Описание

Введение

Цель данного исследования заключалась в изучении физико-геометрических свойств полупроводниковых соединений β-TlInS2 и β-Tl0,98Cu0,02InS2, с акцентом на фазовые переходы, происходящие при низких температурах. Исследуемая проблема заключается в недостаточном понимании структурных характеристик и фазовых переходов этих соединений, несмотря на их значимость в области микроэлектроники и оптоэлектроники, где применяются в видимой, инфракрасной и рентгеновской областях спектра.

Актуальность работы подчеркивается ростом интереса к сложным полупроводниковым структурам и их свойствам, что может способствовать созданию новых материалов с заданными физическими характеристиками.

Методология

В исследовании использовались методы рентгеновской дифракции для анализа кристаллической структуры образцов в температурном диапазоне 93-300 К. Поликристаллические порошки были получены из монокристаллов соединений β-TlInS2 и β-Tl0,98Cu0,02InS2. Для рентгенографических исследований применялся дифрактометр ДРОН-3,0, что позволило получить данные о параметрах элементарной ячейки и фазовых переходах.

Выбор данных методов обоснован их эффективностью в изучении кристаллических структур и способностью выявлять фазовые переходы на основе изменений в рентгенографических характеристиках.

Основные результаты

Исследование выявило три основных фазовых перехода для соединения β-TlInS2 при температурах 214±1, 194±1 и 170±1 К. Для твердых растворов β-Tl0,98Cu0,02InS2 температура фазовых переходов оказалась немного выше — 215-218, 194 и 172 К соответственно. Наблюдения также подтвердили наличие температурного перехода на уровне 185 К при исследовании края собственного поглощения β-TlInS2.

Обсуждение и интерпретация

Авторы интерпретируют результаты как свидетельство того, что добавление меди в структуру β-TlInS2 не оказывает значительного влияния на общую кристаллическую решетку, что подтверждается похожими дифрактограммами для разных образцов. Фазовые переходы, зарегистрированные в ходе эксперимента, соотносятся с данными других авторов, хотя и с небольшими отклонениями в температурах. Результаты подчеркивают важность дальнейшего исследования структуры и свойств этих полупроводников для приложения их в современных технологиях.

Заключение

В ходе исследования установлены спецификации физических свойств полупроводниковых соединений β-TlInS2 и β-Tl0,98Cu0,02InS2, а также основная информация о фазовых переходах, что имеет значительное значение для изучения материалов, применяемых в электронике. Ограничениями исследования являются наличие экспериментальных трудностей и недостаточность данных по более высоким температурам. Рекомендуется провести дополнительные исследования для более глубокого понимания механизма и природы фазовых переходов.

Ключевые слова и термины

Полупроводники, фазовые переходы, рентгенодифракция, β-TlInS2, β-Tl0,98Cu0,02InS2, структурные характеристики.

Библиография

• Müller D., Enlenberger G., Hahn H. "Über ternar Thallium chalkogenide mit Thalliumselenide structura". Z. anorg. und allg. Chem. 1973. V. 398.
• Isaaks Т. I., Feichtner I. P. "Growth and optical properties of TlGaSe2 and β-TlInS2". J. Solid State Chem. 1975. V. 14.
• Abdullaev A. A., Allakhverdiev K. R., Belenkii G. L. "Phase transition and anisotropy of thermal expansion in TlInS2". Solid State Communs, 1985. V. 53.