Кинетические, магнитные свойства и квантовые осцилляционные эффекты в монокристаллах (Bi1-x Sb x )2 Te3 , легированных Ag, Sn и Fe тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.09 ВАК РФ

Введение

Глава 1. Структура и свойства кристаллов (BiixSbx)2Te

§1.1. Кристаллическая структура и энергетический спектр

§1.2. Роль точечных дефектов

§1.3. Влияние легирующих примесей

§1.4. Гальваномагнитные и термоэлектрические свойства

§1.5. Свойства смешанных кристаллов на основе Е^Тез, ЗЬгТез

Глава 2. Экспериментальная часть

§2.1. Методики измерений

A. Температурные зависимости сопротивления

B. Эффект Холла

C. Эффект Шубникова - де Гааза

D. Коэффициент Зеебека

§2.2. Образцы

Глава 3. Гальваномагнитные, осцилляционные и термоэлектрические свойства кристаллов (BiixSbx)2Te3<Agj>

§3.1. Гальваномагнитные свойства

§3.2. Эффект Шубникова - де Гааза

A. Результаты измерений

B. Угловые зависимости сечений поверхности Ферми

C. Вычисление значений концентраций дырок и энергий Ферми

§3.3. Термоэлектрические свойства

Глава 4. Квантование холловского сопротивления и особенности транспортных свойств в образцах (Bii-xSbx^.ySiiyTes

§4.1. Температурные зависимости сопротивления и коэффициента Холла

§4.2. Зависимости коэффициента Холла от магнитного поля

§4.3. Эффект Шубникова-де Гааза

§4.4. Квантованный эффект Холла

§4.5. Термоэлектрические свойства

Глава 5. Ферромагнетизм и низкотемпературные особенности гальваномагнитных свойств разбавленных магнитных полупроводников Bi2-x-FexTe3, Bi2-xFexSe

§5.1. Разбавленные магнитные полупроводники

§5.2.Температурные зависимости сопротивления и аномальный эффект Холла

§5 3 Магнитная восприимчивость и намагниченность

§5.4. Эффекты де Гааза - ван Альфена и Шубникова-де Гааза

§5.5. Термоэлектрические свойства

Актуальность темы

Полупроводниковые материалы на основе теллурида висмута в настоящее время являются самыми эффективными и широко используемыми для термоэлектрических преобразователей энергии, холодильников, термостатов, работающих в интервале температур 200-350 К. Поиск путей увеличения термоэлектрической эффективности этих веществ, кроме фундаментального научного значения, имеет и прикладное значение, так как в последние годы для решения ряда практических задач возникла необходимость достижения температур ниже 150 К термоэлектрическими методами. Поэтому исследование материалов, обладающих высокой термоэлектрической эффективностью Z, в настоящее время особенно актуальна. Оптимальные величины параметров достигаются введением различных легирующих примесей. При этом необходимо получить фундаментальные физические свойства материала, такие как концентрация носителей тока, их подвижность, анизотропия проводимости и анизотропия поверхности Ферми, и так далее.

Для полупроводника с одним типом носителей тока термоэлектрическая эффективность определяется выражением где сг и /с - соответственно электро- и теплопроводности, a - коэффициент термоэдс. В термоэлементах обычно создаются две ветви - р-типа и w-типа. В таком случае Z определяется по следующей формуле (критерий Иоффе [1]):

Z = a2<j/k,

О)

Z = ц0(т */т0 )%/k

2) кп !°пУ2 + [кррУ2 j

X ' где индексы nvip относятся к я- и/?-ветвям термоэлемента, т* - эффективная масса плотности состояний, то - масса свободного электрона, /л0 - подвижность носителей заряда с учетом вырождения, kl - теплопроводность кристаллической решетки. Это выражение связывает термоэлектрическую эффективность с величинами, которые определяются процессами рассеяния носителей заряда, а также особенностями зонной структуры материала. Максимальному значению Z соответствует определенная концентрация носителей заряда, которая может изменяться отклонением от стехиометрии или легированием кристалла. Поэтому получение высокоэффективных термоэлектрических материалов на основе ЕНгТез связано с изучением их физико-химических свойств, кинетических явлений, зонной структуры и влияния технологических условий на структуру и свойства материалов.

Слоистые кристаллы типа теллурида висмута легко легируются. Для сохранения стехиометрического состава примеси вводят в виде соединений; например, Cd и In вводятся в подрешетку висмута ЕНгТез в виде СсЬТез или 1п2Тез, S - в подрешетку Те в виде Bi2S3, и так далее. При смешивании ЕН2Тез и Sb2Te3 в пропорции (1-х)/х получается смешанный кристалл (Bii.xSbx)2Te3. Аналогично можно получить смешанный кристалл на основе двух халькогенидов одного и того же элемента V группы системы Менделеева. Например, в случае ЕНгТез и Е^Без образуется смешанный кристалл Bi2Te3.ySey. Возможны различные сочетания из элементов Bi, Sb, As и Те, Se, S. Смешанные кристаллы представляют особый интерес, так как именно в них наблюдаются максимальные значения термоэффективности Z, и для технических приложений используются именно они. Например, для состава Bi2.xSbxTe3.ySey с х=0,12 и у=0,36 получено значение Z=3,lxl0"3 1/К при Г-300 К [2].

В качестве легирующих примесей обычно используется In, Se, Ge. Однако до настоящего времени практически не изучено влияние олова на энергетический спектр смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3. В то же время поведение олова в теллуриде висмута оказалось очень интересным и необычным; например, небольшое легирование им приводило к повышению подвижности дырок, о чем будет рассказано в четвертой главе. Кроме того, практически отсутствуют данные о влиянии легирования элементами первой группы на энергетический спектр кристаллов семейства Bi2Te3.

При введении в кристаллическую решетку полупроводника атомов магнитной примеси (например, марганца или железа) в настолько малом количестве, что прямое обменное взаимодействие между магнитными атомами невозможно, образуется так называемый разбавленный магнитный полупроводник (РМПП). При этом взаимодействие магнитных атомов осуществляется через свободные носители тока. До настоящего времени полностью отсутствовали данные о РМПП на основе теллурида висмута или сурьмы и влиянии магнитных примесей на термоэдс, сопротивление, магнитные и осцилляционные свойства таких кристаллов.

Цель работы

Целью данной работы является систематическое изучение влияния легирования серебром, оловом и железом на гальваномагнитные, термоэлектрические и магнитные свойства слоистых кристаллов (Bi].xSbx)2Te3 в температурном интервале 1,3 - 300 К. Кроме этого, в работе исследован эффект Шубникова-де Гааза с целью получения информации о поверхности Ферми, энергетическом спектре кристаллов (Bii.xSbx)2Te3 и их изменении при легировании. Основные научные задачи работы Исследовать гальваномагнитные и термоэлектрические эффекты ъ смешанных кристаллах (Bii.xSbx)2Te3, легированных серебром, в зависимости от уровня легирования и величины х. Исследовать поверхность Ферми для кристаллов (Bi1.xSbx)2Te3<Ag>.

2. Исследовать гальваномагнитные и термоэлектрические эффекты в смешанных кристаллах (Bii.xSbx)2Te3, легированных оловом, в зависимости от уровня легирования и величины х в широком интервале температур.

3. Изучить особенности квантовых осцилляции магнетосопротивления и холловского сопротивления в сильных магнитных полях у монокристаллов (В i 1 .xSbx)2-y S ПуТез.

4. Исследовать влияние легирования магнитными атомами железа на гальваномагнитные, магнитные и термоэлектрические свойстваи w-Bi2Se3.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту

1. Показано, что в смешанных кристаллах (Bii-xSbx)2Te3 легирование серебром вызывает акцепторный эффект, в то время как в Bi2Te3 серебро проявляет донорные свойства. Определена анизотропия поверхности Ферми для кристаллов (Bi,.xSb!C)2Te3<Agy>.

2. Установлено, что олово, введённое в твердые растворы (Bi].xSbx)2Te3, также проявляет акцепторные свойства. В объемных полупроводниках (Bii.xSbx)2-ySnyTe3 со сложным энергетическим спектром наблюдается квантованный эффект Холла, который заключается в появлении серии плато в зависимости холловского сопротивления рху от напряженности магнитного поля В. Существенной особенностью эффекта является соответствие минимумов в осцилляциях магнетосопротивления Рхх(В) не середине (как в квантовом эффекте Холла в 2D-системах), а началу плато Рху(В) • Квантование холловского сопротивления возникает из-за перераспределения дырок между валентной зоной тяжелых дырок или примесной акцепторной зоной и зоной легких дырок.

3. В образцах Bi2Te3 /ьтипа и Bi2Se3 я-типа железо проявляет донорные свойства. Во всех образцах Bi2Te3, легированных железом, при низких температурах возникает переход в ферромагнитное состояние с легкой осью намагниченности вдоль оси С-з кристалла. Температура перехода Тс растет при увеличении содержания железа, достигая Тс= 12 К при содержании железа 1,6 ат%. В образцах Bi2Se3 «-типа переходов в ферромагнитное состояние не наблюдается.

Практическая ценность результатов работы

Практическая значимость диссертации определяется тем, что полученные в настоящей работе результаты способствуют развитию фундаментальных знаний о смешанных кристаллах (Bii-xSbx)2Te3. Совокупность данных о влиянии легирования серебром, оловом и железом на термоэлектрические, гальваномагнитные свойства и энергетический спектр необходима для оптимизации устройств и приборов на основе смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3. Применение магнитных примесей улучшает термоэлектрические свойства и может быть использовано для создания новых твердотельных приборов с управлением магнитным полем. Результаты исследований могут быть положены в основу разработки перспективной технологии получения материалов с заданными свойствами на базе полупроводников типа теллурида висмута.

Апробация

Результаты работы докладывались на следующих международных конференциях: fh

1) 25 International Conference on Physics of Semiconductors, Osaka, Japan 2000

2) Annual Meeting of Japan Physical Society, 2000

3) The 23rd International Conference on Low Temperature Physics, Hiroshima, Japan 2002, а также на семинарах кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ.

Публикации по теме диссертации

1) Кульбачинский В.А., Каминский А.Ю., Мияджима Н., Сасаки М., Негиши X., Иноуе М., Кадоматсу X., Квантованный эффект Холла в объемных полупроводниках теллуридов висмута и сурьмы: очевидность наличия резервуара носителей тока. Письма в ЖЭТФ, 1999, 70(11), с. 754-759.

2) Кульбачинский В.А., Каминский А.Ю., Кытин В.Г., Лостак П., Драшар Ч., де Виссер А., Влияние серебра на гальваномагнитные свойства и энергетичнекий спектр смешанных кристаллов (Bi i.xSbx)iTe3. ЖЭТФ, 2000, 117(6), с. 1242-1250.

3) Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Lostak P., Drasar C., Influence of Agon the energy spectrum of (Bii.xSbx)2Te3. 25th Int. Conf Phys. Semicond., Osaka 2000., Abstracts, part I, p. 25.

4) Suga K., Kawasaki S., Miyajima N., Negishi S., Negishi N., Kaminsky A.Yu., Narumi Y., Sasaki M., Kindo K, Kulbachinskii V.A., High Field Measurements of Magnetoresistance and Hall Resistance in Layered Semiconductor Sb2-xSnxTe3. Annual Meeting of Japan Physical Society, 2000, Abstracts, p. 25aSA-7.

5) Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Lostak P., Drasar C., Influence of Agon the energy spectrum of (Bii.xSbx)2Te3. Proc. 25th Int. Conf. Phys. Semicond., Osaka 2000, p. 65-66.

6) Кульбачинский В.А., Каминский А.Ю., Киндо К., Нарюми Е., Суга К., Лостак П., Сванда П., Низкотемпературный ферромагнетизм в новом полумагнитном полупроводнике Bi2.xFexTe3. Письма в ЖЭТФ, 2001, 73(7), с. 396-400.

7) Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Kindo К., Narumi Y., Suga K., Lostak P., Svanda P., Ferromagnetic transition in the new diluted magnetic semiconductor p-Bi2.xFexTe3. Phys. Lett. A, 2001, 285, c.173-176.

8) Miyajima N., Sasaki M., Negishi H., Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Suga K., Possible Mechanism of a New Type of Three-Dimensional Quantized Hall Effect in Layered Semiconductors Bi2-xSnxTe3. Journal of Low Temp. Phys., 2001, 123(3/4), p. 219238.

9) Kulbachinskii V.A.,. Kaminsky A.Yu, Kindo K., Narumi Y., Suga K., Kawasaki S., Sasaki M., Miyajima N., Wu G.R., Lostak P., Hajek P., Influence of Sn on

Galvanomagnetic Properties of Layered p-(Bi i,xSbj2Te3 Semiconductors. Phys. Stat. Sol. (b), 2002, 229(3), p. 1467-1480.

10) Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Kindo K., Narumi Y., Suga K., Lostak P., Svanda P, Ferromagnetism in new diluted magnetic semiconductor Bi2-xFexTes. Physica В 2002,311, p. 292-297.

11) Kulbachinskii V. A., Kaminsky A.Yu., et al. Ferromagnetism in new diluted magnetic semiconductor p-Bi2-xFexTe3. The 23rd International Conference on Low Temperature Physics, August 20-27, 2002.

12) Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Lunin R.A., Kindo K., Narumi Y., Suga K., Kawasaki S., Sasaki M., Miyajima N., Lostak P., Hajek P., Quantum oscillations of Hall resistance, magnetoresistance in a magnetic field up to 54 T and the energy spectrum of Sn doped layered semiconductors p-(Bii.xSbx)2Te3. Semicond. Sci. Technol., 2002, 17, p. 1133-1140.

Основные результаты и выводы

1) Исследования по легированию Sb2Te3 и смешанных кристаллов (Bii„xSbx)2Te3 серебром показали, что эффективность серебра, то есть количество дополнительных дырок, приходящихся на один атом серебра, в среднем больше в кристаллах Sb2Te3, чем в кристаллах (Bii-xSbx)2Te3. В Sb2Te3 серебро ведет себя как акцептор, замещая атомы сурьмы, а в Bi2Te3 - как донор, являясь междоузельными атомами.

2) Из исследования эффекта Шубникова-де Гааза для (Bii.xSbx)2Te3<Agy> рассчитаны значения энергий Ферми и концентраций дырок. Измерена анизотропия поверхности Ферми смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3<Ag> при вращении вектора магнитного поля в тригонально-биссекторной плоскости.

3) Обнаружено, что во всех образцах (Bii-xSbx)2-ySnyTe3 олово проявляет акцепторные свойства. Сравнение данных эффекта Шубникова-де Гааза и эффекта Холла позволило сделать вывод о том, что в кристаллах теллурида сурьмы при легировании их оловом образуется примесная акцепторная зона, которая стабилизирует уровень Ферми.

4) В объемных полупроводниках Bio,5Sb]j5Te3<Agy> и (Bii.xSbx)2.ySnyTe3 со сложным энергетическим спектром наблюдается квантованный эффект Холла, который заключается в появлении плато в зависимости холловского сопротивления Рху от магнитного поля В. Причиной этого является наличие резервуара носителей тока, которым служит валентная зона тяжелых дырок или примесная зона с высокой плотностью состояний. Существенной особенностью эффекта является соответствие минимумов осцилляций рхх не середине, как в обычном квантовом эффекте Холла в двумерных системах, а началу плато рху.

5) Исследованы свойства р-ВЬТез и «-Bi2Se3 при их легировании магнитной примесью Fe. Концентрация дырок в образцах/?-В12Тез уменьшается, а концентрация электронов в образцах »-Bi2Se3 увеличивается с ростом содержания Fe. Частота осцилляций Шубникова-де Гааза убывает в /?-В12Тез и возрастает в w-Bi2Se3 при легировании Fe, что свидетельствует о донорных свойствах железа. Кроме этого, введение Fe в Bi2Te3 существенно увеличивает коэффициент Зеебека.

6) Во всех образцах /?-В12Тез, легированных Fe, обнаружен переход в ферромагнитное состояние при температуре Тс, которая растет с ростом концентрации железа, достигая 12 К при максимальном содержании железа 1,6 ат%. Легкая ось намагниченности направлена вдоль кристаллографической оси Сз. Кроме этого, наблюдаются скачок сопротивления при Т=ТС и аномальный эффект Холла. В образцах tf-Bi2Se3 с железом ферромагнитного перехода не обнаружено.

Заключение

В заключение я хочу выразить искреннюю благодарность моему научному руководителю, профессору Владимиру Анатольевичу Кульбачинскому, за руководство моей научной работой, предоставление интересной темы для диссертационной работы и помощь при работе над нею.

Я также благодарен к.ф.-м.н. Владимиру Геннадьевичу Кытину за большую помощь, оказанную мне в проведении экспериментов и интерпретации результатов исследований. Я выражаю благодарность Роману Анатольевичу Лунину, за помощь в математической обработке и интерпретации результатов иследований.

От всей души благодарю всех сотрудников кафедры физики низких температур и сверхпроводимости, так или иначе способствовавших успешному завершению этой работы.

1. Голыдман Б.М., Кудинов В. А., Смирнов И. А Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3. Москва, Наука, 1972, 320 с.

2. Kohler H., Nonparabolicity of the highest valence band of Bi2Te3 from Shubnikov-de Haas effect. Phys. Stat. Sol. B, 1976, 74, p. 591-600.

3. Волоцкий М.П., Гудкин Т.С., Дашевский З.М., Кайданов В.И., Сгибнев И.В., Исследование сложной структуры краев зон и механизма рассеяния носителей в монокристаллах системы Bi-Sb-Te. ФТП, 1974, 8(5), с. 1044-1047.

4. Смирнов И. А., Андреев А.А., Кутасов В. А, Влияние сложной валентной зоны на тепловые и электрические свойства Sb2Te3. ФТТ, 1968, 10(6), с. 1782-1787.

5. Житинская M.K., Немов С. А., Иванова Л. Д., Эффекты Нернста-Эттингсгаузена, Зеебека и Холла в монокристаллах Sb2Te3. ФТТ, 2002, 44(1), с. 4146.

6. Kohler Н., Freudenberger A., Investigation of the highest valence band in (Bij.xSb^2Te3 crystals. Phys. Stat. Sol. B, 1977, 84(1), p. 195-203.

7. Kulbachinskii V.A., Brandt N.B., Cheremnykh P.A., Azou S.A., Horak J., Lostak P., Magnetoresistance and Hall effect in Bi2Te3<Sn> in ultrahigh magnetic fielgs and under pressure. Phys. Stat. Sol. (b), 1988, 150(1), p. 237-243

8. Кульбачинский В.А., Клокова H.E., Хорак Я., Лоштяк П., Азоу С.А., Миронова Г.А., Влияние давления на энергетический спектрр-Вг2Те3. ФТТ, 1989, 31(1), с. 205208.

9. Олешко. Е.В., Королышин В.Н., Квазирелятивистский зонный спектр селенпда висмута. ФТП, 1985, 19(10), с. 1839-1841.

10. Олешко. Е.В., Королышин В.Н., Электронные свойства слоистых полупроводниковых кристаллов группы А2ВР. Украинский физический журнал, 1986, 31(6), с. 1839-1841.

11. Pecheur P., Toussaint G., Electronic structure and bonding in bismuth telluride. Phys. Lett. A, 1998, 135(3), p. 223-226.

12. Mishra S.K., Satpathy S., Jepsen O,, Electronic structure and thermoelectric properties of bismuth telluride and bismuth selenide. J. Condens. Matter, 1997, 9, p. 461-470.

13. Larson P., Mahanti S.D., Kanatzidis M.G., Electronic structure and transport of Bi2Te3 and Bi2BiTe3. Phys. Rev. B, 1999, 61(12), p. 8162-8171.

14. Youn S.J., Freeman A.J., First-principles electronic structure and its relation to thermoelectric properties ofBi2Te3. Phys. Rev. B, 2001, 63, p. 085112 (1-4).

15. Larson P., Greanya V.A., Tonjes W.C., Rong Liu, Mahanti S.D., Olson C.G.,

16. Electronic structure of Bi2X3 (X=S, Se, T) compounds: Comparison of theoretical calculations withphotoemission studies. Phys. Rev. B, 2002,. 65, p. 085108 (1-11).

17. Королышин B.H, , Товстюк К.Д., Свойства симметрии энергетических зон кристаллов ромбоэдрической сингонии. Украинский физический журнал, 1972, 17(11), с. 1819-1826.

18. Shigetomi S., Mori S., J. Phys. Soc. Jap., Electrical'properties of Bi2Te1956, 11(9), p. 915-919.

19. Satterwaite C.B, Ure R.W., Electrical and thermal properties of Bi2Te3. Phys. Rev., 1957, 108(5), p. 1164-1170.

20. Harman T.C., Paris В., Miller S.E., Goering H.L., Preparation and some physical properties of Bi2Te3, Sb2Te3, andAs2Te3. J. Phys. Chem. Solids, 1957, 2, p. 181-190.

21. Black J., Conwell E.M., Seigle L., Spencer C.W., Electrical and optical properties of some M"2v-b N"3v'-b semiconductors. J. Phys. Chem. Solids, 1957, 2, p. 240-251.

22. Sehr R., Testardi L.R., The optical properties of p-type Bi2Te} Sb2Te3 alloys between 2-15 microns. J. Phys. Chem. Solids, 1962, 23, p. 1219-1224.

23. Thomas G.A., Rapkine D.H., Van Dover R.B., Mattheiss L.F., Sunder W.A., Schneemeyer L.F., Waszczak J.Y., Large electronic-density increase on cooling a layered metal: DopedBi2Te3. Phys.Rev. B, 1992, 46(3), p. 1553-1556.

24. Шутов С.Д.,. Соболев В.В,. Смешливый Л.И, Полупроводниковые соединения и их твердые растворы, под ред. С.И. Радауцана. Кишинев, 1970, 155 с.

25. Gobreht Н., Seeck S., Klose Т., Der Einflub der freien Ladungstrager auf die optischen Konstanten des Bi2Se3im Wellenlcingengebiet von 2 bis 23 /ion. Z. Phys., 1966, 190(4), p. 427-443.

26. Kohler H., Hartmann J., Burstein shift of the absorption edge of n-Bi2Se3. Phys. Stat. Sol. (b) 1974, 63(1), p. 171-176.

27. Fujita Т., Kurita K., Takiyama K., Oda Т., The fundamental absorption edge and. electronic structure in Sb2S3. J. Phys. Soc. Jap., 1987, 56(10), p. 3734-3739.

28. Brandt N.B., Kulbachinskii V.A., Pressure spectroscopy of impurity states and band structure of bismuth telluride. Semicond. Sci. Technol., 1992, 7(7), p. 907-911.

