Особенности поведения марганца и гадолина в узкозонных тетраедрических полупроводниках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім.ІО.Федьковича

на правах рукопису

Орлецький Іван Григорович

Особливості поведінки марганцю і гадолінію у вузькодонних тетраедричних напівпровідниках

01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фЬико-матсматмчнйх наук

Чернівці-1996

Дисертацією с рукопис

.Робота виконана на кафедрі фізичної електроніки Чернівецького державного університету : ім.ІО.Федьковича

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Гавалешко М.П.

Офіційні опонента: доктор фізико-математичних наук,

• професор Ковалюк З.Д.

кандидат фізико-математичних наук, доцент Іванчук Р.Д.

Провідна організація: Інститут фізики напівпровідників її АНУ, м.Київ.

Захист відбудеться ”25" ґЩ.СЬ7К$1996у.о ^ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 068.16.01 Чернівецького державного університету ім.Ю.Федьковича (274012 м.Чернівці, вул.Коцюбинського,б.2).

Зі змістом дисертації мохріа ознайомитись у. науковій бібліотеці Чернівецького державного університету (247012 «.Чернівці, вул.Л.Українки,б.23).

. Автореферат розіслано "24" &£№-СліЛ 1995 р0Ку.

Вчений секретар спеціалізованої вченої

ради

М.В.Курганецький

ЗЛГАЛША ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальїгіст?. теми досліджсіп,. Зав/;апшг сучасної електроніки вимагають розробки нових напівпровідникових матеріалів, властивості яких могли б забезпечити запити напівпровідникового приладобудування.

* У фізиці і матеріалознавстві напівпронідяиків значний інтерес никликаготь напівпровідникові сполуки і тверді розчини, які містять у якості легуючої домішки елементи з незаповненими Зеї- і 4і-оболонками. Частина даних матеріалів утворюють окремий клас напіппровідникіп - напівмагнітпі напівпровідники [ 1 ]. Вз- чмодія локалізованих спінів з вільними носіями заряду проявляється в ряді незвичайних властивостей цих матеріалів при наявності зовнішнього магнітного поля. Найбільш доско): мо досліджені напівмагнітні потрійні тверді розчини типу А2і_хМпхВ6. При виготовленні структур із кпанп'чими ямами і надграток на основі напіпмагнітних напівпровідників ' часто виникає проблема узгодження-постійних граток і підбору ширини заборо:,зної зони матеріалі:!, що утворюють складну структуру. Дану проблему не завжди вдається вирішити ‘за допомогою потрійних твердих розчиніп і тому стає актуальним синтез більїч складної системи - четверних твердих розчинів. При цьому з'являється додаткова можливість змінювати магнітні властивості матеріал)' при фіксопашд ширині забороненої зони (або постійної гратки) шляхом зміни концентрації магнітної компоненти.

Напівпровідникові матеріали на основі сполук А^В5, які містять елементи з незаповненими Зсі-оболонками, володіють рядом аномалій гальваномагнітних ефектів [ 2 ]. Останні, інтерпретуюїься взаємодією між магнітними моментами носіїз заряду та локалізованими магнітними моментами домішкових атомів і з успіхом знаходять практичне застосування. Поряд з досконало . вивченими властивостями пузькозонних напівпровідників А3В5, легованих Зй-елеМентами (наприклад Іл8Ь<Мп>, іпАї<іМп>) , систематичні дослідження поведінки 4Г-домішок у цих матеріалах практично відсутні. Тому вивчення впливу гадолінію як легуючої дом’шки на особливості

. -4-

протікання явищ переносу в ІпБЬ могли б значно розширити коло існуючих уявлень в даній області знань.

Направлено кристалізована евтектика ІиБЬ-МпБЬ харакгризується значною анізотропією властивостей, яка обумовлена наявністю голкоподібних включень Мп8Ь в матрииі ІпїіЬ, Вказана особливість знаходить широке використання' при виготовленні приладів. При цьому часто виникають проблеми відбору досконалих (по параметрах і просторовій орієнтації голок) кристалів. Тому важливим є питання розробки методики дослідження кутових залежностей кінетичних коефіцієнтів, яка б давала можливість однозначно визначати ступінь однорідності і просторову орієнтацію феромагнітних включень.

