Логарифмическая релаксация фотопроводимости квазиодномерного полупроводника TiS3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы переходные процессы в фотопроводимости монокристаллов TiS3 при подаче на образец прямоугольных импульсов света в области длин волн λ = 405−940 нм. Установлено, что спад фотопроводимости после выключения излучения при температурах от 180 до 78К описывается логарифмическим законом в интервале от 10-3 до 102 с, т.е. при изменении времени на 5 порядков. Это означает, что процесс релаксации характеризуется временами, распределенными в диапазоне от десятков микросекунд до десятков минут, как минимум. Показано, что релаксация имеет преимущественно последовательный характер: барьер для рекомбинации повышается по мере приближения проводимости к равновесному значению.

Об авторах

И. Г. Горлова

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Москва, Россия

С. Г. Зыбцев

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Москва, Россия

В. Я Покровский

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Email: vadim.pokrovskiy@mail.ru
Москва, Россия

С. А Никонов

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Москва, Россия

С. В Зайцев-Зотов

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Москва, Россия; Москва, Россия

А. Н Титов

Институт физики металлов им. М.Н.Михеева Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. N. Tripathi, V. Pavelyev, P. Sharma, S. Kumar, A. Rymzhina, and P. Mishra, Materials Science in Semiconductor Processing 127, 105699 (2021).
  2. J. O. Island, A. J. Molina-Mendoza, M. Barawi, R. Biele, E. Flores, J. M. Clamagirand, J. R. Ares, C. Sanchez, H. S. J. van der Zant, R. D’Agosta, I. J. Ferrer, and A. Castellanos-Gomez, 2D Mater. 4, 022003 (2017).
  3. S. Zhao, B. Dong, H. Wang, H. Wang, Y. Zhang, Z. V. Han, and H. Zhang, Nanoscale Adv. 2, 109 (2020).
  4. M. D. Randle, A. Lipatov, I. Mansaray, J. E. Han, A. Sinitskii, and J. P. Bird, Appl. Phys. Lett. 118, 210502 (2021).
  5. M. Abdel-Hafiez, L. F. Shi, J. Cheng, I. G. Gorlova, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, L. Ao, J. Huang, H. Yuan, A. N. Titov, O. Eriksson, and Ch. Sh. Ong, Nano Lett. 18, 5562 (2024).
  6. I. G. Gorlova, S. A. Nikonov, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, and A. N. Titov, Appl. Phys. Lett. 120, 153102 (2022).
  7. I. G. Gorlova, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, N. B. Bolotina, I. A. Verin, and A. N. Titov, Physica B 407, 1707 (2012).
  8. E. Torun, H. Sahin, A. Chaves, L. Wirtz, and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 98, 075419 (2018).
  9. A. Khatibi, R. H. Godiksen, S. B. Basuvalingam, D. Pellegrino, A. A. Bol, B. Shokri, and A. G. Curto, 2D Mater. 7, 015022 (2020).
  10. O. Gorochov, A. Katty, N. Le Nagard, C. Levy-Clement, and D. M. Schleich, Mater. Res. Bull. 18, 111 (1983).
  11. S. Hou, Z. Guo, J. Yang, Y.-Y. Liu, W. Shen, C. Hu, S. Liu, H. Gu, and Z. Wei, Small 17, 2100457 (2021).
  12. H. Yi, T. Komesu, S. Gilbert, G. Hao, A. J. Yost, A. Lipatov, A. Sinitskii, J. Avila, C. Chen, M. C. Asensio, and P. A. Dowben, Appl. Phys. Lett. 112, 052102 (2018).