29. Funagai K., Miyahara Y., Cteaki H., Kulbachinskii Y.A., Tunneling spectroscopy of Band Edge Structures of Bi2Te3 and Sb2Te%. Proceedings of International Conference on Thermoelectrics, Chief ed. T. Caillat (Pasadena, USA, March 1996), p. 408-411.

30. Drabble J.R, Wolfe R., Anisotropic galvanomagnetic effects in semiconductors. Proc. Phys. Soc., 1956, 69(11), section B, p. 1101-1108.

31. Кульбачинский В.А Двумерные, одномерные, нульмерные структуры и сверхрешетки. Физический факультет МГУ, 1998, 164 с.

32. Horak J., Tichy L., Lostak P., Vasko A. Lattice defects in iodine doped Sb2Te3 and Bi2Te3 crystals. Crystal Lattice Defects, 1976, 6, p. 223-227.

33. Abrikosov N.Kh., Bankina V.F., Poretskaya L.V., Shelimova L.E., Skudnova E.V. SemiconductingIl-iV, iV-Vi and V-VI Compounds, Ch. III. Plenum Press, New York, 1969

34. Brebrick R.F. Homogeneity ranges and Te2 pressure along the three-phase curves for Bi2Te} and a 55-58 at.% Те, peritetic phase. J. Phys. Chem. Solids 1969, 30(3), p. 719731.

35. Кудинов В.А., О возможной причине сложной структуры энергетических зон в ряде полупроводников и их твердых растворах. ФТП, 1974, 8(10), с. 2057-2058.

36. Caywood L.P., Miller G.R., Anisotropy of the constant-energy surfaces in n-type Bi2Te3and Bi2Se3 from galvanomagnetic coefficients. Phys. Rev. B, 1970, 2(8), p. 32093220.

37. Fleurial J.-P., Gailliard L., Triboulet R., Scherrer H., Schererer S., Thermal properties of high quality single crystals of bismuth telluride-part 1: experimental characterization. J. Phys. Chem. Sol., 1988, 49, p. 1249-1257.

38. Житинская M.K., Немов С.А., Свечникова Т.Е., Влияние неоднородностей кристаллов Bi2Te3 на поперечный эффект Нернста-Эттингсгаузена. ФТП, 1997, 31(4), с. 441-443.

39. Miller G.R., Che-Yu-Li, Evidence for the existence of antistructure defects in bismuth telluride by density measurements. J. Phys., Chem. Sol., 1965, 26, p. 173-177.

40. Horak J., Lostak P., Transport in Verbindungshalbleitern 1981. Martin-Luther Universitat, Halle-Wittenberg, 1982, p. 130.

41. Horak J., Lostak P., Benes L., Suppression of antistructural defects in crystals by an increased polarization of bonds. Phil. Mag. B, 1984, 50(6), p. 665-671.

42. Lostak P., Horak J., Koudelka L., Some physical properties and point defects in Bi2JnxTe3 mixed crystals. Phys. Stat. Sol. A, 1983, 76(1), K71-K75.

43. Soonpaa H.H., Correlation of unit cell angle with transport properties in Bi2Te3. J. Phys. Chem. Sol., 1964, 25, p. 1107-1112.

44. Карпов В.Г., Шик А.Я., Шкловский Б.И., К теории эффекта Холла в слоучайно-неоднородных полупроводниках. ФТП, 1982, 16(8), с. 1406-1410.

45. Кульбачинский В.А, Клокова Н.Е., Скипидаров С.Я., Горак Я., Лоштяк П., Азоу С.А., Аномальная зависимость ЭДС Холла и термоЭДС от магнитного поля в p-Bi2Te3. Вест. Моск. Ун-та, сер. 3, физика, астрономия, 1989, 30(3), с. 68-74.

46. Житинская М.К., Немов С.А., Свечникова Т.Е., Особенности легирования Bi2Te3 примесью Sn. ФТТ, 1998, 40(8), с. 1428-1432.

47. Алексеева Г.Т., Константинов П.П., Кутасов В.А., Лукьянова Л.Н., Равич Ю.И., Неизовалентные замещения атомов в катионной подрешетке теллурида висмута. ФТТ, 1996, 38, с. 2998-3004.

48. Kulbachinskii V.A., Negishi Н., Sasaki М., Giman Y., Inoue M., Lostak P., Horak J., Thermoelectric Power and Scattering of Carriers in Bi2.xSnxTe3 with Layered Structure. Phys. Stat. Sol. (b), 1997, 199, p. 505-513.

49. Кайданов В.И., Равич Ю.И., Глубокие и резонансные состояния в полупроводниках типа А4В6. УФН, 1985, 145(1), с. 51-86.

50. Житинская М.К., Немов С.А., Свечникова Т.Е., Влияние резонансных состояний Sn на электрическую однородность монокристаллов Bi2Te3. ФТП, 2000, 34(12), с. 1417-1419.

51. Karamazov S., Horak J., Lostak P., Kuzel R., Point defects in Bi2JnxTe3 single crystals. Phys. Stat. Sol. A, 1995,148, p. 229.

52. Tichy L., Horak J., Vasko A., Frumar M., Electrical properties of germanium-doped Sb2Te3 crystals. Phys. Stat. Sol. A, 1973, 20(2), p. 717-724.

53. Predota M., Benes L., Horak J., On the incorporation of germanium atoms into the Bi2Te3crystal lattice. Phys. Stat. Sol. A, 1987, 100(2), p. 401-404.

54. Кульбачинский B.A., Азоу C.A., Ковалюк З.Д., Пырля М.Н., Скипидаров С.Я., Влияние интеркалирования атомами металлов на энергетический спектр Bi2Te3. ФТТ, 1991, 33(3), с. 812-816.

55. Ефимова Б.А., Коренблит И.Я., Новиков В.И., Остроумов А.Г., Анизотропия галъваномагнитных свойствp-Bi2Te3. ФТТ, 1961, 3(9), с. 2746-2760.

