{"title":"Особенности эффекта поля в квазиодномерном слоистом\nполупроводнике TiS3 / Горлова И.Г., Фролов А.В., Орлов А.П., Шахунов В.А., Покровский В.Я","authors":"","doi":"10.34077/semicond2019-143","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"В слоистом квазиодномерном полупроводнике TiS3 недавно обнаружен пик эффекта Холла при\nT060 K и резкое увеличение нелинейной проводимости при T<T0 [1]. Эти аномалии могут быть\nсвязаны с фазовым переходом в конденсированное электронное состояние [1]. Интерес к\nисследованию TiS3 обусловлен также возможным практическим применением слоистых\nхалькогенидов в наноэлектронике. На нанослоях TiS3 созданы первые полевые транзисторы [2].\nВ данной работе представлены результаты исследования эффекта поля на\nмонокристаллических вискерах TiS3. Структуры типа полевого транзистора изготовлены на основе\nвискеров толщиной 100 – 200 нм. Измерены зависимости сопротивления R от напряжения Vg на\nзатворе, а также R(T) и ВАХ при различных Vg. Наклон зависимостей R(Vg) соответствует\nпроводимости n-типа в диапазоне 4.2 –300 К, что подтверждает и дополняет результаты по\nизмерению эффекта Холла до 30 К [1]. Полученное значение эффективной подвижности,\nµeff(300 K)20 см2\n/В сек и ее температурная зависимость согласуются с данными по эффекту поля на\nнанослоях TiS3 [2]. При этом, µeff(300 K) в 2 раза меньше значения холловской подвижности µH [1], и\nэто расхождение растёт с понижением T.\nC понижением температуры от 300 К до 80 К чувствительность сопротивления к напряжению\nна затворе, 1/R dR/dVg, возрастает, отражая снижение концентрации электронов n в зоне\nпроводимости. Ниже 80 К обнаружено резкое многократное уменьшение эффекта поля.\nТемпературные зависимости эффекта поля и эффекта Холла качественно похожи, но пик\n1/R dR/dVg наблюдается при 80 К, на 20 К выше пика холловского сопротивления [1]. К снижению\nобеих характеристик при низких температурах могут приводить локализационные эффекты или\nпоявление носителей p-типа. Однако спад эффекта поля при более высокой температуре, чем эффекта\nХолла, логично объяснить переходом наведённых электронов в коллективное состояние, например,\nволну зарядовой плотности (ВЗП). Уменьшение эффекта поля при образовании ВЗП ранее\nнаблюдалось в TaS3; температурные зависимости эффекта поля и эффекта Холла, подобные\nполученным на TiS3, наблюдалось в другом соединении с ВЗП – NbSe3 [3]. Отличие µeff и µH выше T0\nможно объяснить снижением µ с ростом n. Вместе с тем, флуктуационные переходы наведённых\nэлектронов в конденсированное состояние также могут объяснить снижение µeff/µH при приближении\nк T0 сверху.\nПереход наведённых электронов в коллективное состояние при T060 К подтверждается и\nвлиянием эффекта поля на нелинейную проводимость вискеров. Выше T0 напряжение на затворе\nприводит лишь к сдвигу зависимостей дифференциальной проводимости, ddI/dV, от V на\nпостоянную величину, то есть, нелинейная проводимость, d(V)-d(0), не зависит от Vg. Ниже T0 при\nизменении Vg вид ВАХ меняется: нелинейная проводимость увеличивается с ростом n.\nИнтересно, что T0 также зависит от Vg: чем выше n, тем ниже T0. Аналогичным образом T0\nзависит от n, если сравнивать образцы с разной концентрацией вакансий серы.","PeriodicalId":213356,"journal":{"name":"Тезисы докладов XIV РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ФИЗИКЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ «ПОЛУПРОВОДНИКИ-2019»","volume":"83 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2019-08-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Тезисы докладов XIV РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ФИЗИКЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ «ПОЛУПРОВОДНИКИ-2019»","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.34077/semicond2019-143","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
В слоистом квазиодномерном полупроводнике TiS3 недавно обнаружен пик эффекта Холла при
T060 K и резкое увеличение нелинейной проводимости при T