З викладеного вище слідує, що дослідження особливостей поведінки марганцю і гадолінію у вузькозинних тетраедричних напівпровідниках є актуальними науковою і технічною задачами.

Метою уюволи було встановлення закономірностей впливу магнітне/ компоненти на характеристики вузькозонних тетраедричних напівпровідників за допомогою досліджень гальвано-, термомагніїяих та оптичних явищ у цих матеріалах.

Основні завданая; .

1. визначення технологічних умов синтезу і вирощування четверних твердих розчинів Н§М§МпТе різного складу .сполук ІпЗЬ<0<1> та витекти* ІпБЬ-МпЗЬ. •

2. Вивчення особливостей поведінки кінетичних коефіцієнтів в твердих розчинах Н§М§МпТе в залежності від молярного вмісЛгу магнітної компоненти, температури і магнітного поля.

3. Дослідження магніточупшвості кінетичних ефектів Іп5Ь<Ос1> та особливостей електрофізичних властивостей сильнолегованого Іп8Ь<Мп>.

4. Встановлення закономірностей зміни параметрів енергетичного спектру твердих розчинів Н§|.х.уМ8*МпуТе та сполук Іп8Ь<Осі> від вмісту магнітної компоненти і температури.

Доетошрпість одержаних_____________т>егультатів забезпечена

використанням сучасних методик дослідження, інтерпритацією експериментальних даних на основі добре апробованих наукових концепцій, кореляцією одержаних в роботі результатів з даними існуючих літчзатурних джерел. •

Н-іуког.а новизна роботи: '

1. Вперше отримані тверді розчини напівмагнітних

наїтівпровідііигаїГ HgMgMnTe, встановлені режими термічної обробки зразкіп, які дозволяють керувати властивостями цих матеріалів. "

2. Вперше проясдсио чегування антимоніду індію рідкоземельним елементом гадолінієм, визначені оптимальні технологічні умови синтезу та вирощування InSb<GU>.

3. Доведено, що четверні тверді розчини HgMgMnTe'

володіють властивістю зміни основних параметрів зонного спектру цілеспрямованим регулюванням концентрацій магнію і марганцю. . ’

4. З'ясована динаміка зміни магніточутливості кінети них

коефіцієнтів та механізмів розсіювання носіїв заряду з ррстом концентрації гадолінію в InSb<Gd>. 1 '

5. Запропонована нова методика досліджень кінетичних

ефектів, яка дає змогу однозначно визначати ступінь однорідності та просторову орієнтацію голкоподібних йакровключень металічного типу в InSb. '

Практична цінність роботи полягає в наступному:

1. Отримані тверді розчини HgMgMnTe завдяки можливості цілеспрямованої зміни ширини забороненої зони із одночасним збереженням магнітних властивостей е перспективними з точки copy їх застосування при виготовленні надграток тч структур з квантовими ямами на основі напівмагнітних напівпровідників.

2. Результати дослідження кінетичних ефектів InSb<Od> дозволяють оптимізува ги магнітопольові і температурні інтервали максимальної магніточутливості зразків, які можуть використовуватись в якості магнітокерованих давачів температури або градієнту температури, а також магнітомодуляторів.

-63. Вплив внутрішнього магнітного поля на транспорт носіїв заряду в Іп8Ь<Мп> евтектичного складу робигь можливим використання евтектик для виготовлення магнітокерованих перемикачів логічних станів з пам'ятно в колах зворотнього зв'язку, магніторегульоваиих низькочастотних генераторів і магнітомодуляторів.

