Электропроводность и электрическая поляризация в In2O3-delta:Sr при различном содержании кислорода
Николаенко Ю.М.1, Кузовлев Ю.Е.1, Медведев Ю.В.1, Мезин Н.И.1, Бондарчук А.Н.2, Глот А.Б.2
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, Донецк, Украина
2Universidad Tecnologica de la Mixteca, Huajuapan de Leon, Oaxaca, Mexico
Email: nik@fti.dn.ua
Поступила в редакцию: 22 ноября 2010 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2011 г.
Экспериментально изучены электрические характеристики окиси индия, допированной стронцием, при отклонении от стехиометрического состава по кислороду. Допирование сильно понижает проводимость In2O3 и делает ее очень чувствительной к содержанию кислорода. Малому кислородному дефициту образцов соответствует высокорезистивное состояние, которое формируется за счет снижения концентрации носителей заряда и прозрачности потенциальных барьеров на границах кристаллитов. Установлено, что кислородный дефицит в In2O3-delta:Sr восстанавливает высокую проводимость n-типа, что согласуется с представлениями о вакансиях кислорода как о мелких донорах. При достаточном кислородном дефиците потенциальные барьеры не проявляются, но по мере роста содержания кислорода возникает потенциальный рельеф, приводящий к набору необычных эффектов. Это специфическая нелинейность и гистерезис вольт-амперной характеристики, обусловленные туннельно-прозрачными потенциальными барьерами, увеличение диэлектрической проницаемости на частоте 105 Hz при T=77 K до величины 13.3, а также температурные аномалии измеряемых параметров, связанные с топологическим фазовым переходом к пространственно неоднородной проводомости образцов. При малых отклонениях от стехиометрического состава по кислороду обнаружена чувствительность к давлению и составу газовой среды не только активной, но и емкостной составляющей проводимости In2O3-delta:Sr. Один из авторов (А.Б. Глот) выражает благодарность DAAD Foundation (Германия) за грант A/98/09017 (1998), в рамках которого впервые была синтезирована керамика In2O3-SrO и обнаружены неомические эффекты в этом материале.
- H.L. Hartnagel, A.K.J. Dawar, C. Jagadish. Semiconducting transparent thin films. Institute of Physics Publ., Bristol\& Philadelphia (1995). 358
- K. Arshak, K. Twomey. Sensors 2, 205 (2002)
- Z. Ovadyahu, Y. Imry. J. Phys. C: Solid State Phys. 18, L L 9 (1985)
- P. Erhart, A. Klein, R.G. Egdell, K. Albe. Phys. Rev. B 75, 153 205 (2007)
- Y. Ohya, T. Yamamoto, T. Ban. J. Am. Ceram. Soc. 91, 240 (2008)
- D. Mergel, Z. Qiao. J. Appl. Phys. 95, 5608 (2004)
- H. Fujiwara, M. Kondo. Phys. Rev. B 71, 075 109 (2005)
- A. Glot, G. Behr, J. Werner. Key Eng. Mater. 206--213, 1441-4 (2002)
- A. Bondarchuk, A. Glot, G. Behr, J. Werner. Eur. Phys. J: Appl. Phys. 39, 3, 211 (2007)
- P. Agoston, K. Albe, R.M. Nieminen, M.J. Puska. Phys. Rev. Lett. 103, 245 501 (2009)
- P. Agoston, K. Albe. Phys. Rev. B 81, 195 205 (2010)
- Z.M. Jarzebsky. Phys. Status Solidi A 71, 13 (1982)
- Л.И. Глазман, К.А. Матвеев. ЖЭТФ 94, 332 (1988)
- A. Walsh, C. Richard, A. Catlow, A.A. Sokol, S.M. Woodley. Chem. Mater. 21, 4962 (2009)
- M. Dawber, K.V. Rabe, J.F. Scott. ArXiv; cond-mat/0503372v (2005)
- Yu.V. Medvedev, N.I. Mezin, Yu.M. Nikolaenko, A.E. Pigur, N.V. Shishkova, V.M. Ishchuk, I.N. Chukanova. Acta Phys. Pol. A 106, 853 (2004)
- Yu.V. Medvedev, N.I. Mezin, Yu.M. Nikolaenko, A.E. Pugur, N.V. Shishkova, V.M. Ishchuk, I.N. Chukanova. Phys. Status Solidi C 1, 3614 (2004)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук