Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 27 (1), P. 070-078 (2024).
Залежність електричної провідності кераміки MgxZn1–xO від фазового складу
Анотація.
Твердофазною реакцією при 1100 °С протягом 3 годин одержано кераміку (Mg,Zn)O з різним вмістом MgO, що змінювався у межах від 0 до 100 мол.% у шихті. Досліджено структурні та електричні характеристики кераміки методами рентгенівської дифракції та спектроскопії інфрачервоного відбиття, а також за допомогою прямого вимірювання електропровідності методом постійного струму. Показано, що величина електропровідності, визначена при моделюванні внеску плазмону у спектри інфрачервоного відбиття, характерна для гексагональної фази твердого розчину, оскільки у кубічній фазі твердого розчину плазмон не проявляється. Встановлено, що концентрація електронів у зернах гексагональної фази (Mg,Zn)O у зразках, виготовлених із шихти із вмістом MgO до 30 мол.%, близька до концентрації носіїв у кераміці ZnO. При збільшенні вмісту MgO спостерігається зменшення внеску гексагональної фази у керамічних зразках, що супроводжується зменшенням концентрації електронів і пояснюється зменшенням вмісту міжвузлового цинку внаслідок його екстракції з ZnO для утворення кубічної фази твердого розчину. Прямі вимірювання електропровідності при постійному струмі показують менші значення провідності у порівнянні із значеннями, оціненими зi спектрів інфрачервоного відбиття. Цей факт, а також надлінійність вольт-амперних характеристик можна пояснити наявністю міжзерених бар’єрів, що перешкоджають визначенню концентрації вільних електронів у зернах. Природа цих бар’єрів, а також роль міжзеренних границь у провідності зразків на постійному струмі, обговорюються.
Ключові слова:кераміка MgZnO, дифракція рентгенівських променів, електрична провідність, спектри ІЧ-відбиття.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
|