ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНОКРИСТАЛЛОВ TlGaS2, ДОПИРОВАННЫХ Со и Yb

Electrical conductivity and dielectric properties of TlGaS2, TlGa0,999Yb0,001S2 and TlGa0,99 Co0,01S2  single crystals are investigated in the temperature range 150–320 K at the measuring field frequencies of 103 –106 Hz. The values of generalized activation energy of charge carriers in these crystals are determined. It is shown that the absolute values of the characteristics studied increase with temperature. The temperature dependences of the dielectric constant of these crystals have revealed the anomalies in the form of wide peaks, indicating the presence of their structural changes at temperatures ~ 170–250 K. The dispersion of the dielectric properties of the single crystals under study is seen: with a frequency growth the dielectric constant values decrease, and electrical conductivity values increase. It is found that the cobalt and ytterbium doping of TlGaS2 crystals decrease permittivity values and increase electrical conductivity values.Проведены исследования электропроводности и диэлектрических характеристик монокристаллов TlGaS2, TlGa0,999Yb0,001S2 и TlGa0,99 Co0,01S2 в интервале температур 150–320 К на частотах измерительного поля 103 –106 Гц. Определены значения обобщенной энергии активации основных носителей заряда в этих кристаллах. Показано, что абсолютные значения изученных характеристик возрастают при увеличении температуры. На кривых температурной зависимости диэлектрической проницаемости исследуемых кристаллов обнаружены аномалии в виде широких максимумов, свидетельствующие о наличии структурных превращений в них в области температур ~ 170–250 К. Выявлена дисперсия диэлектрических свойств исследованных монокристаллов: с ростом частоты значения диэлектрической проницаемости уменьшаются, а удельной электропроводности – увеличиваются. Показано, что легирование кристаллов TlGaS2 кобальтом и иттербием приводит к уменьшению значений диэлектрической проницаемости и увеличению значений электропроводности

Electronic properties and phase transitions in low-dimensional semiconductors

We present the first review of the current state of the literature on electronic properties and phase transitions in TlX and TlMX2 (M = Ga, In; X = Se, S, Te) compounds. These chalcogenides belong to a family of the low-dimensional semiconductors possessing chain or layered structure. They are of significant interest because of their highly anisotropic properties, semi- and photoconductivity, non-linear effects in their I-V characteristics (including a region of negative differential resistance), switching and memory effects, second harmonic optical generation, relaxor behavior and potential applications for optoelectronic devices. We review the crystal structure of TlX and TlMX2 compounds, their transport properties under ambient conditions, experimental and theoretical studies of the electronic structure, transport properties and semiconductor-metal phase transitions under high pressure, and sequences of temperature-induced structural phase transitions with intermediate incommensurate states. Electronic nature of the ferroelectric phase transitions in the above-mentioned compounds, as well as relaxor behavior, nanodomains and possible occurrence of quantum dots in doped and irradiated crystals is discussed.Comment: 70 pages, 38 figure