56. Ефимова Б.А., Новиков В.И., Остроумов А.Г., Анизотропия галъваномагнитных свойств n-Bi2Te. ФТТ, 1962, 4(1), с. 302-304.

57. Коноров П.П., Электрические свойства теллурида висмута. ЖТФ, 1956, 26(7), с. 1400-1405.

58. Delves R.T., Bowley A.E., Hazelden D.W., Goldsmid H.J., Anisotropy of the electrical conductivity in bismuth telluride. Proc. Phys. Soc., 1961, 78(4), p. 838-844.

59. Drabble J.R., Groves R.D., Woife R., Galvanomagnetic effects in n-type bismuth telluride. Proc. Phys. Soc., 1958, 71(3), p. 430-443.

60. Drabble J R., Galvanomagnetic effects in p-type bismuth telluride. Proc. Phys. Soc., 1958, 72(3), p. 380-390.

61. Mansfield R., Williams W., The electrical properties of bismuth telluride. Proc. Phys. Soc., 1958, 72(4), p. 733-741.

62. Wright D.A., Some phisical properties of bismuth telluride. Semicond. Phosphors, 1958, p. 477-479.

63. Yates В., The electrical conductivity and Hall coefficient of bismuth telluride. J. Electr. And Control, 1959, 6(1), p. 26-38.

64. Goldsmid H.J., Materials Used in Semiconductor Devices (C.A. Hogarth, ed.). New York, 1964.

65. Житинская M.K., Немов C.A., Иванова Л.Д., Эффекты Нернста-Эттингсгаузена, Зеебека и Холла в монокристаллах Sh2Te3. ФТТ, 2002, 44(1), с. 4146.

66. Верещагин Л.Ф., Атабаева Э.Я., Бенделияни Н.А., Исследование фазовой диаграммы Bi2Te3 при высоких давлениях и температурах. ФТТ, 1971,13(8), с. 24522454.

67. Кульбачинский В.А., Щенников В.В., Лостак П., Хорак Я., Особенности термоэдс Bi2Te3 и InxBi2.xTe3 при давлениях до 20 Гпа. ФТТ, 1994, 36(2), с. 526-530.

68. Mahan G.D., Figure of merit for thermoelectrics. J. Appl. Phys., 1989, 65(4), p. 15781583.

69. Smirous K., Stourac L., Solid solutions of Bi2Te3 and Sb2Te3 as p-type working substanses for semiconductor thermoelements. Z. Naturforsch., 1959, 14a(9), p. 848-848

70. Kohler H., Ossau W., Magneto-Seebek and Shubnikov-De Haas effect in n-type (Bii.£bJ2Te3. Phys. Stat. Sol. B, 1978, 90(2), p.509-515.

71. Kohler H., Haigis W., von Middendorff A., Shubnikov-de Haas investigations on n-type Bi2(SexTe,J3. Phys. Stat. Sol. B, 1976, 78(2), p. 637-642.

72. Kohler H., Weidner R., Electronic properties of n-type (Bii.xSbJ2Te3 from magneto quantum oscillations. Phys. Stat. Sol. B, 1979, 95, p. 635-641.

73. Ерофеев P.С., Овечкина B.H., Особенности энергетического спектра твердых растворов системы Bi2Te3-Sb2Te3. Неорг. Матер., 1981, 17(10), с. 1780-1784.

74. Гайдукова B.C., Ерофеев Р.С., Овечкина В.Н., Особенности энергетического спектра твердых растворов в системе Sb2Te3-Bi2Te3. Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1981, 17(2), с. 244-247.

75. Lostak P., Karamazov S., Horak J., Antisite defects in BiSbTe3 crystals doped with indium atoms. Phys. Stat. Sol. A, 1994, 143, p. 271-276.

76. Stary Z., Horak J., Stordeur M., Stolzer M., Antisite defects in Sb2.xBixTe3 mixed crystals. J. Phys. Chem. Sol., 1988, 49(1), p. 29-34.

77. Horak J., Lostak P., Stary Z., Pancir J., Antisite defects in Sb2.JnxTe3. J. Phys. Chem. Sol., 1988, 49(2), p. 191-198.

78. Lostak P., Horak J., Stary Z., Optical and transport properties of the Sb2-xlnxTe3 single crystals. Physica Scripta, 1988, 37(5), p. 812-815.

79. Швангирадзе P.P., Бигвава А.Д., Кунчулия Э.Д., Коробов В.К., Сабо В.Е., Структура и свойства сплавов (Bio,25Sb0 75)2.xGexТе3+у. Неорг. матер., 1988, 24(11), с. 1802-1804.

80. На Н.Р., Cho Y.W., Byun J.Y., Shim J.D. The effect of excess tellurium on the thermoelectric properties of Bi2Te3-Sb2Te3 solid solutions. J. Phys. Chem. Solids 1994, 55(11), p. 1233-1238.

81. Кутасов В.А., Лукьянова Л.Н., Константинов П.П., Влияние анизотропии поверхности постоянной энергии на термоэлектрическую эффективность твердых растворов n-Bi2(Te,Se,S)3. ФТТ, 1999, 41(2), с. 187-192.

82. Кутасов В.А., Лукьянова Л.Н., Константинов П.П., Алексеева Т.Т., Подвижность носителей заряда в твердых растворах n-Bi2Te3.xSex нгстехиометрического состава. ФТТ, 1997, 39(3), с. 483-487.

83. Алиев С.А., Исмаилов Ш.С., Тагиев И.Г., О непараболичности спектра электронов в Bi2Te3 и в твердом растворе BioT^Seoj. ФТТ, 1995, 37(9), с. 28512855.

84. Равич Ю.И., О температурной зависимости эффективной массы и влиянии двухфононных процессов на подвижность в полупроводниках с узкой запрещенной зоной. ФТТ, 1965, 7(6), с. 1821-1831.

