Зависимости термоэлектрических свойств от толщины тонких пленок теллурида свинца, легированного индием

Abstract

Получены зависимости термоэлектрических свойств (коэффициента Зеебека S, электропроводности σ, коэффициента Холла RH, подвижности носителей заряда μ и термоэлектрической мощности P = S²·σ) от толщины d (d = 10 – 255 нм) тонких пленок, полученных методом термического испарения в вакууме кристаллов PbTe, легированных индием, и последующей конденсации на подложки (111) BaF₂. При уменьшении толщины пленок до d ≈ 40 нм наблюдается инверсия типа проводимости с n- на р-тип, что связывается с изменением условий термодинамического равновесия и частичным реиспарением атомов свинца и/или индия. На толщинных зависимостях свойств при d1 ≈ 20 нм обнаружены экстремумы, наличие которых указывает на квантование дырочного газа. В области толщин с n-типом проводимости наблюдается плавное изменение термоэлектрических свойств с толщиной, что свидетельствует о проявлении классического размерного эффекта и достаточно хорошо описывается в рамках теории Фукса-Зондхеймера.