Features of Structural, Electrokinetic, and Energy State Characteristics of ZrNiSn1-xGax Solid Solution

Л.П. Ромака; А.М. Горинь; Ю.В. Стадник; В.Я. Крайовський; В.А. Ромака; З.М. Рикавець; П.-Ф. Рогль

doi:10.15330/pcss.18.1.41-48

Автор(и)

Л.П. Ромака Львівський національний університет ім. І.Франка
А.М. Горинь Львівський національний університет ім. І.Франка
Ю.В. Стадник Львівський національний університет ім. І.Франка
В.Я. Крайовський Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України
В.А. Ромака Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України
З.М. Рикавець Національний університет “Львівська політехніка”
П.-Ф. Рогль Віденський університет

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.18.1.41-48

Ключові слова:

кристалічна і електронна структури, електропровідність, коефіцієнт термо-ерс

Анотація

Досліджено особливості структурних, кінетичних та енергетичних характеристик напівпровідникового твердого розчину ZrNiSn_1-xGa_x у діапазоні: Т = 80 - 400 К, х = 0 – 0,15. Підтверджено невпорядкованість кристалічної структури n-ZrNiSn як результат зайняття атомами Ni (3d⁸4s²) до ~ 1 % позиції 4а атомів Zr (4d²5s²), що генерує у забороненій зоні донорну зону ɛ_D¹. Показано, що уведення атомів Ga (4s²4p¹) шляхом заміщення Sn (5s²5p²) упорядковує кристалічну структуру, генеруючи у позиції 4b структурні дефекти акцепторної природи, які породжують протяжну домішкову акцепторну зону ɛ_А. Висунуто припущення про одночасне з акцепторами генерування структурних дефектів донорної природи (донорно-акцепторна пара) у вигляді вакансій у позиції атомів Sn (4b), які породжують глибоку донорну зону ɛ_D².

Посилання

[1] V. A. Romaka, V. V. Romaka and Yu. V. Stadnyk, Intermetallic Semiconductors: Properties and Applications (Lvivska Politekhnika, Lviv, 2011).
[2] V. K. Pecharsky, P. U. Zavalij, Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials (Springer, NY, 2005).
[3] V. V. Romaka, P. Rogl, L. Romaka, Yu. Stadnyk, A. Grytsiv, O. Lakh, V. Krayovsky, Intermetallics 35, 45 (2013).
[4] V. A. Romaka, P. Rogl, V. V. Romaka, D. Kaczorowski, Yu. V. Stadnyk, R. O. Korzh, V. Ya. Krayovskyy and T. M. Kovbasyuk, Semiconductors 49(3), 290 (2015).
[5] V. A. Romaka, P. Rogl, V. V. Romaka, D. Kaczorowski, V. Ya. Krayovskyy, Yu. V. Stadnyk, A. M. Horyn, Semiconductors 51(2), 139 (2017).
[6] V. A. Romaka, P. Rogl, L. P. Romaka, Yu. V. Stadnyk, V. Ya. Krayovskyy, D. Kaczorowski, A. M. Horyn, Journal of Thermoelectricity 3, 24 (2016).
[7] B. I. Shklovskii and A. L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors (Springer, New York, 1984; Moscow, Nauka, 1979).
[8] T. Roisnel, J. Rodriguez-Carvajal, Mater. Sci. Forum, Proc. EPDIC7, 378-381, 118 (2001).
[9] V. V. Romaka, L. P. Romaka, V. Ya. Krayovskyy, Yu. V. Stadnyk, Stannides of rare earth and transition metals (Lvivska Politekhnika, Lviv, 2015).