85. Кутасов В.А., Лукьянова Л.Н., Определение параметра анизотропии эффекта Холла в твердых растворах Bi2Te3.JSex. ФТТ, 1978, 20(1), с. 3065-3069.

86. Horak J., Lostak P., Koudelka L., Novotny R., Inversion of conductivity type inBi2Te3. XSX crystals. Solid St. Commun., 1985, 55(11), p. 1031 -1034.

87. Lostak P., Horak J., Koudelka L., Some physical properties and point defects in Bi2Te3.xSx mixed crystals. Phys. Stat. Sol. A, 1984, 84(2), K143-K147.

88. Horak J., Stary Z., Votiusky J., Point defects in the mixed chalcogenides Bi2Te3Xx (X=S,Se). Phil. Mag. B, 1994, 69(1), c. 31-38.

89. Кутасов В.А., Лукьянова Л.Н., Термоэлектрические свойства многокомпонентных твердых растворов на основе теллурида висмута. ФТТ, 1996, 38(8), с. 2366-2371.

90. Carle М., Pierrat P., Lahalle-Gravier С., Scherrer S., Scherrer Н., Transport properties of n-type Bi2(Te1.xSeJ3 single crystal solid solutions. J. Phys. Chem. Sol., 1995, 56(2), p. 201-209.

91. Кутасов В.А., Свечникова Т.Е., Чижевская С. Н., Анизотропия свойств монокристалловBi2Te3.xSex. ФТТ, 1987, 29(10), с. 3008-3011.

92. Свечникова Т.Е., Коржуев М.А., Максимова Н.М., Константинов П.П., Алексеева Г.Т, Анизотропия коэффициента Холпа и электросопротивления монокристаллов Bi2Te2>g5Se0j5, легированных германием. ФТП, 1996, 30(7), с. 11531161.

93. Kim H.C., Oh T.S., Hyun D.B., Thrmoelectric propertiesof the p-type Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3 alloys fabricated by mechanical alloying and hot pressing. J. Phys. and Chem. Sol., 2000, 61, p. 743-749.

94. Иванова Л.Д., Гранаткина Ю.В., Поликарпова H.B., Смирнова Е.И., Легирование селеном монокристаллов твердого раствора системы Bi2Te3-Sb2Te3. Неорг. матер., 1997, 33(6), с. 669-673.

95. Yamashita О., Tomiyoshi Sh., Makita К., Bismuth telluride compounds with high thermoelectric figures of merit .J. Appl. Phys., 2003, 93(1), p. 368-374.

96. Polvani D.A., Meng J.F, Chandra Shekar N.Y., Sharp J., Badding J.V., Largeimprovement in thermoelectric properties in pressure-tuned p-type Bio.sSb}jTe3. Chem. Matter., 2001, 13, p. 2068-2071.

97. Лифшиц И.М., Об аномалиях электронных характеристик металла в области больших давлений. ЖЭТФ, 1960, 38(5), с. 1569-1576.

98. Брандт Н.Б., Пономарев Я.Г., Электронные переходы в сплавах висмут-сурьма, висмут-олово, висмут-свинец, висмут-суръма-свинец под действием давления. ЖЭТФ, 1968, 55(4), с. 1215-1237.

99. Navratil J., Klichova I., Karamazov S., Sramkova J., Horak J., Behavior of Ag Admixture in Sb2Te3 andBi2Te3 Single Crystals. J. Sol. St. Chem., 1998, 140, p. 29-37.

100. Kulbachinskii V.A., Miura N., Nakagawa H., Drasar C., Lostak P., Influence of Ti doping on galvanomagnetic properties and valence band energy spectrum of Sb2.xTixTe3 single crystals. J. Phys. Condens. Matter, 1999, 11, p. 5273-5282.

101. Кульбачинский В.А., Каминский А.Ю., Кытин В.Г., Лостак П., Драшар Ч., де Виссер А., Влияние серебра на галъваномагнитные свойства и энергетическитй спектр смешанных кристаллов (Bij.xSbJ2Te3. ЖЭТФ, 2000,117, с. 1242-1250.

102. Miyajima N., Sasaki М., Negishi Н., Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Suga К., Possible Mechanism of a New Type of Three-Dimensional Quantized Hall Effect in Layered Semiconductors Bi2.J>nxTe3. Journal of Low Temp. Phys., 2001, 123(3/4), p. 219238.

103. Furdina J.K., Diluted magnetic semiconductors. J. Appl. Phys. 64, R29-R64 (1988).

104. Brandt N.B., Moshchalkov V.V., Semimagnetic Semiconductors. Advances in Physics, 1984, 33, p. 193-256.

105. Ляпилин И.И., Цидильковский И.М., Узкощелевые полумагнитные полупроводники. УФН, 1985, 146, с. 35-72.

106. Брандт Н.Б., Мощалков В.В., Скрбек Л., Талденков А.Н., Чудинов С.М., Переход в спиновое стекло и аномалии температурной зависимости коэффициента Холла у бесщелевого полупроводника Hgi.xMnxTe. Письма в ЖЭТФ, 1982, 35, с. 326329.

107. Брандт Н.Б., Мощалков В.В., Орлов А.О., Скрбек Л., Цидильковский И.М., Чудинов С.М., Исследование электрических и магнитных свойств бесщелевых полупроводников Hgj.jMnxTe при низких и сверхнизких температурах. ЖЭТФ, 1983, 84, с. 1059-1074.

108. Mycielski A., Rigaux С., Menant М., Dietl Т., Otto М., Spin Glass Transition in Hgl.^4nkTel.xSex semimagnetic semiconductor. Sol. State Commun., 1984, 50, p. 257-260.

109. Брандт Н.Б., Исмаилов Ж.Т., Кульбачинский В А., Чудинов С.М., Гавалешко Н.П., Марьянчук П. Д., Магнитная фазовая диаграмма Hgi.xMnxSe. ФНТ, 1986, 12, с. 215-217.

