Вышедшие номера
Примесь олова в термоэлектрике ZnSb: генерация и компенсация носителей заряда
Прокофьева Л.В. 1, Константинов П.П. 1, Шабалдин А.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: lprokofieva496@gmail.com
Поступила в редакцию: 26 ноября 2015 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2016 г.

Метод измерения коэффициентов Холла и электропроводности в режиме термоциклов использован для исследования влияния примеси Sn на микроструктуру и свойства прессованных образцов ZnSb. Олово вводилось как избыточный компонент (0.1 и 0.2 ат%) и как примесь замещения атомов Zn и Sb в концентрации (2-2.5 ат%). Температурные зависимости параметров слабо легированных образцов обнаруживают принципиальное сходство с аналогичными кривыми для ZnSb с 0.1 ат% Cu. Наибольшая холловская концентрация 1.4·1019 cm-3 при 300 K получена при введении 0.1 ат% Sn, безразмерная термоэлектрическая эффективность имеет максимальное значение 0.85 при 660 K. Экспериментальные результаты обсуждаются в предположении двух механизмов легирования, эффективных в разных диапазонах температур, с определяющей ролью вакансий цинка как акцепторных центров. В двух образцах ZnSb с добавками SbSb и ZnSn обнаружен эффект компенсации носителей заряда. Его проявление зависит от температуры и сильно различается вследствие разного легирования образцов. Как и в p-материалах AIVBVI с малым содержанием Sb, компенсация дырок может быть связана с перезарядкой атомов Sn2+Sn4+, рассматриваются виды компенсирующих комплексов.