The Influence of Surface on Scattering of Carriers and Kinetic Effects in n-PBTE Films

The influence of mechanisms of surface reflection of electrons on the ex-perimental electrical transport and thermoelectric properties of n-PbTe films on various substrates are considered based on the Fuchs–Sondheimer and Mayer models. The thickness dependence of conductivity, Hall coeffi-cient, and Seebeck coefficient of films based on PbTe are investigated. As shown, for the films on glassceramic substrates, mechanism of completely diffuse scattering of carriers (p ≈ 0) are implemented, and for the films obtained on fresh mica chips, mixed mechanism of specular–diffuse scat-tering of carriers is realized (scattering coefficient p ≈ 0.4).Вивчено вплив механізмів поверхневого відбивання електронів на експериментальне електроперенесення та термоелектричні властивості плівок n-PbTe на різних підкладинках на основі моделів Фукса–Сондхаймера та Маєра. Досліджено залежність від товщини провідности, Голлового коефіцієнта і Зеєбекового коефіцієнта плівок на основі PbTe. Показано, що для плівок на ситалових підкладинках реалізується механізм повністю дифузного розсіяння носіїв заряду (p ≈ 0), а для плівок, одержаних на свіжоприготовлених лоснякових кристаликах, — мішаний дзеркально-дифузний механізм розсіяння носіїв (коефіцієнт розсіяння p ≈ 0,4).Изучено влияние механизмов поверхностного отражения электронов на экспериментальный электроперенос и термоэлектрические свойства плёнок n-PbTe на различных подложках на основе моделей Фукса–Сондхаймера и Майера. Исследована зависимость от толщины прово-димости, коэффициента Холла и коэффициента Зеебека плёнок на ос-нове PbTe. Показано, что для плёнок на ситалловых подложках реали-зуется механизм полностью диффузного рассеяния носителей заряда (p ≈ 0), а для плёнок, полученных на свежеприготовленных слюдяных кристалликах, — смешанный зеркально-диффузный механизм рассея-ния носителей (коэффициент рассеяния p ≈ 0,4)

Crystallochemistry of defects in lead telluride films

The crystallochemical model of vapor-phase epitaxy of the lead telluride films has been proposed with the supposition about the simultaneous formation of singly charged, doubly charged and electroneutral Frenkel defects in the cationic sublattice. It has been shown that in spite of the large concentration of partly compensated doubly charged defects the singly charged Frenkel pairs Pbi⁺ and VPb⁻ also play an essential role in change carrier concentration in PbTe films. The results of numerical calculation agree with the available experimental data of the dependence of charge carrier's concentration in films upon the partial pressure of tellurium vapor and the deposition's temperature in the hot-wall method

Кинетические эффекты, обусловленные флуктуациями толщины квантовой полупроводниковой проволоки

The electrical conductivity, thermopower and thermal conductivity of semiconductor quantum wire conditioned by a random field of Gaussian fluctuations of wire thickness are theoretically determined. We present the results for cases nondegenerate and generate statistics of carriers. The considered mechanism of relaxation of the carriers is essential for sufficiently thin and clean wire from the А3В5 and А4В6 type of semiconductors at low temperatures. The quantum size effects that are typical of quasi-one-dimensional systems were revealed.Теоретично визначено електропровідність, термоерс і теплопровідність квантового напівпровідни- кового дроту внаслідок гаусівських флуктуацій товщини дроту. Результати наведено для випадків не- виродженої і виродженої статистики носіїв заряду. Розглянутий механізм релаксації носіїв заряду є суттєвим для достатньо тонкого і чистого дроту з напівпровідників типу А3В5 і А4В6 при низьких тем- пературах. Визначено квантово-розмірні ефекти, характерні для квазіодновимірних систем.Теоретически определены электропроводность, термоэдс и теплопроводность квантовой полупро- водниковой проволоки вследствие гауссовських флуктуаций толщины проволоки. Результаты приве- дены для случаев невырожденной и вырожденной статистики носителей заряда. Рассмотрен меха- низм релаксации носителей заряда является существенным для достаточно тонкого и чистого прово- локи из полупроводников типа А3В5 и А4В6 при низких температурах. Определены квантово- размерные эффекты, характерные для квазиодномерных систем

Quantum Effects of Non-Ballistic Transport in Films Based on Compound PbSnAgTe

Based on the theory of weak localization, taking into account the mechanism of spin-orbit scattering, thepatterns of change in the magnetic conductivity of films PbSnAgTe are considered. The dependences of themagnetoresistance of PbSnAgTe films in magnetic field perpendicular to the surface of the film are studied.It is shown that for polycrystalline films on mica-muscovite substrates, the time of spin-orbital interactiondepends on the composition and may change the sign of the magnetoresistance.Keywords: quantum effects, weak localization, thin films, lead telluride, kinetic phenomena</p

Кінетичні явища та термоелектричні властивості полікристалічних тонких плівок на основі сполук PbSnAgTe

Thin polycrystalline films based on PbSnAgTe (LATT) compounds on mica-muscovite substrates are obtained. The dependences of conductivity, mobility of current carriers and specific thermoelectric power on temperature for these condensates are investigated. It is established that the mechanisms of transport of carriers on the intergrain boundaries dominate at low temperatures, and at higher temperatures the charge transport is determined by the volume of grain. The predominant scattering mechanism at higher temperatures is scattering on acoustic phonons.В работе получены тонкие поликристаллические пленки на основе соединений PbSnAgTe (LATT) на подложках из слюды-мусковит. Исследована зависимость проводимости, подвижности носителей тока и удельной термоэлектрической мощности от температуры данных конденсатов. Установлено, что механизмы переноса носителей тока на межзеренних границах доминируют при низких темпера- турах, а при более высоких темперетурах перенос заряда определяется объемом зерна. Преобладаю- щим механизмом рассеяния при высоких температурах является рассеяние на акустических фононах.В роботі отримано тонкі полікристалічні плівки на основі сполук PbSnAgTe (LATT) на підкладках зі слюди-мусковіт. Досліджено залежність провідності, рухливості носіїв струму та питомої термоелек- тричної потужності від температури для даних конденсатів. Встановлено, що механізми перенесення носіїв струму на міжзеренних межах домінують при низьких температурах, а при вищих температу- рах перенесення заряду визначається об’ємом зерна. Переважаючим механізмом розсіяння при ви- щих температурах є розсіяння на акустичних фононах