Методи яося* * тешш: Виконання поставлених завдань

здійснювалося шляхом проведення комплексних експериментальних взаємодоповнюючих методів досліджень і розрахунків на ЕОМ з застосуванням апробованих алгоритмів. Досліджувались кінетичні, тєрмо-, гальваномагнітні і оптичні властивості зразків твердих розчинів Н^М^МпТе різних складів, а також сполук Ііі8Ь<(ї<і> і Ід8Ь<Мп> в інтервалі . температур 80-400 К і в магнітних полях до 17 'Гл.

Основні положений, нк» виносяться на захист:

1. Система І^М^МиТе являє собою .нові напівпровідникові матеріали (тверді розгини заміщення), які по своїм фізичним властивостям аналогічні системі ^МпТе.

2. В кристалах Нш-к-у^хМпуТс ширина забороненої зони (постійна гратки) знаходиться в лінійному зв'язку з молярним вмістом п матеріалі марганцю і гадолінію.

3. Магніточутливість кінетичних ефектів в Іп8Ь<Оіі> зростає із збільшенням концентрації Об і досягає максимального значення в області інверсії магнітотермо-е.р ,с.

4. Ступінь однорідності і просторова орієнтація голкоподібних макровключень фази МпБЬ може буш однозначно визначена

з результатів дослідження магнітоПольових і кутових залежностей гальваномагнітних коефіцієнтів.

Апробація робота. Основні результати роботи доповідались і обговорювались на Республіканській конференції "Матеріалознавство і фізика напівпровідникових фаз змінного складу" (Ніжин, 1993); VIII науково-технічній конференції "Физика, химия и гехнология халькогенидов и халькогалоі енидов" (Ужгород, 1994); Міжнародній конференції

по матеріалознавству халькогенідних і алмазоподібних напівпровідників (Чернівці, 1994); науковій конференції, присвяченій 120-річчго заснування Чернівецького державного університету (Чернівці, 1995); Міжнародній школі-конференції по фізичним проблемам матеріалознавства напівпровідників (Чернівці, 1995); XXIII Міжнародній школі по фізиці напівпровідникових сполук (Яшовсць, Польша, 1994).

Публікації. По матеріалам дисертації опубліковано 12 праць, перелік яких наведено у кінці реферату.

Особистий внесок. Привел -ні в дисертації дослідження є результатом роботи автора, якому належить реалізація технологічних експериментів; дослідження електричних, гальваномагнітних, термоелектричних, магнітних, оптичних властивостей, формулювання загальних висновків і основних положень, що виносяться на захист.

Об'см і структура дисертації. Дисертація складається із вегупу, чотирьох розділів, основних результатів і висновків та списку цитованої літератури. Робота містить ■ 110 сторінок

машинописного тексту, включаючи 24 рисунки, 11 таблиць, 110. найменувань літературних джерел.

• Основний зміст роботи.

У вступі обговорюється актуальність теми дисертаційної робота, сформульовані завдання досліджень, наукова новизна і практична значимість отриманих результатів, представлені положення, що виносяться на захист, коротко викладено зміст роботи і приведені дані про апробацію роботи.

У першому розділі зроблено короткий огляд основних експериментальних і теоретичних робіт по технології одержання . і дослідженню електрофізичних властивостей напівмагнітних напівпровідників на основі халькогенідів ртуті і марганцю; висвітлено основні концепції, які використовуються для пояснення таких властивостей. Проаналізовано теоретичні

моделі зонної структури { 3 ], які переважним чином використовуються для пояснення електрофізичних властивостей напівпровідників А3В5 , легованих рідкоземеяьними елементами. Розлянуто особливості утворення та властивості композиційних евтастих на основі А3В5.

Зоїфема відмічено, що атоми елементів з неіаповненими 3<і- і 41>оболонками у вузькозонних тетраедричних напівпровідниках ^ викликають ряд унікальних властивостей останніх. Введення магнітних домішок у процесі легування халькогенідів ртуті приводить до утворення твердих розчинів напівмагнітних напівпровідників. Більшість вказаних матеріалів вирощують на основі сполук Аі_к2МпхВ(’. Для описання зонної структури вузькозонних .напівмагнітних напівпровідників у магнітному полі використовується модель-ГЯджмена-Брауна з врахуванням обмінної взаємодії між донними носіями і локалізованими Зіі-електронами іонів Мп2+ . Розглянуті особливості поведінки температурних залежностей оптичних коефіцієнтів відомих четверних напівмашітних напівпровідників.

