sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-630Research ArticleСтатьиОсобенности транспорта носителей заряда в узкозонном сегнетоэлектрике PbSnTe:InPeculiarities of charge carrier transport in the narrow gap ferroelectric PbSnTe:InКлимовА. Э.KlimovA. E.klimov@thermo.isp.nsc.ruНеизвестныйИ. Г.NeizvestnyI. G.neizv@thermo.isp.nsc.ruШумскийВ. Н.ShumskyV. N.shumsky@thermo.isp.nsc.ruИнститут физики полупроводников СО РАНRussian FederationИнститут физики полупроводников СО РАНRussian Federation200916012023031022Copyright © Климов А.Э., Неизвестный И.Г., Шумский В.Н., 20232023Климов А.Э., Неизвестный И.Г., Шумский В.Н.Klimov A.E., Neizvestny I.G., Shumsky V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/630

Обсуждаются особенности протекания тока в PbSnTe:In при гелиевых температурах без освещения и при оптическом возбуждении как межзонных переходов, так и переходов электронов с локальных центров в зону проводимости. Рассмотрена трансформация вольтамперных характеристик в зависимости от величины и направления магнитного поля. Обсуждение результатов проводится на основе модели, учитывающей наличие сегнетоэлектрического фазового перехода при Т≈20 К, малую концентрацию равновесных носителей заряда и преобладание инжекционного тока, ограниченного пространственным зарядом, в присутствии центров захвата электронов.

Peculiarities of currents in PbSnTe:In at helium temperatures without and under illumination that excites the band-to-band transitions and electron transitions from the localized centers to the conductivity band are discussed. The transformation of the voltage-current characteristics is considered as a function of the strength and direction of the magnetic field. The results obtained are discussed on the basis of the model taking into consideration the ferroelectric phase transition at T≈20 K, low concentration of equilibrium charge carriers and the predominance of the injection current limited by the space charge in the presence of the electron traps

ограниченные пространственным зарядом токисегнетоэлектрикPbSnTe:InReferencesВолков Б.А., Панкратов О.А. Ян-теллеровская неустойчивость кристаллического окружения точечных дефектов в полупроводниках А4В6 // ДАН СССР. 1980. Т. 255, № 1. С. 93 - 97.Волков Б.А., Панкратов О.А. Ян-теллеровская неустойчивость кристаллического окружения точечных дефектов в полупроводниках А4В6 // ДАН СССР. 1980. Т. 255, № 1. С. 93 - 97.Драбкин И.А., Мойжес Б.Я. Спонтанная диссоциация нейтральных состояний примесей на положительно и отрицательно заряженные состояния // ФТП. 1981. Т. 15, № 4. С. 625 - 647.Драбкин И.А., Мойжес Б.Я. Спонтанная диссоциация нейтральных состояний примесей на положительно и отрицательно заряженные состояния // ФТП. 1981. Т. 15, № 4. С. 625 - 647.Акимов А.Н., Ерков В.Г., Климов А.Э., Молодцова Е.Л., Супрун С.П., Шумский В.Н. Токи инжекции в узкозонном диэлектрике Pb1-xSnxTe<In> // ФТП. 2005. Т. 39, № 5. С. 563 - 568.Акимов А.Н., Ерков В.Г., Климов А.Э., Молодцова Е.Л., Супрун С.П., Шумский В.Н. Токи инжекции в узкозонном диэлектрике Pb1-xSnxTe<In> // ФТП. 2005. Т. 39, № 5. С. 563 - 568.Насыббулин Р.А., Калимуллин Р.Х., Шапкин В.В., Харионовский Ю.С., Джумиго А.М., Бурсиан Э.В. Высокотемпературные фазовые переходы в твёрдых растворах Pb1-xSnxTe // ФТТ. 1981. Т. 23, № 1. С. 300 - 302.Насыббулин Р.А., Калимуллин Р.Х., Шапкин В.В., Харионовский Ю.С., Джумиго А.М., Бурсиан Э.В. Высокотемпературные фазовые переходы в твёрдых растворах Pb1-xSnxTe // ФТТ. 1981. Т. 23, № 1. С. 300 - 302.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фотодиэлектрический эффект в эпитаксиальных плёнках PbSnTe<In>, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии // Автометрия. 2001. № 3. С. 65 - 75.