Features of the Absorption and Photosensitivity Spectra of Quaternary Compound AgGaGeS 4 Single Crystals

Проведено дослідження дефектних алмазоподібних тетрарних монокристалів AgGaGeS 4 (просторова група Fdd2), в яких лише 75 % вузлів у кристалографічній позиції 16b зайняті атомами Ag. Наявність стехіометричних вакансій срібла і статистичне заповнення відповідних вузлів кристалічної ґратки атомами Ga і Ge спричиняють появу властивостей невпорядкованих матеріалів у сполуках AgGaGeS 4, р-типу провідності з шириною забороненої зони K) = T еВ(при = E g 300 2,84 . На основі аналізу спектрів поглинання світла в області краю фундаментальних переходів зроблено висновок про існування підзон зони провідності, утворених хви-льовими функціями орбіталей валентних електронів атомів Ag, Ga, Ge з різною ефективною масою. Монокристали AgGaGeS4 належать до фоточутливих напівпровідників із максимумами фоточутливості в області нм 435 1 м (власна фотопровідність) і . нм 608 2 м Інтерпретацію експериментальних результатів проведено в рамках моделі Мотта для невпорядкованих тіл. ; The defective diamond-like crystals of quaternary compaund AgGaGeS4 (space group Fdd2) in which only 75% of sites in the crystallographic positions 16b are occupied by Ag atoms has been investigated. Due to the presence of stoichiometric silver vacancies and statistical filling of the appropriate lattice sites by Ga and Ge atoms the compaunds have features of disordered materials. It has been revealed tlat AgGaGeS4 single crystals have p-type of conductivity and energy bandgap K) = T еV(at = E g 300 2,84 . From the study of absorption spectra near the edge of fundamental transitions the conclusion is made about the existance of subbands of conduction band, formed by wawe functions of orbitals of valence electrons with various effective mass in Ag, Ga, Ge atoms. AgGaGeS4 single crystalls are shown to be photosensitive with maximum of photosensitivity at нм 435 1 м 435 nm (intrinsic photoconductivity) and нм 608 2 м 608 nm. The experimental results have been interpreted according to Mott model for disordered solids

Zjawiska transportu w monokryształach Tl_1-XIn_1-XGe_XSe₂ (x=0.1, 0.2)

Temperature dependences of electroconductivity for single crystals Tl1−xIn1−xGexSe2 were analyzed. It was established an occurrence of thermoactivated states within the temperature range 100-300 K. The conductivity is formed by delocalized carriers within the conductivity band and the jumping conductivity over the localized states which are situated in the narrow localized states near the Fermi level. Following the performed data the activation energy was evaluated with accuracy up to 0.02 eV. The density of the localized states as well as the distribution of the energy over the mentioned states was evaluated. Additionally the average distance between the localized states is evaluated at different temperatures.Analizowano zależności temperaturowe przewodności elektrycznej dla monokryształów Tl1−xIn1−xGexSe2. Ustalono pojawienie się stanów termo-aktywnych w zakresie temperatur 100-300 K. Przewodnictwo tworzone jest przez zdelokalizowane nośniki w paśmie przewodnictwa i skoki przewodnictwa po stanach zlokalizowanych, znajdujących się w wąskich zlokalizowanych stanach w pobliżu poziomu energii Fermiego. Wartość energii aktywacji oszacowano z dokładnością do 0,02 eV. Wyznaczono wartości gęstości stanów zlokalizowanych, jak i rozkład energii na wymienionych stanach. Dodatkowo w różnych temperaturach oszacowano średnią odległość pomiędzy stanami zlokalizowanymi

Indukowane światłem właściwości optyczne monokryształów Tl1-xIn1-xSixSe2

The influence of temperature on electroconductivity and photoinduced changes of the absorption at 0.15 eV under influence of the second harmonic generation of CO2 laser for the two type of single crystals were investigated. The single crystals Tl1−xIn1−xSixSe2 (x=0.1 and 0.2) have been grown by the two-zone Bridgaman-Stockbarger method. The temperature studies of electroconductivity were done in cryostat with thermoregulation in the temperature 77 - 300 K, with stabilization ±0.1 K. Photoinduced treatment of the investigated single crystals were performed using the 180 ns pulses second harmonic generation of the CO2 laser operating at 5.3 μm. Experimental studies have shown that for the Tl1−xIn1−xSixSe2 single crystals with decreasing temperature from 300 up to 240 K and from 315 up to 270 K the conductivity is realized by thermally excited impurities with activation energies equal to about 0.24 eV and 0.22 eV for x= 0.1 and 0.2, respectively. Photoinduced absorption achieves its maximum at a power density below 100 mJ/cm2. Has been shown that the samples with x=0.2 demonstrated higher changes of the photoinduced absorption with respect to the x=0.1. With further decreasing temperature is observed monotonic decrease in the activation energy of conductivity. The origin of these effects is caused by the excitations of both the electronic as well as phonon subsystem. At some power densities the anharmonic excitations become dominant and as a consequence the photoinduced absorption dependence is saturated what were observed. Additionally, we were evaluated at given temperature the average jump length of R for localized states near Fermi level.W pracy badano wpływ temperatury na przewodnictwo elektryczne oraz indukowane światłem zmiany absorpcji optycznej przy 0.15 eV, pod działaniem drugiej harmonicznej lasera CO2 dla dwóch typów monokryształów. Monokryształy Tl1−xIn1−xSixSe2 (x=0.1 i 0.2) otrzymano w pionowym dwustrefowym piecu metodą Bridgamana-Stockbargera. Badania temperaturowe przewodności elektrycznej przeprowadzono w kriostacie z termoregulacją, w temperaturze 77-300 K, przy stabilizacji ±0,1 K. Fotoindukowaną obróbkę laserową monokryształów wykonano przy użyciu 180 ns impulsów drugiej harmonicznej lasera CO2 o długości fali 5,3 μm. Eksperymentalnie wykazano, że z obniżaniem temperatury od 300 do 240 K i od 315 do 270 K przewodnictwo elektryczne monokryształów Tl1−xIn1−xSixSe2 jest wywołane przez wzbudzenia termicznie domieszek z energią aktywacji równą około 0,24 eV i 0,22 eV dla ő = 0,1 i 0,2, odpowiednio. Indukowana optycznie absorpcja osiąga maksimum przy gęstości mocy poniżej 100 mJ/cm2. Stwierdzono, że próbka z x = 0,2 wykazuje większe zmiany absorpcji indukowanej światłem w porównaniu do próbki z x = 0.1. Z dalszym spadkiem temperatury obserwowano monotoniczny spadek energii aktywacji przewodnictwa. Pochodzenie tych efektów jest spowodowane przez wzbudzanie zarówno podsystemu elektronowego jak i fonononowego. Przy niektórych gęstościach mocy wzbudzenia anharmoniczne zaczynają dominować, co w konsekwencji prowadzi do nasycenia indukowanej światłem zależności absorpcji optycznej. Dodatkowo w pracy wyznaczono dla danej temperatury średnią długość skoku R dla stanów zlokalizowanych w pobliżu poziomu Fermiego