‘ Описана конфігурація магнітних іонів у вузькозонних напівпровідниках А3В$ та взаємодія їх з вільними носіями заряду. Представлені в аналітичному вигляді результати теоретичних досліджень по інтерпретації температурних з алеет; остей питомого електричного опору, від'ємного . магнітоопору та аномального ефекту Хола в кристалах Іо8Ь<Мп>. Використані моделі засвідчують наявність спінового розсіювання дирок на локалізованих магнітних моментах іонів Мп2+. Серед різноманітних поглядів на' взаємодію магнітних моментів у сполуках А3В5 (без врахування відхилень від середньостатистичного їх розподілу) віддається перевага моделям, які вважають дану взаємодію неможливою. Відмічено, що до початку наших досліджень, питання впливу рідкоземельних елементів на властивості вузькозонних напівпровідників А3В5 залишалося практичне відкритим. Переважна більшість експериментальних і практичних робіт була присвячена широкозоннйм представникам А3В5,

легованим 'М'-елеыешам!' П цілому існує певна подібність плину на властивості матеріалів між і.- "“-ними елементами і елементами перехідної групи. Найбільша коротшій в поведінці спостерігається між Еи та Ми. Однак, на відміну від Зіі-елементів, 4Ґ-елементам притаманенні неіші особливості. В першу чергу - це їх висока хімічна активність. Завдяки їй відмічається яскрава можливість геіерування рідкоземеяьними елементами фонових ..оиішок. В результаті нього я ряді випадків вдагться зменшити концентрацію фонових домішок на 3-4 порядки і збільшити на порядок рухливість електронів. Комплексні дослідження кристалічної струїсгури вузькозоіших напівпровідників А3В5 легованих 4Г-елементами вказують На те, ?до рідкоземельний елемент займає п основному міжвузлове положення, або, у крайньому випадку, зміщений з вузла кристалічної гратки. Електронна структура рідкоземельного иепру заміщення грунтується на моделі лоїсального іонного зв'язку і в значній .мірі відрізняється від Зй-центру. Існує стабілізація зарядового стану І1е3+ і в забороненій зоні кристалу можуть створюватися додаткові рівні типу "елехгроіша пастка" і "діркока пастка". Композиційні направлено кристалізовані езтектики ІпЗЬ-МеЗЬ (Ме = Мі, Мп.Ре, Сг ) володіють яскраво вираженими анізотропними зластавостяіУіі [ 4 5, яких не має більшість звичайних сплавів. Теоретична інтерпретація зплипу голкоподібних включень на різмезазкні властивості, езтектик типу ІаЗЬ-МпЗЬ схильна ...о використання моделі ефективного середовища із сферичними металічними включеннями.

Другий розд&я 'присвячений вивченню технологічних умов синтезу та вирощування твердих розчинів Н§М§ДїпТе, сполук Іп8Ь<Огі> та евтектики ІпЗЬ-МпЗЬ.

Четверні тверді розчини Hgl.j5_yMgxMn.yTe були вирощені модифікованим, методом Брідзспена. Так, як- діаграми стану данил. сплавів до теперішнього часу не вивчай, то умови синтезу та режими вирощування підбирались експериментально на основі відповідних даних для потрійних сполук. Труднощі отримання цих матеріалів пов'язані з хішчйими та фізичними особливостями властивостей вихідних компонентів, особливо

