Електрофізичні і електрохімічні властивості розплавів систем Аs - ВVI (ВVI – S, Se, Te)

Abstract

Комплексом методів (електропровідність – æ, термо-е.р.с. – α, ефект Холла – RX, поляризація – I-V-залежності), із застосуванням вихідних речовин однієї хімічної кваліфікації і одних приладів для співставлення результатів, системно досліджено природу провідності розплавів халькогенідів As (системи: As-S, As-Se, As-Te) в широких межах складів при різних t. В розплавах систем As - S, As - Se величини æ мають порядок 10-4 - 102 См/см і позитивний її температурний коефіцієнт. В розплавах системи As - Te порядок величин æ –103 См/см. Значення α (мкВ/град) для розплавів системи As - S міняються в широкому інтервалі величин від -4000 до +1000. Порядок величин α вказує на напівпровідникову природу переносу зарядів, а знак α. визначається конкуренцією рухливостей носіїв р- і n-типу. Для більшості розплавів характерним є негативний температурний коефіцієнт α, що свідчить про зростання із збільшенням t різниці рухливостей носіїв струму на користь електронів (n-тип). Встановлено, що температурний фактор не так істотно впливає на величини α розплавів системи As-S як зміна складу. Термо-е.р.с. розплавів системи As - Se позитивна, має величини порядку сотень -тисяч мікровольт на градус, і, як правило, з ростом t зменшується. Із збільшенням вмісту Se в розплаві змінюється не тільки величина температурного коефіцієнта α, а й знак. За даними виміру ефекту Холла й æ розраховані величини холловських концентрації і рухливості носіїв струму. В розплавах системи As - Te при t, наближених до tтопл., α має позитивний знак, досягає величин, властивих типовим рідким напівпровідникам (сотні мкВ/град). Збільшення t, а також збільшення вмісту в розплаві Те призводить до різкого зменшення α аж до значень, властивих рідким металам - (одиниці мкВ/град). На I-V залежностях, що відповідають розплаву As2Se3 виявлено чіткі злами, властиві іонним розплавам. I-V залежності розплавів As2S3, As2Te3 мають лінійний характер. На підставі даних з æ, α, RX, поляризації розплави систем As - S, As - Se, As - Te визначено як типові поліфункціональні провідниками (ПФП) з різною виразністю іонного, напівпровідникового і металевого внесків в провідність. Показано, що "аніонне" заміщення елементів в розплавах систем на більш важкий (S-Se-Te), призводить до закономірної зміни електрофізичних і електрохімічних властивостей, що пояснюється характерною особливістю електронної структури елементів, яка є періодичною функцією заряду ядра атомів.