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фотодиэлектрический эффект в эпитаксиальных плёнках PbSnTe<In>, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии // Автометрия. 2001. № 3. С. 65 - 75.Вул Б.М., Воронова И.Д., Калюжная Г.А., Мамедов Т.С., Рагимова Т.Ш. Особенности явлений переноса в Pb0.78Sn0.22Te с большим содержанием индия // Письма ЖЭТФ. 1979. Т. 29, № 1. С. 21 - 25.Вул Б.М., Воронова И.Д., Калюжная Г.А., Мамедов Т.С., Рагимова Т.Ш. Особенности явлений переноса в Pb0.78Sn0.22Te с большим содержанием индия // Письма ЖЭТФ. 1979. Т. 29, № 1. С. 21 - 25.Акимов Б.А., Брандт Б.А., Богословский С.А., Рябова Л.И., Чудинов С.М. Неравновесное металлическое состояние в сплавах Pb1-xSnxTe(In) // Письма ЖЭТФ. 1979. Т. 29, № 1. С. 11 - 14.Акимов Б.А., Брандт Б.А., Богословский С.А., Рябова Л.И., Чудинов С.М. Неравновесное металлическое состояние в сплавах Pb1-xSnxTe(In) // Письма ЖЭТФ. 1979. Т. 29, № 1. С. 11 - 14.Виноградов B.C., Воронова И.Д., Калюжная Г.А., Рагимова Т.Ш., Шотов А.П. Эффект Холла и фотопроводимость в Pb1-xSnxTe с индием // Письма в ЖЭТФ. 1980. Т. 32, № 1. С. 22 - 26.Виноградов B.C., Воронова И.Д., Калюжная Г.А., Рагимова Т.Ш., Шотов А.П. Эффект Холла и фотопроводимость в Pb1-xSnxTe с индием // Письма в ЖЭТФ. 1980. Т. 32, № 1. С. 22 - 26.Каган Ю., Кикоин К.А. Туннельная примесная автолокализация в полупроводниках. Природа аномальных свойств соединений Pb1-xSnxTe с примесью In // Письма ЖЭТФ. 1980. Т. 31, № 6. С. 367 - 371.Каган Ю., Кикоин К.А. Туннельная примесная автолокализация в полупроводниках. Природа аномальных свойств соединений Pb1-xSnxTe с примесью In // Письма ЖЭТФ. 1980. Т. 31, № 6. С. 367 - 371.Виноградов В.С., Воронова И.Д., Рагимова Т.Ш., Шотов А.П. Модель флуктуационного примесного потенциала. Описание фотоэлектрических и гальваномагнитных явлений в Pb1-xSnxTe с примесью In // ФТП. 1981. Т. 15, № 2. С. 361 - 368.Виноградов В.С., Воронова И.Д., Рагимова Т.Ш., Шотов А.П. Модель флуктуационного примесного потенциала. Описание фотоэлектрических и гальваномагнитных явлений в Pb1-xSnxTe с примесью In // ФТП. 1981. Т. 15, № 2. С. 361 - 368.Herrmann K. H., Kalyuzhnaya G. A., Möllmann K.-P., and Wendt M. Photoelectric behaviour in Pb0.78Sn0.22Te:In // Phys. Stat. Sol (a). 1982. V. 71. P. K21 - K24.Herrmann K. H., Kalyuzhnaya G. A., Möllmann K.-P., and Wendt M. Photoelectric behaviour in Pb0.78Sn0.22Te:In // Phys. Stat. Sol (a). 1982. V. 71. P. K21 - K24.Драбкин И.А., Мойжес Б.Я. О фотопроводимости Pb1-xSnxTe, легированного In // ФТП. 1983. Т. 17, № 6. С. 969 - 972.Драбкин И.А., Мойжес Б.Я. О фотопроводимости Pb1-xSnxTe, легированного In // ФТП. 1983. Т. 17, № 6. С. 969 - 972.Засавицкий И.И., Матвеенко А.В.., Мацоношвили Б.Н., Трофимов В.Т. Спектр фотопроводимости эпитаксиальных слоёв Pb1-xSnxTe : In // ФТП. 1986. Т. 20, № 2. С. 214 - 220.Засавицкий И.И., Матвеенко А.В.., Мацоношвили Б.Н., Трофимов В.Т. Спектр фотопроводимости эпитаксиальных слоёв Pb1-xSnxTe : In // ФТП. 1986. Т. 20, № 2. С. 214 - 220.Хохлов Д.Р., Чесноков С.Н. Релаксация задержанной фотопроводимости в электрическом поле в сплавах Pb1-xSnxTe (In) // ФТП. 1992. Т. 26, № 6. С. 1135 - 1138.Хохлов Д.Р., Чесноков С.Н. Релаксация задержанной фотопроводимости в электрическом поле в сплавах Pb1-xSnxTe (In) // ФТП. 1992. Т. 26, № 6. С. 1135 - 1138.Акимов Б.А., Зломанов В.П., Рябова Л.И., Хохлов Д.Р. Перспективные материалы ИК-оптоэлектроники на основе соединений группы АIVВVI // Высокочистые вещества. 1991. № 6. С. 22 - 34.Акимов Б.А., Зломанов В.П., Рябова Л.И., Хохлов Д.Р. Перспективные материалы ИК-оптоэлектроники на основе соединений группы АIVВVI // Высокочистые вещества. 1991. № 6. С. 22 - 34.Климов А.Э., Шумский В.Н. Многоэлементные фотоприёмные устройства дальнего ИК- диапазона на основе гетероэпитаксиальных плёнок PbSnTe, легированных In, на BaF2. В кн. «Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона». Под ред. С.