110. Kulbachinskii V.A., Maryanchuk P.D., Churilov LA., Inoue M., Sasaki M., Negishi H., Нага Y., Electronic and magnetic properties of the diluted magnetic semiconductor Hgi.MnxTei.ySey. Semicond. Sci. Technol., 1995, 10, p. 463-468.

111. Story Т., Galazka R.R., Frankel R.B., Wolff P.A., Carrier-concentration-indused ferromagnetism in PbSnMnTe. Phys. Rev. Lett., 1986, 56(7), p. 777-779.

112. Munekata H., Ohno H., von Molnar S., Armin Segmuller, Chang L.L., Esaki L., Diluted magnetic III-Vsemiconductors. Phys. Rev. Lett., 1989, 63(17), p. 1849-1852.

113. Ohno H., Munekata H., Penny Т., von Molnar S., Chang L.L., Magnetotransport properties of p-type (In.Mn)As Diluted Magnetic Semiconductors. Phys. Rev. Lett. 1992, 68(17), p. 2664-2667.

114. Ohno H., Shen A., Matsukura F., Oiwa A., Ando A., Katsumoto S., Iye Y., (Ga, Mn)As: A new diluted magnetic semiconductor based on GaAs. Appl. Phys. Lett., 1996, 69(3), p. 363-365.

115. Oiwa A., Katsumoto S., Endo A., Hirasawa M., Iye Y., Ohno H., Matsukura F., Shen

116. A., Sugawara Y., Nonmetal-Metal-Nonmetal transition and Large Negative Magnetoresistance in (Ga, Mn)As/GaAs. Sol. State Com., 1997,103, p. 209-213.

117. Dietl Т., Sawicki M., Le Van Khoi, Jaroszynski J., Kossacki P., Cibert }., Ferrand D., Tatarenko S., Wasiela A., Ferromagnetism in II-VI Compound. Phys. Stat. Sol B, 2002, 229, p. 665-672.

118. Ohno H., Properties of ferromagnetic III-V semiconductors. J. Mag. Magn. Mater., 1999, 200, p. 110-129.

119. Medvedkin G., Ishibashi Т., Nishi Т., Hayata K, Hasegawa Y., Sato K., Room Temperature Ferromagnetism in Novel Diluted Magnetic Semiconductor Cdi.JVtnxGeP2, Jpn. J. Appl. Phys., 2000, 39, L949-L951.

120. Chien C.L., Westgate C.R., The Hall effect and its applications. Plenum, New York, 1980.

121. Кульбачинский В.А., Каминский А.Ю., Киндо К., Нарюми Е., Суга К., Лостак П., Сванда П., Низкотемпературный ферромагнетизм в новом полумагнитном полупроводнике Bi2.xFexTe3. Письма в ЖЭТФ, 2001, 73(7), с. 396-400.

122. Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Kindo К., Narumi Y., Suga K., Lostak P., Svanda P., Ferromagnetic transition in the new diluted magnetic semiconductor p-Bi2-xFexTe3. Phys. Lett. A, 2001, 285, c.173-176.

123. Dyck J.S., Chen W., Hajek P., Lostak P., Uher C., Low temperature ferromagnetism and magnetic anisotropy in the novel diluted magnetic semiconductor Sb2.xVxTe3. Physica

124. B, 2002, 312-313, p. 820-822.

125. Dyck J.S., Hajek P., Lostak P., Uher C., Diluted magnetic semiconductors based on Sb2.xVxTe3(0.01 <x<0.03). Phys. Rev. B, 2002, 65, p. 115212 (1-7).

126. Dyck J.S., Chen W., Uher C., Drasar C., Lostak P., Heat Transport in Sb2.xVxTe3 single crystal. Phys. Rev. B, 2002, 66, p. 125206 (1-6).

127. Biswas S., Bhattacharya R., Magnetic Properties of Single Crystals of Bismuth Telluride Doped with 0.2% Lead and Its Thermoelectric Power. Phys. Stat. Sol. B, 1990, 159, p. 851-860.

128. Matsukara F., Ohno H., Shen A., Sugawara Y., Transport properties and origin of ferromagnetism in (Ga,Mn)As. Phys. Rev. B, 1998, 57(4), p. R2037- R2040.

129. Dietl Т., Нашу A., Merle d'Aubigne Y., Free carrier-induced ferromagnetism in structures of diluted magnetic semiconductors. Phys. Rev. B, 1997, 55(6), p. R3347 R3350.

130. Dietl Т., Ohno H., Matsukura F., Hole-mediated ferromagnetism in tetrahedrally coordinated semiconductors. Physical Review B, 2001, 63, p. 195205-(1-21).

131. Dietl Т., Ohno H., Matsukura F., Cibert J., Ferrand D., Zener Model Description of Ferromagnetism in Zinc-Blend Magnetic Semiconductors. Science, 2000, 287, 1019-1022.

132. Konig J., Lin Hsiu-Hau, MacDonald A.H., Theory of Diluted Magnetic Semiconductor Ferromagnetism. Phys. Rev. Lett., 2000, 84(24), p. 5628-5631.

133. Кузнецов В.Г., Химическая связь в полупроводниках и твердых телах. Наука и техника, Минск, 1965, с. 311.

134. Ohno Н., Chiba D., Matsukura F., Omlya Т., Abe E., Dietl Т., Ohno Y., Ohtanl K., Electric-field control of ferromagnetism. Nature, 2000, 408, p. 944-946.

135. Kulbachinskii V.A., Kaminsky A.Yu., Kindo K., Narumi Y., Suga K., Lostak P., Svanda P, Ferromagnetism in new diluted magnetic semiconductor Bi2-xFexTe3. Physica В 2002, 311, p. 292-297.