ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫМИ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ AgGaGe_3Se_8

摘要

Исследованы электрические, оптические и термоэлектрические свойства кристаллов AgGaGe_3Se_8, выращенных методом Бриджмена-Стокбаргера и легированных в процессе роста переходными и редкоземельными металлами. Монокристаллы AgGaGe_3Se_8 являются анизотропными полупроводниками P-типа проводимости с шириной запрещенной зоны ~ 2.25 эВ (T ~ 290 K), которая незначительно уменьшается до ~ 2.20 эВ при легировании кристаллов Nd, Gd, Er (N~ 5 х 10~(18) см~(-3)). Большая концентрация стехиометрических вакансий серебра (N- 1.8 х 10~(20) см~(-3)) и статистическое расположение в катионной подрешетке атомов Ga и Ge обусловливают появление "статического беспорядка" и приближение соединения AgGaGe_3Se_8 к неупорядоченным системам. При этом возникают электронные состояния в запрещенной зоне, размывание края полосы собственного поглощения и, как следствие, снижение прозрачности образцов. В зависимости от концентрации и типа легирующей примеси наблюдается как некоторое упорядочение структуры AgGaGe_3Se_8 и просветление кристалла, так и увеличение при больших концентрациях легирующего элемента (N> 5 х 10~(18) см~(-3)) деструктивного фактора. Облучение образцов у-квантами ~(60)Co дозой 1.2-1.3 кГрей способствует просветлению образцов AgGaGe_3Se_8, легированных большими концентрациями (N > 5 х 10~(18) см~(-3)) атомов Mn и Cu. Предлагается модель физических процессов, объясняющая экспериментально наблюдаемые факты.