Каналы высокой проводимости в Bi2Te3<In,Cu> / Кахраманов К.Ш., Абдуллаев Н.А., Кахраманов С.Ш.

Задачи создания новых материалов для эффективного преобразования энергии и уменьшенияпотерь при ее передаче тесно связаны с разработкой материалов с малым рассеянием при переносеэлектронов. Получение многослойных материалов с малой диссипацией при переносе зарядавозможно при использовании в технологии эффекта самоорганизации наноструктур в ван-дерваальсовом промежутке. Ранее нами сообщалось о формировании межслоевых наноструктур (МН)таких, как одномерные каналы протекания заряда и двумерные примесные слои, образующиесверхструктуры, и их влиянии на кинетическиепараметры. Основные пути проникновения элементовиз объема в ван-дер-ваальсовые и дефектныепромежутки пролегают по винтовым дислокациям иконцентрируются они на окончаниях винтовыхдислокаций и других дефектных центров, гдепроявляются открытые валентные (оборванные) связи,создавая конические выступы и нано-иглы вмежслоевом пространстве Рис.1. Детали контактовслоев Bi2Te3 между собой и МН не совсемочевидны, но из-за повышения анизотропииэлектропроводности в 4 раза по сравнению снелегированным кристаллом[1], влияние их на общуюпроводимость образца может быть значительным.Предполагается, что повышенное по сравнению с нелегированным кристаллом сопротивлениепоперек слоев связано с тем, что для некоторой части слоев контакты с соседними слоямипрерываются или являются энергетическими барьерами, которые модифицируют электронныесвойства атомов на межслоевой поверхности. Если атомы, находящиеся на краю базисной плоскости,удаляются друг от друга, то электронные валентные плотности оказываются еще более втянутымивнутрь слоев [2]. Как известно, поперечная проводимость обусловлена частичным перекрытиемэлектронных орбиталей, ориентированных перпендикулярно базисной плоскости. Существуетотличие в поведении зон в направлении, перпендикулярном слоям квинтета и лежащих в егоплоскости. В первом случае дисперсия энергетических зон значительно меньше, чем во втором. Этосоответствует меньшей подвижности носителей заряда в направлении перпендикулярно слоям посравнению с другими направлениями в кристалле. Слоистость кристаллической структуры оказываетвлияние на вид энергетического спектра, и в направлениях перпендикулярно слоям зоны болееплоские, чем в других направлениях. Увеличение анизотропии проводимости вследствиераздвижения слоев и увеличение высоты межслоевого барьера уменьшает перекрытие волновыхфункций разных слоев, ослабляет дисперсию и приводит энергетический спектр кристалла к болеедвумерному виду. Это подтверждено аномальным увеличением подвижности носителей более чем в5 раз в направлении слоев в легированных образцах.