Нв і Мп (високий тиск парів і хімічна активність, відповідно). Для синтезу і вирощування у якості контейнерів використовували покриті - піролітичним вуглецем киарцеві ампули. Виявлено, що при високих температурах плашіеїшя реакція між компонентами проходить з великим виділенням .тепла, ’по може приводити до руйнування ампул, а розчинність Мп зменшується із збільшенням п'-лсу. В процесі синтезу враховувалась значна різниця у густанах вихідних компонент і для прискорення реакції та покращення однорідності злитків в технологічній установці і^>едбачено коливання контейнера із матеріалом. Після синтезу отримувались злитки без иор і раковин, була відсутньою в ампулі вільна ртуть. В процесі вирощування в печі задаи'аися відповідний розподіл градієнта температури. 'Кристали, отримані по такій технології, .дали моноблочну структуру володіли змішаним тином провідності з концентрацією носіїв заряду (0.5-3) • 10і7 см_3. Для покращення однорідності, а також з . метою зміни величини концентрації носіїв зар ду, зразки Ь^^МаТе піддавались

низькотемпературній обробці у парах ртуті (Т = 500 К) протягом 250-300 годин.

У літературі відсутні дані про технологічні умови отримання і систематичні результати дослідження антимоніду індію, легованого гадолінієм. Тому вивчення оптимальних умов сиг гезу та вирощування цього матеріалу проводилось пошуковим шляхом. Синтез здійснювався на установці, яка дозволяє проводити механічне перемішування. Особливі вимоги ставилися до контейнерів, п яких знаходився матеріал. Практично непридатними для використання кварцені контейнери без захисного покриття. Навіть невелика кількість всі у синтезованому злитку ( 5-10-“*% загальної маси кристалу) приводить до ефектів взаємодії з кварцем, що негативно впливає на якість кристалу. Для запобігання такого процесу використовували захисні покриття з піролітичнего вуглецю. Встановлено, що розчинність гадолінію у розплаві антимоніду індію значно покращується, коли те&шература синтезу сягає 1000 К. Злитки Іп8Ь<0(1> вирощували методом горизонтальної зонної перекристалізації з використанням установки, яка

' -із-

наявності магнітної птя проявляють яскраво виражені анізотропні властивості. л.ч.. тензору питомої

елскіропровідності приводить до появи асим>. гричпого вкладу в залежності Кн(Н)< Р(Н) і «(II). величина якого залежить від орієнтації голкоподібних включень МпБЬ у зразку. Виявлено, що попередня намагніченість феромагнітної фази в матриці ІпБЬ суттєво впливає на транспорт носіїв заряду у випадку, коли величина проекції зовнішнього магнітного поля на стає співрозмірнсю або меншою величини проекції вектора напруженості внутрішнього магнітного поля на напрямок вектора густини електричного струму. Показано, що за результатами досліджень кутових залежностей кінетичних коефіцієнтів від напруженості магнітного поля можна однозначно визначати ступінь однорідності і просторову орієнтацію голкоподібних мікровкточень в Іп8Ь<Мп>. Евтектичні сплави ІпБЬ-МпБЬ можна використовувати для виготовлення магнітокерованих перемикачів логічних станів з пам'яттю в колах зворотнього зв'язку, магніторегульованих низькочастотних генераторів та магнігомодуляторів.

З четвертому розділі приведені дані досліджень оптичного поглинання кристалів Н^і.х-уМв*МпуТе ( х<0.1; у<0.1) і Іп8Ь<ОсЗ> в інтервалі температур 70-300 К. Для вказаних напів-магнітних твердих розчинів із збільшенням концентрації магнію і марганцю край фундаментального поглинання зміщується в короткохвильову область, що свідчить про збільшення ширі.ли забороненої зоци. Лінійна залежність а2=Г(Ьу) підтверджує участь прямих переходів у формуванні краю поглинання. Всі зразки перся дослідженням піддавались низькотемпературному відпалу у парах ртуті ( Т=500 К) на протязі 250-300 год. Це дало змогу понизити концентрацію носіїв заряду до (3-8)- 10'®см*3 і не враховувати ефекту Бурштейна -Мосса, а значить з більшою точністю визначати ширину забороненої зони Ев, Завдяки цьому, при інтерпретації експериментальних даних, стало можливим иикористання теоретичних формул, одержаних у наближенні параболічних зон і справедливих при малих рівнях заповнення. Знак коефіцієнту температурної зміни ширини забороненої зони <Ш8/<П' для невеликих концентрацій Мп є додат-

