ДОСЛІДЖЕННЯ МАГНІТОРЕЗИСТИВНОГО ЕФЕКТУ В МОНОКРИСТАЛІЧНОМУ n-CdxHg1-xTe (x = 0,19÷0,2). І. ЕКСПЕРИМЕНТ

Viktor Belyukh, B. Pavlyk

Анотація


Досліджено температурні (80–273 К) залежності магнетоопору, Δρ|/ρ0 = f(T), монокристалічного n–CdxHg1-xTe (x=0,19÷0,2) з високою рухливістю носіїв заряду. Вимірювання виконані у постійному магнітному полі з індукцією B = 0,42 Тл. Вперше у цьому матеріалі виявлено залежність магнетоопору від напряму магнітного поля. Встановлено, що питомий опір ρ| зразків-паралелепіпедів n–CdxHg1-xTe (x=0,19÷0,2) у разі вимірювань на лівій грані (якщо дивитись за напрямом вектора B) є меншим за додатного напряму поля (B+), ніж за від’ємного (B-). Такі результати підтверджені багатократними вимірюваннями на декількох зразках. Окрім того, у зразку n–CdxHg1-xTe (x~0,19) при вимірюваннях на лівій грані виявлено зменшення питомого опору в магнітному полі (B+) у порівнянні з вимірюваннями без поля (аномальний магніторезистивний ефект). Цей ефект спостережений у досить широкому температурному діапазоні. У зразку n–CdxHg1-xTe (x~0,2) також зафіксований такий ефект, але лише у невеликому діапазоні температур. У другій частині цієї праці буде зроблений теоретичний аналіз одержаних результатів.

Ключові слова: вузькозонні напівпровідники, питома електропровідність, магнетоопір, магніторезистивний ефект.


Повний текст:

PDF

Посилання


Lawson W. D., Nielsen S., Putley E. H., Young A.S. Praperation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 1959. - Vol.9, №3-4. - P. 325-329.

Easley J., Arcun E., Cui B. et al. Analysis of Carrier Transport in n-type Hg1-xCdxTe with Ultra-Low Doping Concentration // Journal of Electronic Materials. - 2018. - Vol.47, №10. - P. 5699-5704.

Izhnin I.I., Mynbaev K.D., Voitsekhovsky A.V. et al. Arsenic-ion implantation-induced defects in HgCdTe films studied with Hall-effect measurements and mobility spectrum analysis // Infrared Physics and Technology. - 2019. - Vol.98. - P. 230-235.

Korotaev A.G., Izhnin I.I., Mynbaev K.D. et al. Hall-effect studies of modification of HgCdTe surface properties with ion implantation and thermal annealing // Surface and Coatings Technology. - 2020. - Vol.393. - P. 125721 (1-5).

Ikemoto Y., Zen H. HgCdTe detector saturation using infrared free electron laser and infrared synchrotron radiation // Infrared Physics and Technology. - 2020. - Vol.106. - P. 103268 (1-4).

Kinch M. A. Fundamentals of Infrared Detector Materials // SPIE Press, Bellingham, USA. - 2007. - P. 61-133.

Dornhaus R., Nimtz G. The Properties and Applications of Hg1-xCdxTe Alloy System // Narrow-Gap Semiconductors. Springer Tracts in Modern Physics. - 1983. - Vol.98. - P. 119-309.

Chu J., Sher A. Physics and Properties of Narrow Gap Semiconductors // Series “Microdevices: Physics and Fabrication Technologies”, Springer Science + Business Media, LLC. - 2008. - 612 p.

Chu J., Sher A. Device Physics of Narrow Gap Semiconductors // Series “Microdevices: Physics and Fabrication Technologies”, Springer Science + Business Media, LLC. - 2010. - 515 p.

Kim J. S., Seiler D. G., Tseng W. F. Multicarrier characterization method for extracting mobilities and carrier densities of semiconductors from variable magnetic field measurements // Journal Applied Physics. - 1993. - Vol.73, №12. - P. 8324-8335.

