Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 12 » Статья стр. 2257
<<<>>>
Дифференциальная туннельная проводимость в лентах n-Bi2Te3-ySey, полученных спиннингованием расплава
Лукьянова Л.Н. 1, Макаренко И.B.1, Усов О.А. 1, Новиков С.В. 1, Усов С.О. 1,2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2НТЦ микроэлектроники РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: lidia.lukyanova@mail.ioffe.ru, igor.makarenko@mail.ioffe.ru, oleg.usov@mail.ioffe.ru, s.novikov@mail.ioffe.ru, s.usov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 20 ноября 2025 г.
Принята к печати: 15 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 30 января 2026 г.
PDF версия
В лентах топологических изоляторов n-Bi2Te3-ySey (y=0.45), сформированных спиннингованием расплава, и монокристаллических образцах при y=0.3 исследованы спектры дифференциальной туннельной проводимости dIt/dU в зависимости от напряжения U, измеренные методом сканирующей туннельной спектроскопии (СТС). Из анализа спектров dIt/dU, пропорциональных электронной плотности состояний, были определены энергия точки Дирака ED и ее флуктуации Δ ED, положение краев валентной зоны EV и зоны проводимости EC, ширина запрещенной зоны Eg и поверхностная концентрация фермионов Дирака ns. В монокристалле n-Bi2Te2.7Se0.3 при более высокой ED ns=2.8·1012 cm-2, что на порядок выше, чем в лентах, при этом параметр мощности в монокристалле в три раза выше, чем в лентах. В запрещенной зоне исследованных термоэлектриков определены интервалы энергий уровней дефектов, относящиеся к донорным (TeBi) и акцепторным (BiTe) антиструктурным дефектам, а также вакансии теллура VTe и висмута VBi. Анализ СТС обнаружил дополнительные валентные подзоны VBi и подзоны проводимости CBi. Ключевые слова: твердые растворы на основе теллурида висмута, сканирующая туннельная спектроскопия, топологический изолятор, точка Дирака, дефекты.
  1. D.M. Rowe. Thermoelectric harvesting of low-temperature heat. In: Modules, Systems, and Applications in Thermoelectrics / Ed. D.M. Rowe. CRC Press, Boca Raton (2012)
  2. Thermoelectrics for Power Generation --- A Look at Trends in the Technology / Eds S. Skipidarov, M. Nikitin. ISBN 978-953-51-2846-5. InTech (2016). P. 576
  3. M.Z. Hasan, C.L. Kane. Rev. Mod. Phys. 82, 4, 3045 (2010)
  4. J.P. Heremans, R.J. Cava, N. Samarth. Nature Rev. Mater. 2, 10, 17049 (2017)
  5. P. Ngabonziza. Nanotechnol. 33, 19, 192001 (2022)
  6. Y.L. Chen, J.G. Analytis, J.-H. Chu, Z.K. Liu, S.-K. Mo, X.L. Qi, H.J. Zhang, D.H. Lu, X. Dai, Z. Fang, S.C. Zhang, I.R. Fisher, Z. Hussain, Z.-X. Shen. Sci. 325, 5937, 178 (2009)
  7. M.J. Gilbert. Commun. Phys. 4, 1, 70 (2021)
  8. G. Jiang, J. Yi, L. Miao, P. Tang, H. Huang, C. Zhao, S. Wen. Sci. Rep. 8, 1, 2355 (2018)
  9. L. Zhang, J. Liu, J. Li, Z. Wang, Y. Wang, Y. Ge, W. Dong, N. Xu, T. He, H. Zhang, W. Zhang. Laser. Photon. Rev. 14, 4, 1900409 (2020)
  10. W. Han, Y. Otani, S. Maekawa. npj Quantum Mater. 3, 1, 27 (2018)
  11. R. Sun, S. Yang, X. Yang, E. Vetter, D. Sun, N. Li, L. Su, Yan Li, Yang Li, Z. Gong, Z.-k. Xie, K.-y. Hou, Q. Gul, W. He, X.-q. Zhang, Z.-h. Cheng. Nano Lett. 19, 7, 4420 (2019)
  12. J. Zhu, T. Zhang, Y. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev. 7, 1, 011312 (2020)
  13. A.A. Taskin, Z. Ren, S. Sasaki, K. Segawa, Y. Ando. Phys. Rev. Lett. 107, 1, 016801 (2011)
  14. Y. Ando. J. Phys. Soc. Jpn. 82, 10, 102001 (2013)
  15. H. Nam, Y. Xu, I. Miotkowski, J. Tian, Y.P. Chen, C. Liu, M.Z. Hasan, W. Zhu, G.A. Fiete, C.-K. Shih. J. Phys. Chem. Solids 128, 251 (2019)
  16. H. Beidenkopf, P. Roushan, J. Seo, L. Gorman, I. Drozdov, Y.S. Hor, R.J. Cava, A. Yazdani. Nature Phys. 7, 12, 939 (2011)
  17. J. Brede, M. Bagchi, A. Greichgauer, A. Uday, A. Bliesener, G. Lippertz, R. Yazdanpanah, A. Taskin, Y. Ando. Phys. Rev. Mat. 8, 10, 104202 (2024)
  18. B. Wiendlocha. J. Electron. Mater. 45, 7, 3515 (2016)
  19. K.-H. Jin, H.W. Yeom, S.-H. Jhi. Phys. Rev. B 93, 7, 075308 (2016)
  20. S. Wang, W. Xie, H. Li, X. Tang. Intermetallics 19, 7, 1024 (2011)
  21. S. Fan, J. Zhao, Q. Yan, J. Ma, H.H. Hng. J. Electron. Mater. 40, 7, 1018 (2011)
  22. C. Wagner, R. Franke, T. Fritz. Phys. Rev. B 75, 23, 235432 (2007)
  23. L.N. Lukyanova, I.V. Makarenko, O.A. Usov. J. Phys.: Condens. Matter 32, 46, 465701 (2020)
  24. W.S. Whitney, V.W. Brar, Y. Ou, Y. Shao, A.R. Davoyan, D.N. Basov, K. He, Q.-K. Xue, H.A. Atwater. Nano Lett. 17, 1, 255 (2017)
  25. P. Seifert, C. Kastl, A.W. Holleitner. In: Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry, Material Aspects of 3D Topological Insulators / Ed. K. Wandelt. Elsevier (2018). P. 491-499
  26. H. Liu, S. Liu, Y. Yi, H. He, J. Wang. 2D Mater. 2, 4, 045002 (2015)
  27. K. Shrestha, V. Marinova, B. Lorenz, P.C.W. Chu. Phys. Rev. B 90, 24, 241111(R) (2014)
  28. Z. Ren, A.A. Taskin, S. Sasaki, K. Segawa, Y. Ando. Phys. Rev. B 82, 24, 241306(R) (2010)
  29. С.В. Новиков, А.В. Ли, А.А. Шабалдин, В.Н. Вербицкий, И.А. Няпшаев. ФТТ 67, 5, 800 (2025)
  30. T. Zhu, L. Hu, X. Zhao, J. He. Adv. Sci. 3, 7, 1600004 (2016)
  31. M.W. Oh, J.H. Son, B.S. Kim, S.D. Park, B.K. Min, H.W. Lee. J. Appl. Phys. 115, 13, 133706 (2014)

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme