Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 10, стр. 1089-1094

Аномальные температурные зависимости коэффициентов термического расширения и ширины запрещенной зоны монокристаллов AgInSe2

А. Х. Матиев 12*

1 Ингушский государственный университет
386001 Магас, пр. И. Зязикова, 7, Россия

2 Грозненский государственный нефтяной технический университет им. М.Д. Миллионщикова
364051 Грозный, пр. Х.A. Исаева, 100, Россия

* E-mail: matiyev-akhmet@yandex.ru

Поступила в редакцию 05.04.2023
После доработки 21.07.2023
Принята к публикации 28.07.2023

Аннотация

Из температурных зависимостей параметров кристаллической решетки монокристаллов AgInSe2 определены значения коэффициентов температурного расширения вдоль кристаллографических направлений а и с. Установлено, что значения коэффициентов термического расширения монокристаллов AgInSe2 вдоль направлений а и с меняют свой знак при температурах 142 и 135 K соответственно. Анализ температурной зависимости изменения ширины запрещенной зоны AgInSe2, проведенный по спектрам оптического поглощения, показывает, что ширина запрещенной зоны увеличивается с ростом температуры в области 80–120 К и уменьшается в области 120–300 K.

Ключевые слова: монокристалл, параметр кристаллической решетки, ширина запрещенной зоны, характеристическая температура, электрон-фононное взаимодействие

Список литературы

  1. Матиев А.Х. Фазовые равновесия и электронно-оптические свойства систем Т1В3С$_{2}^{6}$–А1В3С$_{2}^{6}$ (А–Сu, Ag; В–Iп, Gа; С–S, Se2): Дис. … докт. физ.-мат. наук. Ульяновск: УлГУ, 2005. 399 с.

  2. Matiev A.Kh., Uspazhiev R.T. et al. Phasing Diagrams of TlInSe2–CuInSe2 and TlInSe2–AgInSe2 Systems // Atl. Highlights Mater. Sci. Technol. 2019. V. 1. P. 249–252.

  3. El-Korashy A., Abdel-Rahim M.A., El-Zahed H. Optical Absorption Studies on AgInSe2 and AgInTe2 Films // Thin Solid Films. 1999. V. 338. P. 207–212.

  4. Santhosh M.C., Pradeep B. Formation and Properties of AgInSe2 Thin Films by Co-Evaporation // Vacuum. 2004. V. 72. № 4. P. 369–378.

  5. Mustafa H., Hunter D., Pradhan A.K., Roy A., Cui Y., Burger A. Synthesis Characterization of AgInSe2 for Application in Thin Film Solar Cells // Thin Solid Films. 2007. V. 515. P. 7001–7004.

  6. Абдуллаев М.А., Алхасов А.Б., Магомедова Дж.Х. Получение и свойства каскадного преобразователя солнечной энергии с двумя гетеропереходами CuInSe2/AgInSe2/CdS // Неорган. материалы. 2014. Т. 50. № 3. С. 250–254. https://doi.org/10.7868/S0002337X14030014

  7. Ozaki S., Adachi S. Optical Properties and Electronic Band Structure of AgInSe2 // Phys. Status Solidi A. 2006. V. 203. P. 2919–2923.

  8. Kishigui K., Abe K., Murakami G., Shim Y., Yoshino K., Makita K. Study of Steady-State Photoluminescence of Crystals AgInSe2 // Thin Solid Films. 2008. V. 517. № 4. P. 1445–1448.

  9. Kanellis G., Kampas K. Far-Infrared Reflection Spectra of AgInSe2 and AgInTe2 // Mater. Res. Bull. 1978. V. 13. № 1. P. 9–12.

  10. Ohrendorf F.W., Haussler H. Lattice Dynamics of Chalcopyrite Type Compounds. Part I. Vibrational Frequencies // Cryst. Res. Technol. 1999. V. 34. № 3. P. 339–349.

  11. Поплавной А.С. Зонная структура, динамика решетки и явления переноса в некоторых сложных алмазоподобных полупроводниках: Дис. … докт. физ.-мат. наук. Кемерово: КемГУ, 1982. 540 с.

  12. Ohrendorf F.W., Haeuseler H. Lattice Dynamics of Chalcopyrite Type Compounds. Part II. Calculations in a Short Range Force Field Model // Cryst. Res. Technol. 1999. V. 34. № 3. P. 351–362.

  13. Oshcherin B.N. Debye Temperature and Melting Point of Ternary Chalcopyrite Semiconductor A1B3C$_{2}^{6}$ B A2B4C$_{2}^{5}$ // Phys. Status Solidi A. 1976. V. 35. № 1. P. 35–41.

  14. Ощерин Б.Н., Кожина И.И. Прогнозирование коэффициентов термического расширения тройных полупроводников типа AIIBIVC$_{2}^{{\text{V}}}$ и AIBIIIC$_{2}^{{{\text{VI}}}}$. М.: ВИНИТИ, 1985. № 3573–85.

  15. Матиев А.Х., Георгобиани А.Н. Температурная зависимость изменения ширины запрещенной зоны CuInSe2 и AgInSe2 // Тр. VII Междунар. конф. “Оптика, оптоэлектроника и технологии”. Ульяновск: УГУ, 2004. С. 32.

  16. Матиев А.Х., Успажиев Р.Т. Характер температурной зависимости ширины запрещенной зоны в кристаллах AgInSe2 // Матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. Участием “Актуальные проблемы естественных наук” (Грозный, 17.10.2020). Махачкала: АЛЕФ, 2020. С. 244-248. ISBN 978-5-00128-539-7

  17. Matiev A., Uspazhiev R. et al. Anomalous Character of Temperature Dependences of Some Parameters AgInSe2 // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. V. 905. P. 28–29. https://doi.org/10.1088/1757-899X/905/1/012046

  18. Баррет Ч.С., Массальский Т.Б. Структура металлов. Ч. I. М.: Металлургия, 1984. С. 246–247.

  19. Neumann H. Nonstoichiometry and Electrical Properties of CuGaSe2 and AgInTe2 // Cryst. Res. Technol. 1983. V. 18. № 1. P. k8–k11.

  20. Бьюб Р. Фотопроводность твердых тел. М.: ИЛ, 1962. 534 с.

  21. Long D.L. Energy Bands in Semiconductors. N. Y.: Intrerscience Pablic, 1968. 212 p. ISBN 0470544007, 9780470544006

  22. Фомин Н.В. Аномальная температурная зависимость ширины запрещенной зоны собственных полупроводников // ФТП. 1983. Т. 17. Вып. 3. С. 553–555.

Дополнительные материалы отсутствуют.