2021
Химическая физика и мезоскопия, RSCI
Статьи в журналах
Механизмы проводимости и термоэлектрические свойства полуметаллических пленок CASI и CASI2 на подложках Si(100) и Si(111) / Н. Г. Галкин, К. Н. Галкин, А. В. Тупкало [и др.] // Химическая физика и мезоскопия. – 2021. – Т. 23. – № 2. – С. 165-175.
Нанокристаллические пленки CaSi толщиной от 80 до 130 нм были выращены на высокоомных кремниевых подложках с ориентацией (111) и (100) методами низкотемпературной (190 - 330 °C) молекулярно-лучевой эпитаксии и низкотемпературной (330 °C) твердофазной эпитаксии, для которых были изучены микроструктура, фазовый состав и кристаллическая структура. Установлено, что поликристаллические, нанокристаллические (НК) и аморфные пленки CaSi и CaSi2 преимущественным вкладом дырок в диапазоне 1.4 - 300 К. В магнитных полях 1 - 4 Тл и при температурах 40 - 100 К в пленках CaSi с вкладом второй фазы CaSi2 впервые обнаружен гигантский линейный магнеторезистивный эффект (МРЭ) (до 500 %) . В пленках CaSi2 с вкладом второй фазы (CaSi) обнаружен при температурах 100 - 200 К пик на температурных зависимостях удельного сопротивления и коэффициента Холла, что соответствует фазовому переходу. Дополнительно в данной пленке обнаружен переход от положительного к отрицательному МРЭ при Т = 120 - 200 К. При этом данный эффект не обнаружен в однофазной пленке CaSi2, что соответствует определенной перестройке в магнитном поле потоков носителей только в двухфазной системе. Исследование термоэлектрических свойств пленок CaSi и CaSi2 показало, что полуметаллический тип проводимости в них приводит к независимости положительного коэффициента Зеебека при Т = 330 - 450 К. Установлено, что максимальный вклад в коэффициент Зеебека и фактор мощности наблюдается в аморфной пленке CaSi в случае присутствия некоторой доли НК фазы Ca2Si. В однофазных пленках CaSi2 наблюдается двукратное снижение коэффициента Зеебека и фактора мощности за счет увеличения концентрации дырок по сравнению с пленками CaSi.
DOI 10.15350/17270529.2021.2.15.