Optical and electrical properties of GaS _x Se_1−x Solid solutions

Summary

GaS _x Se_1−x solid solutions are grown from the vapour by means of the I₂-assisted transport method, varying the sulphur percentagex in steps of 0.1. Resistivity, Hall mobilities and carrier concentrations are measured at room temperature in the complete series of solid solutions by using the Van der Pauw method. Their behaviour as a function ofx is correlated to the dependence of the lattice parameters and of the energy gap on the chemical composition, as determined by various techniques. The analysis of the data reported here indicates that the electrical properties of GaS _x Se_1−x solid solutions grown from the vapour with iodine are determined both by the structural characteristics of the crystals and by the I₂ incorporation during the growth.

Riassunto

Cristalli di GaS _x Se_1−x sono stati cresciuti dalla fase vapore, mediante trasporto chimico, usando I₂ come agente trasportatore. Per l'intera serie di soluzioni solide, sono state eseguite misure di resistività, mobilità Hall e concentrazione dei portatori di carica a temperatura ambiente. Il comportamento di queste grandezze in funzione del parametrox è stato correlato alla dipendenza dallo stesso parametro delle costanti reticolari e della banda proibita di energia. L'analisi dei dati riportati mostra che le proprietà elettriche dipendono sia dalle caratteristiche strutturali dei cristalli, sia dalla incorporazione d'impurezze di iodio durante la crescita.

Резюме

Выращиваются твердые растворы GaS _x Se_1−x из пара, используя метод переноса иода, причем содержане серыx изменяется скачками 0.1. Для полученных твердых растворов измеряются сопротивление, подвижности Холла и концентрации носителей, используя метод Ван дер Пау. Поведение этих величин в зависимости отx связано с зависимостью параметров решетки и ширины запрещенной зоны от химического состава, как было определено различными методами. Анализ полученных данных указывает, что электрические свойства твердых растворов GaS _x Se_1−x , выращенных из пара с иодом, определяются структурными характеристиками кристаллов, а также включением I₂ во время выращивания.