КОМПЛЕКСНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
И АС-ПРОВОДИМОСТЬ МОНОКРИСТАЛЛОВ GaSe,
ВЫРАЩЕННЫХ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ
С. Н. Мустафаева,
М. М. Асадов
1 Институт
физики Национальной академии наук, Баку, Азербайджан
2 Институт
химических проблем Национальной академии наук, Баку, Азербайджан
Получена 16 июля 2011 г.
Аннотация. В
полученных слоистых монокристаллах GaSe изучена частотная дисперсия
действительной (ε) и мнимой (ε″)
составляющих комплексной диэлектрической проницаемости, тангенса угла
диэлектрических потерь tgd (f) и ac-проводимости
(σac) в области частот f = 5´104–3.5´107
Гц. Установлено, что в изученных кристаллах имеет место релаксационная
дисперсия ε и ε″.
Показано, что диэлектрические потери в GaSe обусловлены релаксационной поляризацией
и сквозной проводимостью. В диапазоне частот f = 105–3.5´107
Гц ac-проводимость кристалла GaSe подчинялась
закономерности σac ~ f 0.8,
характерной для прыжкового механизма переноса заряда по локализованным вблизи
уровня Ферми состояниям. Оценены плотность (NF) и
разброс (∆E) этих состояний NF = 1.3´1018
эВ–1·cм–3, ∆E = 0.048
эВ, среднее время (τ) и
расстояние (R) прыжков τ = 0.1
мкс и R = 197 Å, а также радиус
локализации а = 32 Å.
Ключевые слова: диэлектрические
свойства, частота, ac-проводимость, монокристалл
GaSe.
Abstract.
The
frequency dispersion of the real (ε) and imaginary (ε ")
components of the complex dielectric constant, dielectric loss tangent tan d (f) and
ac-conductivity (σac) of the obtained layered GaSe single crystals
have been studied in the frequency range f = 5 ´ 104-3.5
´ 107
Hz. It was found that in
the studied crystals a relaxation dispersion of ε and ε " takes
place. It is shown that the dielectric losses in GaSe
are caused by the relaxation polarization and pass-through conduction. In the
frequency range f = 105-3.5 ´ 107
Hz ac-conductivity of the crystal GaSe varies as σac ~ f 0.8,
typical for hopping charge transport mechanism between localized states near
the Fermi level. The Fermi- level density of states NF
= 1.3 ´ 1018 eV-1 ×cm-3 and
the spread of these states ΔE = 0.048 eV, the average time τ = 0.1 ms and distance
R = 197 Å of jumps, as well as the localization
radius a = 32 Å have been estimated.
Keywords:
dielectric
properties, frequency, ac-conductivity,
GaSe single crystal.