цім, а його величина зменшується аж до від’ємних значень із ростом молярного и міст)' магнітної компонента. Така поведінка е характерною для твердих розчинів з інверсованою зонною структурою. На основі співетавлеиня експериментальних даних і теоретичних розрахунків показано, ще залежність ширини забороненої зони від компонентного складу описується наступною формулою:

Гі8(х,у)=(1-х-у)Ев(КйТе)+хЕв(М6Те)+уЕ8(МпТе).

■ Стосовно кристалів ІпБЬ<Ос1>, то край поглинання у них обумоцлений прямими дозволеними переходами. В порівнянні з нелеговалим матеріалом у зразках з ьеликою концентрацією Осі відбувається розмиття краю поглинання внаслідок ефекту ■БурштсЙна-Мосса. Нклвлено, шо введення домішки Сісі в антимонід індію не приводить до зміщення краю фундаментального поглинання. Для визначення ширини забороненої»>ни та її температурної зміни вибирались зразки з концентрацією акцепторів р=(1,3-1.5) ІО'б см'3- Визначено температурний коефіцієнт зміни ширини забороненої зони для Іп5Ь<0{1> , який в інтервалі температур 77-300 К становить

р = - (2.4-2.8) 1(ИеВ/К.

Основні результата і висновки.

1. Встановлені умови синтезу і отримані монокристали вузькозонних четверних напівмаї нітних напівпровідникових твердих розчинів Н£і.*_уМйхМпуТе (х<0.1 ; у<0.1).

2. Розроблені фізико-хімічні основи синтезу і вирощування кристалів ІиБЬ легованих Осі (N011- 10'б-1018 см'3).

3. Показано, що електрофізичні властивості кристалів

І^М£МііТе аналогічні властивостям добре вивчених потрійних сполук Н§МпТе і , на відміну від останніх володіють більшою стабільністю параметрів. ’

4. Виявлені закономірності зміни ширини забороненої зони від складу і температури для твердих розчинів Н§].х.уМ§хМпуТе (х<0.1 ; у<0.1), що дало можливість цілеспрямованого керування даними параметрами.

-15-

5. М агн іто ч утли в і с їь точних ефектів кристалі»

InSb<Gd>SMod= ІО'О-Ю18 ся--, • " із збільшенням

концснтації Gd, а її максимальні значення зміщуються у високотемпературну область і співпадають з температурою

ІНВерСІЇ МЛІНІТОТерМО-е.р.С. 11 ЗВ'ЯЗКУ 3. ЦИМ ПІДВИІІГ ТЪ(.Я

інформативність термомагнітних сфекііп в снльнолегованому антимоніді індію.

6. Розсіювання носіїв заряду н кристалах InSb<Gd> на магнітних .моментах Домініки Gd найбільш помітно проявляється п температурній області іниерсії термо-е.р.с., коли розсіювання на іонізованих домішках і на коливаннях кристалічної гратки мінімальне.

7. В присутності мЯГііітіїогО поля евтектика InSb-MnSb проявляє різко виражені анізотропні властивості. Анізотропія тензору провідності приводить до появи асиметричного нкладу з польові залежності гальваномагнітних коефіцієнтів. Із результатів досліджень кутових та магнігопольових залежностей рівноважних коефіцієнтів можна однозначно визначити ступінь однорідності і просторову орієнтацію голкоподібних включень MnSb в InSb.

8. Магнетизм феромагнітної фази MnSb в InSb створює помітний вплив на транспорт носіїв заряду у випадку коли напруженість зовнішнього магнітного поля співрозмірна або менша напруженості внутрішнього магнітного поля.

9. Із експериментальних результатів слідує, що кристали In$b<Gd> можна використовувати в якості магнітокерованих датчиків температури і магнітомодуляторів.