П. Синицы. Новосибирск: Наука, 2001. С. 308 - 372.Климов А.Э., Шумский В.Н. Многоэлементные фотоприёмные устройства дальнего ИК- диапазона на основе гетероэпитаксиальных плёнок PbSnTe, легированных In, на BaF2. В кн. «Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона». Под ред. С.П. Синицы. Новосибирск: Наука, 2001. С. 308 - 372.Emtage P.R. Auger recombination and junction resistance in lead-tin-telluride // J. Appl. Phys. 1976. V. 47, № 6. P. 2565 - 2576.Emtage P.R. Auger recombination and junction resistance in lead-tin-telluride // J. Appl. Phys. 1976. V. 47, № 6. P. 2565 - 2576.Lishka K., Durstberger, Lindermann G., Staudinger H. Defect states in Рb1-xSnxТе // Phys. Stat. Sol. 1984. V. 123. P. 319 - 324.Lishka K., Durstberger, Lindermann G., Staudinger H. Defect states in Рb1-xSnxТе // Phys. Stat. Sol. 1984. V. 123. P. 319 - 324.Borodin V.V., Klimov A.E., Shumsky V.N. Recombination in PbSnTe <In> at low temperatures // Narrow Gap Semiconductors. Eds. Shen S.C., Tang D.V., Zheng G.V., Bauer G. World Scientific, 1997. P. 361 - 364.Borodin V.V., Klimov A.E., Shumsky V.N. Recombination in PbSnTe <In> at low temperatures // Narrow Gap Semiconductors. Eds. Shen S.C., Tang D.V., Zheng G.V., Bauer G. World Scientific, 1997. P. 361 - 364.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фоточувствительность плёнок Pb1-xSnxTe:In в области собственного поглощения // ФТП. 2008. Т. 42, № 2. С. 147 - 152.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фоточувствительность плёнок Pb1-xSnxTe:In в области собственного поглощения // ФТП. 2008. Т. 42, № 2. С. 147 - 152.Khokhlov D.R, Ivanchik I.I., Raines S.N., Watson D.M. and Pipher J.L. Performance and spectral response of Pb1-xSnxTe (In) far-infrared detectors // Appl. Phys. Lett. 2000.V.76, № 20. P.2835 - 2837.Khokhlov D.R, Ivanchik I.I., Raines S.N., Watson D.M. and Pipher J.L. Performance and spectral response of Pb1-xSnxTe (In) far-infrared detectors // Appl. Phys. Lett. 2000.V.76, № 20. P.2835 - 2837.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фотоёмкостной эффект в узкозонном PbSnTe<In> // Прикладная физика. 2004. № 3. C.74 - 78.Климов А.Э., Шумский В.Н. Фотоёмкостной эффект в узкозонном PbSnTe<In> // Прикладная физика. 2004. № 3. C.74 - 78.Klimov A., Shumsky V. and Kubarev V. Terahertz sensitivity of Pb1-xSnxTe:In. Ferroelectrics. 2007. V. 347. P. 111 - 119.Klimov A., Shumsky V. and Kubarev V. Terahertz sensitivity of Pb1-xSnxTe:In. Ferroelectrics. 2007. V. 347. P. 111 - 119.Акимов А.Н., Беленчук А.В., Ерков В.Г., Климов А.Э., Неизвестный И.Г., Шаповал О.М., Шумский В.Н. Чувствительность плёнок PbSnTe:In к субмиллиметровому излучению в условиях полевой инжекции электронов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2007. № 12. С. 20 - 26.Акимов А.Н., Беленчук А.В., Ерков В.Г., Климов А.Э., Неизвестный И.Г., Шаповал О.М., Шумский В.Н. Чувствительность плёнок PbSnTe:In к субмиллиметровому излучению в условиях полевой инжекции электронов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2007. № 12. С. 20 - 26.Ламперт М., Марк П. Инжекционные токи в твёрдых телах. М.: Мир, 1973. 416 с.Ламперт М., Марк П. Инжекционные токи в твёрдых телах. М.: Мир, 1973. 416 с.Белогорохов А.И., Белов А.Г., Неизвестный И.Г., Пусеп Ю.А, Синюков М.П. Определение температуры фазового перехода в твёрдом растворе по размягчению длинноволновой плазмон-фононной моды // ЖЭТФ. 1987. T. 92, № 3. С. 869 - 873.Белогорохов А.И., Белов А.Г., Неизвестный И.Г., Пусеп Ю.А, Синюков М.П. Определение температуры фазового перехода в твёрдом растворе по размягчению длинноволновой плазмон-фононной моды // ЖЭТФ. 1987. T. 92, № 3. С. 869 - 873.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.