Kim J. S., Seiler D. G., Colombo L. , Chen M. C. Electrical characterization of liquid-phase epitaxially grown single-crystal films of mercury cadmium telluride by variable-magnetic-field Hall measurements // Semiconductor Science and Technology. - 1994. - Vol.9, №9. - P. 1696-1705.

Kim J. S., Seiler D. G., Colombo L., Chen M. C. Characterization of Liquid-Phase Epitaxially Grown HgCdTe Films by Magnetoresistance Measurements // Journal of Electronic Materials. - 1995. - Vol.24, №9. - P. 1305-1310.

Mercury Cadmium Telluride: Growth, Properties and Application / Edited by P. Capper and J. Garland // John Wiley and Sons Ltd., U.K. - 2011. - 598 p.

Dornhaus R., Nimtz G., Schlabitz W., Zaplinski P. Galvanomagnetic properties of n–type Hg0.8Cd0.2Te // Solid State Communications. - 1974. - Vol.15, №3. - P. 495-498.

Fiorito G., Gasparrini G., Passoni D. A possible method for the grown of homogeneous mercury cadmium telluride single crystals // Journal of The Electrochemical Society. - 1978. - Vol.125, №2. - P. 315-317.

Белюх В., Цілінська І. Вплив низькотемпературного лазерного відпалу на гальваномагнітні властивості монокристалічного CdxHg1-xTe (x»0,2) // Вісник Львівського університету. Сер. фізична. - 2003. - Вип.36. - С. 242-254.

Белюх В., Павлик Б. Вплив низькотемпературного відпалу у вакуумі на фізичні властивості монокристалічного n–CdxHg1-xTe (x»0,19) // Електроніка та інформаційні технології. - 2018. - Вип.9. - С. 150-163.

Белюх В., Павлик Б. Вплив низькотемпературного відпалу у вакуумі на фізичні властивості монокристалічного p–CdxHg1-xTe (x»0,28) // Електроніка та інформаційні технології. - 2018. - Вип.10. - С. 142-153.

Кучис Е. В. Методы исследования эффекта Холла. – М. : Советское радио, 1974. – 328 с.

Кучис Е. В. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. – М. : Радио и связь, 1990. – 264 с.

Белюх В. М., Біленький Б. Ф., Волощук Р. Я., Данилюк Ю. В., Сторчун П. Є. Автоматизована установка для вимірювання електрофізичних параметрів напівпровідників // Вісник Львівського університету. Сер. фізична. - 1995. - Вип.27. - С. 139-142.

Аскеров Б. М. Кинетические эффекты в полупроводниках. – Л. : Наука, 1970. – 303 с.

Ivanov-Omskii I. I., Berchenko N. N., Elizarov A. I. Transport Anomalies in CdxHg1-xTe // Physica Status Solidi (a). - 1987. - Vol.103, №1. - P. 11-28.

Scott W. Electron mobility in Hg1-xCdxTe // Journal of Applied Physics. - 1972. - Vol.43, №3. - P. 1055-1062.

Long D., Schmit J. L. Mercury-Cadmium Telluride and Closely Related Alloys // in Semiconductors and Semimetals (edited by R. K. Willardson and R. C. Beer), Academic Press (New York and London). - 1970. - Vol.5. - P. 175-255.

Bartlett B. E., Capper P., Harris J. E., Quelch M. J. T. Factors Affecting the Electrical Characteristics of Cadmium Mercury Telluride Crystals // Journal of Crystal Growth. - 1980. - Vol.49, №4. - P. 600-606.

Van der Pauw L. J. A method of measuring specific resistivity and Hall Effect of discs of arbitrary shape // Philips Research Reports. - 1958. - Vol.13, №1. - P. 1-9.

Dornhaus R., Nimtz G. Transverse Magnetoresistance of Hg1-xCdxTe in the Extreme Quantum Limit // Solid State Communications. - 1977. - Vol.22, №1. - P. 41-45.

Tsidilkovskii I. M, Giriat W., Kharus G. I., Neifeld E. A. Longitudinal Magnetoresistance and Hall Effect of CdxHg1-xTe in Strong Magnetic Fields // Physica Status Solidi (b). - 1974. - Vol.64, №2. - P. 717-727.




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/eli.15.10

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.