TIBiS2 Tek kristalinin büyütülmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Ti&cşn (B = Bi Sb, C = S, Se, Te), üç elementli yarıiletken bileşik ailesi PbS, PbSe ve PbTe bileşikleri ile benzer elektron yapısına sahiptir. Bu ailenin fiziksel ve yapısal özelliklerinin incelenmesi yaklaşık kırk yıldır sürmektedir. Bu araştırma özellikle T1BİS2 bileşiği üzerinde odaklanmıştır. T1BİS2 bileşiği yukarıda tanımlanan kristal ailesinin bir üyesidir. Aynı zamanda periyodik cetvelde Talyumun Kurşun'dan önce ve Bizmut'un Kurşun'dan sonra gelmesi nedeniyle Kurşun sulfur (PbS) ile benzer elektron yapısına sahiptir. Bu çalışmada T7BiS2 bileşiğinin külçe (bulk) özellikleri incelenmiştir. TTBiS2 tek kristali modifiye edilmiş Bridgman-Stockbarger metodu ile stoikometrik eriyikten başlangıç elementferinin doğrudan reaksiyonları ile büyütülebilir. X-ışınlan toz difraksiyon çalışmaları XlBiS2"nin [111] doğrultusunda hafifçe bozulmuş kübik kristale çok yakın rombohedral bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Büyütülen tabakasal yapıya sahip T1BİS2 bileşikerinin hepsinden elektrik ve optik ölçümler için örnekler hazırlanmıştır. Elde edilen her tek kristalden üç örnek alınmıştır. Bunlardan biri tabakalara paralel elektriksel öziletkenlik ölçümleri, diğeri tabakalara dik elektriksel öziletkenlik ölçümleri ve üçüncüsü ise optik ölçümler için düşünülmüştür. 10 ila 350 K arasındaki bölgede elektriksel öziletkenliğin ve anizotropinin sıcaklığa bağlılığı çalışılmıştır. Enfraruj (İR) yansıma spektrumundan taşıyıcı konsantrasyonuna bağlı olarak elektron etkin kütlesi hesaplanmıştır. Enfraruj (İR) yansıma ölçümleri bir spektrofotometre (Bruker FS113V) yardımıyla 400 - 5500 cm-'1 spektral bölgede oda sıcaklığında kaydedilmiştir.