Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2015, № 1 · SOLID STATE ELECTRONICS

Дисперсия комплексной диэлектрической проницаемости и проводимости монокристаллов TlGaSe 2 при радиочастотах

S.N. Mustafaeva1

1 Институт Физики Национальной Академии Наук Азербайджана, Azerbaijan
Full text EDN TOPNZD

Abstract

The study of dielectric properties of layer TlGaSe 2 single crystal in frequency range f = 5´10 4-3.5´10 7 Hz allowed to establish relaxation character of dispersion of dielectric permittivity and nature of dielectric losses. It was shown that frequency dependence of the dissipation factor tan δ is determined by the relaxation polarization. The relaxation frequency f r = 8.8´10 5 Hz and relaxation time τ r = 1.1´10 -6 s have been estimated for TlGaSe 2. The ac -conductivity across the layers of studied crystals varies with frequency as σ ac~ f 0.8 which is characteristic for hopping conductivity near the Fermi-level states. Density of localized states at Fermi level N F = 7.5´10 18 eV -1·cm -3, the energy spread of these states ∆ E = 5´10 -3 eV, average hopping time τ = 1.2´10 -6 s and distance R = 240 Å have been evaluated for TlGaSe 2 single crystal.

  • single crystal
  • dielectric permittivity
  • frequency
  • dielectric losses
  • hopping conductivity
  • relaxation time
  • density of localized states
Аннотация (на русском)

Дисперсия комплексной диэлектрической проницаемости и проводимости монокристаллов TlGaSe 2 при радиочастотах

Изучение диэлектрических свойств слоистого монокристалла TlGaSe 2 в переменных электрических полях частотой f = 5´10 4-3.5´10 7 Hz позволило установить релаксационный характер диэлектрической проницаемости, а также природу диэлектрических потерь в монокристалле. Установлено, что частотная зависимость тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) в TlGaSe 2 в изученной области частот обусловлена релаксационной поляризацией. Рассчитаны значения частоты релаксации f r = 8.8´10 5 Hz и времени релаксации τ r = 1.1´10 -6 s. В диапазоне частот f = 5´10 4-1.6´10 6 Hz ac -проводимость монокристалла TlGaSe 2 поперек слоёв подчинялась закономерности σ ac ~ f 0.8, характерной для прыжкового механизма переноса заряда по локализованным вблизи уровня Ферми состояниям. Оценены плотность N F = 7.5´10 18 eV -1·cm -3 и разброс ∆ E = 5´10 -3 eV этих состояний, а также среднее время τ = 1.2 ´ 10 -6 s и расстояние R = 240 Å прыжков.

For citation

Mustafaeva S.N. Дисперсия комплексной диэлектрической проницаемости и проводимости монокристаллов TlGaSe 2 при радиочастотах // Journal of Radio Electronics. – 2015. – No. 1.

References

  1. Мустафаева С.Н., Асадов М.М. Температурная зависимость степени анизотропии проводимости слоистых монокристаллов TlBIIIC2VI (BIII = In, Ga; CVI = S, Se) // Энциклопедия инженера-химика. 2010. № 8. С. 26-29.
  2. Мустафаева С.Н., Мамедбейли С.Д., Асадов М.М., Мамедбейли И.А., Ахмедли К.М. Релаксационные электронные процессы в монокристаллах TlGaSe2 // ФТП. 1996. Т. 30. № 12. С. 2154-2158.
  3. Шелег А.У., Иодковская К.В., Курилович Н.Ф. Влияние g-облучения на электропроводность и диэлектрические свойства кристаллов TlGaSe2 при низких температурах // ФТТ. 1998. Т. 40. Вып. 7. С. 1328-1331.
  4. Плющ О. Б., Шелег А.У. Политипизм и фазовые переходы в кристаллах TlInS2 и TlGaSe2 // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 5. С. 873-877.
  5. Шелег А.У., Шевцова В.В., Гуртовой В.Г., Мустафаева С.Н., Керимова Э.М. Низкотемпературные рентгенографические исследования монокристаллов TlInS2, TlGaS2 и TlGaSe2 // Журнал Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. №11. С. 39 - 42.
  6. Шелег А.У., Гуртовой В.Г., Шевцова В.В., Мустафаева С.Н., Керимова Э.М. Изменение диэлектрических характеристик монокристаллов TlGaSe2 под действием ионизирующего излучения // Вестник Гродненского Государственного Университета им.Я.Купалы. Серия 2. Математика. Физика. Информатика, вычислительная техника и управление. 2013. Т.151. №2. С. 93-98.
  7. Мустафаева С.Н. Дисперсия диэлектрических коэффициентов и ac-проводимости монокристаллов TlGa1-хСохS2 в радиочастотном диапазоне // Журнал Радиоэлектроники. 2009. № 4. С. 1-10.
  8. В.В. Пасынков, В.С. Сорокин. Материалы электронной техники. С.Птб.-Москва-Краснодар. (2004). 368 с.
  9. Физика диэлектриков. Тр. 2-ой Всесоюз. конф. / Под ред. Г.И. Сканави. М.: Из-во АН СССР. 1960. 532 с.
  10. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир 1974. 472 c.
  11. Pollak M. Frequency dependence of conductivity in amorphous solids // Phil. Mag. 1971. V. 23. P. 519-542.
  12. Мустафаева С.Н. Прыжковая проводимость в монокристаллах p-GaSe на постоянном токе // Неорган. материалы. 1994. Т. 30. № 5. С. 619-621.
  13. Аллахвердиев К.Р., Виноградов Е.А., Нани Р.Х. и др. Колебательный спектр кристаллов TlGaS2, TlGaSe2 и β-TlInS2 // Физические свойства сложных полупроводников. Баку: Элм. 1982. С. 55-63.