Список використали»? латсааттая. .

1 .Furdyna J.K.Diluted Magnetic Semiconductors!//!. Appl.Phys.-1988.-64, N4.-PP.R29-R64. .

2. Омеяьяновский Є.М.,Фистуль В.И. Примеси переходных металлов в полупроводниках.-М.:М<р-алургия,1983.-191с.

3.Ильин Н.П.,Мастеров В.Ф. Расчет энергетического спектра бинарных полупроводников, легированных редкоземельными элементаии.//ФТТ1.-1995.-31,М8.-С.1591-1602.

4.Курц В.,Зам Р. Направленная кристалюация эвтектических материаллов! получение, свойства и применение естественных коыпозитрв.-М.:Мсталлургня,1980.-272с.

5. Muller A..Wilhelm М. Uber den gerichteten Einbau von Schwermetalphasen іл A3B5‘Verbmdungen.//J.Phys.Chem/SoL-

.1965.-2\N12.-PP.2021-2028.

Описок робіт автора.

1. Frasunyak V.M., Gavaleshko M.P., Orletskii I.G. Optical

properties of HgMgMnTe crystals. // Acta Phys. Pol. -1995. -V.87. -NJ. -P.237-240. /

2. Гавалешко Н.П., Слободян B.3., Радевмч Е.И., Оряенкий И-Г. Особенности электрофизических свойств сильнолегировакного lnSb<Mn>. // Изв. PAI7. Неорг. матер. -1995. -Т.31. -N10.

-С.1264-1267.

3. Падалко А.М., Марьянчук П.Д., Орлецкий И.Г. Оптические свойства HgMnTeSe. Черновцы, 199і. -9с. -Деп. УкрНИИНТИ.

' -4. Гавалешко М.П..Слободян В.З.,Радевич Я.І.,Орлецький І.Г. Особливості кінетичних ефектів в . снльнолегованому

InSb<Mn>.//The First International Conference on Material Science cf Chalcogenide and Diamond -structure Semiconductors. Chemivtsi, October, 1994.-P.59.

5. Гавалешко М.П.,Радевич Я.І.;Слободан В.З.,Орлецький І.Г.

Дослідження магніточутливості кінетичних ефекпа в InSb, легованому Gd./АЪе First Internationa! Conference on Materia! Science of Chalcogenide and Diamond -structure Semiconductors. Chemivtsi, October, 1994.-P.91. .

6. Фрасуняк В.М.,Орлецькнй І.Г.,Федііі В.В.,Гандабура B.T. Одержання та спектри поглинання твердих розчинів HgZnMnTc.y/Матеріали наук.конф.аикл.,співроб. та студентів, присвячена 120-річчю заснування Чернівецького університету. Фізико-матсматичні науки. 1995.-Т.2.-С.56.

7. Фрасуняк В.М.,Орлецький І.Г., Оптичні властивості твердих розчинів Н§М§МпТе7/Матер.наук.ісонф."Матеріалоз:іавство і фізика напівпровідникових фаз змінного складу".Ніжин,-1993.-Ч.З;їС.285.

-17- .

8. Gavaleshko M.P., Radevich Ya.I., Slobodyan V.Z., Orletsky LG.

Magri’vvcontrolable and magneto-selective sensors based on Gd-doped of indiumantimonide. II International Shool-Conference "Physical problems in material science of semiconductors", Ukraine, Chemivtsi, 1 Ith-I6th of September.-1995.-P.316. • .

9. Frasunyak V.M., Gavaleshko M.P., Orletskii I.G. Optical properties of HgMgMnTe crystals. // XXIII International Sliool on Physics of Semiconducting Compounds. Jaszowiec. -1994. -P.94.