  13. E. Finkman and B. Fisher, Solid State Commun. 50, 25 (1984).
  14. I. G. Gorlova, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, N. B. Bolotina, S. Yu. Gavrilkin, A. Yu. Tsvetkov, and A. N. Titov, Physica B 460, 11 (2015).
  15. H. G. Grimmeis, A. Rabenau, H. Hann, and P. Neiss, Z. Elecktrochem. 65, 776 (1961) (на немецком).
  16. A. S. Shkvarin, Yu. M. Yarmoshenko, M. V. Yablonskikh, A. I. Merentsov, and A. N. Titov, Journal of Structural Chemistry 55, 1039 (2014).
  17. S. J. Gilbert, H. Yi, T. Paudel, A. Lipatov, A. J. Yost, A. Sinitskii, E. Y. Tsymbal, J. Avila, M. C. Asensio, and P. A. Dowben, J. Phys. Chem. C 126, 17647 (2022).
  18. Б. А. Волков, Л. И. Рябова, Д. Р. Хохлов, УФН 172, 876 (2002).
  19. A. Y. Polyakov, N. B. Smirnov, A. V. Govorkov, E. A. Kozhukhova, S. J. Pearton, D. P. Norton, A. Osinsky, and A. Dabiran, J. Electron. Mater. 35, 663 (2006).
  20. Sh. Mondal and A. K. Raychaudhuri, Appl. Phys. Lett. 98, 023501 (2011).
  21. S. V. Zaitsev-Zotov, V. E. Minakova, V. F. Nasretdinova, and S. G. Zybtsev, Physica B 407, 1868 (2012).
  22. И. Г. Горлова, С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, Письма в ЖЭТФ 100, 281 (2014).
  23. F. Ghasemi, R. Frisenda, E. Flores, N. Papadopoulos, R. Biele, D. P. de Lara, H. S. J. van der Zant, K. Watanabe, T. Taniguchi, R. D’Agosta, J. R. Ares, C. S´anchez, I. J. Ferrer, and A. Castellanos-Gomez, Nanomaterials 10, 711 (2020).
  24. J. Bao, I. Shalish, Z. Su, R. Gurwitz, F. Capasso, X. Wang, and Z. Ren, Nanoscale Res. Lett. 6, 404 (2011).
  25. C. N. Guy, J. Phys. F: Met. Phys. 8, 1309 (1978).
  26. Ш. М. Коган, УФН 145, 285 (1985).
  27. R. G. Palmer, D. L. Stein, E. Abrahams, and P. W. Anderson, Phys. Rev. Lett. 53, 958 (1984); Erratum: Phys. Rev. Lett. 54, 1965 (1985).
  28. Y. Sun, M. B. Salamon, K. Garnier, and R. S. Averback, Phys. Rev. Lett. 91, 167206 (2003).
  29. S. V. Zaitsev-Zotov, Synth. Metals 41–43, 3923 (1991).
  30. J. C. Gill, J. Phys. C 19, 6589 (1986).
  31. V. Ya. Pokrovskii, A. V. Golovnya, and S. V. ZaitsevZotov, Phys. Rev. B 70, 113106 (2004).
  32. R. Kohlrausch, Ann. Phys. (Leipzig) 12, 393 (1847).
  33. S. V. Zaitsev-Zotov and V. E. Minakova, Phys. Rev. Lett. 97, 266404 (2006).
  34. A. Kushwaha and M. Aslam, J. Appl. Phys. 112, 054316 (2012).
  35. I. N. Trunkin, I. G. Gorlova, N. B. Bolotina, V. I. Bondarenko, Y. M. Chesnokov, and A. L. Vasiliev, J. Mater. Sci. 56, 2150 (2021).
  36. И. Г. Горлова, С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, Аномальное поведение термоЭДС в слоистом квазидвумером полупроводнике TiS3, XVI Конференция Сильно коррелированные электронные системы и квантовые критические явления 7 июня 2018 г., г. Троицк, г. Москва, Институт физики высоких давления им. Л. Ф. Верещагина Российской академии наук. Тезисы, с. 15; (http://www.hppi.troitsk.ru/meetings/Workshop/work18/%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%8B2018%D0%BA%D0%BE%D1%80.pdf).
  37. I. G. Gorlova, V. Ya. Pokrovskii, A. V. Frolov, and A. P. Orlov, ACS Nano 13, 8495 (2019).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024