Späť

Fotoindukovaná elektrická vodivosť v BiOX (X = Cl, Br, I) polovodičoch

Photoconductivity in BiOX (X = Cl, Br, I) semiconductors

Mgr. Dmytro Lotnyk
Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Prírodovedecká fakulta
Ústav fyzikálnych vied
Park Angelinum 9, 040 01 Košice

Abstrakt:
Pre systematické skúmanie elektrického trasportu v heteroštruktúrach typu fotosenzitívny polovodič /supravodičov je potrebné najprv určiť optoelektrické vlastnosti samotného polovodiča. Pre naše experimenty sme vybrali monokryštálické vzorky typu halogénid-oxid bizmutitý, BiOX kde X = Cl, Br alebo I. Tieto materiály vykazujú sľubné magnetooptické vlastnosti. Ľahká štiepateľnoť týchto materiálov umožňuje pripraviť čisté a atomárne hladké povrchy, ktoré sú vhodnými substrátmi pre naprašovanie tenkých vrstiev nízkoteplotných (Nb) vysokoteplotných supravodičov supravodičov (YBaCuO). Pri monokryštáloch typu BiOX sme sledovali závislosť teploty od odporu bez a počas expozície vzorky laserovým lúčom s vlnovou dĺžkou 532 nm a 640 nm; v smeroch a ; v nulovom magnetickom poli a v magnetickom poli 1 T. Zaujímavé výsledky boli získané pre vzorku BiOI po expozícii laserovým lúčom s vlnovou dĺžkou 532 nm, čo je pravdepodobne spôsobené najnižšou nepriamou energetickou medzerou (Eg(BiOI) = 1.85 eV; Eg(BiOBr) = 2.76 eV; Eg(BiOCl) = 3.44 eV) a najsilnejšou kovalentnou väzbou Bi-I > Bi-Br > Bi-Cl.

Kľúčové slová:
fotosenzitívny polovodič BiOX, nepriama energetická medzera, elektrický trasport, magnetooptické vlastnosti, heteroštruktúry typu polovodič /supravodič

Abstract:
In order to investigate transport properties of photosensitive semiconductor/superconductor heterostructures it is necessary to obtain transport properties of photosensitive semiconductor. We chose bismuth oxyhalides BiOX (X = Cl, Br, I) single crystals due to their promising magnetooptical properties and applicable substrates for both low temperature superconductor (Nb) and high temperature superconductor (YBaCuO) thin films. We experimentally obtained temperature dependences of resistivity for BiOX single crystals without laser excitation and under laser excitation (with wavelengths 532 nm and 640 nm). Measurements were performed in a in-plane and out-of-plane geometry; at a zero and 1 T magnetic fields. For BiOI sample intriguing results were obtained under 532 nm laser excitations. Such behavior can be explained by a lowest indirect band gap from all three studied semiconductors (Eg(BiOI) = 1.85 eV; Eg(BiOBr) = 2.76 eV; Eg(BiOCl) = 3.44 eV) and the strongest covalent bonding strength Bi-I > Bi-Br > Bi-Cl.

Keywords:
photosensitive semiconductor BiOX, indirect band gap, electrical transport, magnetooptical properties, semiconductor/superconductor heterostructures

Späť