10. Фрасуняк В.М.,Орлецький IT. Фотоелектричні та оптичні

властивості HgMgMnTe.// Матер.VIII науч.-техн.коиф."Химия, физика и технология халькогенидов и халькогало-генидов'’.Ужгород.-1994.-С,47 ' •

И. Gavaleshko М.P., Frasunyak V.M., Orletskii I.G., Fediv V.I. Obtaining and some properties of HgZnMnTe semimagnetic semiconductors. // International Shool-Conference "Physical problems in material science of semiconductors", Ukraine, Chemivlfi, 11th-16th of September. -1995. Abstract Booklet. -P. 157. 12. Гавалешко H.I1., Радевич Е.И.,Слободан В.З.,Орлецкий И.Г. Исследование магниточувсгшггеньности ккнетич.ских

эффетегоз в InSd, легированном Gd.ll Иеорг.матер.-1996.-32,N6,-С.1-3. •

Резюме:

Орлещжй И.Г. Оесбеяноста поведения марганца и гадолгаша в угкетогкалз тстрзедргиеских полупроводииках.(Рукопксь).

• * о .

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математически;: наук по специальности Q1.04.S0-. физика полупроводников и диэлектриков, Черновицкий государственный университет им. Ю.Федьковича. Черновцы, 19%.

Защищаются 12 научных работ, которые содержат экспериментальные исследования технологии получения кристаллов HgMgMnTe, 1п8Ь<Ос!>, их элетстрическиж, магнитных, термоэлектрических и оптических свойств.

Обнаружено возрастание мапшточувсгвительности коэфициентов Холла Rh, магнитосопротивления Лр/р, термо-

э.д.с. Да, Нернста-Эпшгсгауэена Q кристаллов InSb<Gd> с увеличением концентрации Gd в области температуры инверсии магнитотермо-э.д.с. Ка основании этого предложена методика исследований, позволяющая повысить информативность термомагнитных эффектов. Для сильнолегированных кристаллов в области инверсии магнитотермо-

э.д.с. в наибольшей степени заметно рассеяние носителей заряда на магнитных моментах примеси гадолиния.

' Для твердых растворов HgMgMnTe установлена зависимость ширины запрещенной зоны Eg от состава- и

температуры. '

Показано, что в сильно легированном InSb<Mn> наблюдаются резко выраженные анизотропные свойства. Предложена методика исследования структуры и пространственной ориентации игольчатых включений MnSb. Исследовано возействие внутреннего магнитного поля на транспорт носителей заряда.

Abstract;

Orletskii I.G. Bebavionr peculiarities of manganese and gsdo&isa b narrow-gap tetrahedral semiconductors.(Manuseript).

Thesis on search of a scientific degree of the candidate of physical-mathemathic sciences on speciality 01.04.10 is optics of. semiconductors and dielectrics. Chemivtsi State University named after Yu.Fed'kovych, Chernivtsi 1996.

12 scientific papers are defended having experimental investigations of obtaining technology of HgMgMnTe and InSb<Gd> monocrystals, their electric, galvanomagnetic, magnetic, thermoelectric and optical properties. .

The increase of magnetosensibility of Hal! coefficient Rh . magnetoresistance Лр/р, thermo-e.m.f. Aa, Nemst-Etingsgausen effect Q in InSb<Gd> crystals with increase of Gd concentration

was revealed in temperature range of inagnctothemio-e.m.f. inversion. Tne research method alowing to increase the infomftivity of thermomagiietic effect was proposed on the base of that phenomena. For strjngly doped crystals the scatering of charge carriers on the magnetic moments of Gd impurities mostly expresses itself in magnetothernio-e.m.f. inversion range.

For HgMgMnTe the dependence of energy band on content and temperature was determined. '

It was shown that in strongly doped InSb<Mn> crystals the pronounced anizotropic properties were obserwed. Hie research method to investigate the structure and space orientation of MnSb needle inclusions was proposed. The influence of intrinsic magnetic field on charge carriers transport was investigated.

Ключові слова! технологія, монокристал, анізотропія, спін, рідкозем&іьні елементи, магніточутивість, легування, концентрація, поглинання, вузькозонні тетраедричні '

напівпровідники.

4 1 ^'І ^ '

І