния фермионов Дирака в термоэлектриках n-Bi-=SUB=-2-=/SUB=-Te-=SUB=-3-y-=/SUB=-Se-=SUB=-y-=/SUB=-

“…На рис. Сдвиг краев валентной зоны и зоны проводимости увеличивается с ростом атомных замещений в твердых растворах, что приводит к увеличению ширины запрещенной зоны E g по сравнению с оптическими данными, особенно в n-Bi 2 Te 3 [13] (рис. 5, кривые 2, 3, значения E g отмечены стрелкой и приведены в подписи к рисунку).…”

Оптическое Поглощение, Связанное С Межзонными И Межподзонными Переходами Электронов В Теллуриде Висмута

“…Несмотря на имеющиеся результаты, энергетические спектры слоистых соединений A V 2 B VI 2 , в том числе и теллурида висмута, до сих пор исследованы недостаточно, что затрудняет учет влияния зонной структуры на термоэлектрические свойства. Прогресс в исследовании особенностей зонных спектров слоистых полупроводников A V 2 B VI 2 был достигнут лишь недавно, благодаря более широкому использованию оптических методов для изучения их физических свойств [5,6,12]. В этом плане особое значение имеет исследование спектров оптического поглощения, позволяющее получать обширную и нетривиальную информацию о величинах зонных параметров изучаемых соединений и их зависимостей от концентрации свободных носителей заряда и температуры.…”

“…В этом плане особое значение имеет исследование спектров оптического поглощения, позволяющее получать обширную и нетривиальную информацию о величинах зонных параметров изучаемых соединений и их зависимостей от концентрации свободных носителей заряда и температуры. В частности, исследования спектров коэффициента поглощения α, выполненные авторами работы [12], позволили получить независимое доказательство существования дополнительного экстремума в зоне проводимости теллурида висмута и при комнатной температуре определить величину энергетической щели E c между ним и основным экстремумом электронной зоны.…”

“…В настоящей работе продолжены исследования, начатые авторами [12]. Цель выполненных экспериментов состояла в том, чтобы выявить в спектрах коэффициента поглощения области, связанные с межзонными и межподзонными переходами электронов, определить тип межзонных переходов электронов на пороге фундаментального поглощения и оценить скорости температурного изменения энергетического зазора E c между основной и дополнительной подзонами зоны проводимости и ширины запрещенной зоны E g0 в теллуриде висмута.…”

Фотоэлектромагнитный эффект, индуцированный терагерцовым излучением, в топологических изоляторах (Bi-=SUB=-1-x-=/SUB=-Sb-=SUB=-x-=/SUB=-)-=SUB=-2-=/SUB=-Te-=SUB=-3-=/SUB=-

“…Следует отметить, что в условиях сильного вырождения электронного газа ФЭМ эффект, как правило, обусловлен не генерацией носителей, а их тепловым разогревом [12]. Поскольку ширина запрещенной зоны в (Bi 1−x Sb x ) 2 Te 3 составляет ∼ 100 мэВ [15,16]…”