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Thermoanalysis of quasi-ternary As2(S, Se, Te)3 semiconductor glasses

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Abstract

In comparison with other chalcogenide glassy systems, less attention has been paid to the quasi-ternary (quaternary) system As2(S, Se, Te)3. In this paper, thermal methods were used to characterize ten different quaternary homogenous semiconductor glasses that were prepared by mixing the stoichiometric binary systems As2S3, As2Se3 and As2Te3.

The ratios of the constituent binaries in the quasi-ternary glasses exerted a great influence on their thermal spectrum. The samples poor in As2Te3 showed neither the exothermic nor the endothermic peak due to crystallízation (T c) and melting (T m), respectively, but only the glass transition (T g). Three transition temperatures,T g, Tc andT m, were detected for other compositions. On the other hand, a phase separation was observed in the samples rich in As2Te3. A cyclic scanning technique was used to investigate the thermally-induced phases during two consecutive heat ing-cooling cycles covering the temperature rangeT g−Tm.

The energy of decompositionE d decreased on increase of the ratio As2S3/As2Se3 (at constant As2Te3), whereas it increased on increase of the ratio As2Te3/As2Se3 (at constant As2Se3 or As2S3).

Zusammenfassung

Verglichen mit anderen chalkogeniden glasartigen Systemen wurde dem quasi-ternären (quaternären) System As2(S, Se, Te)3 weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Vorliegend werden thermische Methoden zur Beschreibung zehn verschiedener quaternärer homogener Halbleitergläser benutzt, die durch ein Mischen der stöchiometrischen binären Systeme As2S3, As2Se3 und As2Te3 hergestellt wurden.

Die Anteilsverhältnisse der binären Bestandteile in den quaternären Gläsern beeinflussen deren thermisches Spektrum in breitem Umfange. Proben mit einem geringen Gehalt an As2Te3 zeigen bei Kristallisation (T c) und beim Schmelzen (T m) weder exotherme noch endotherme Peaks. Es wird nur eine Glasumwandlung beobachtet (T g). Für andere Zusammensetzungen können drei Umwandlungstemperaturen (T g, Tc undT m) beobachtet werden. Auf der anderen Seite wird bei Proben mit einem großen As2Te3-Gehalt eine Phasenseparierung beobachtet. Zur Untersuchung der thermisch induzierten Phasen innerhalb von zwei aufeinanderfolgenden Aufheiz- und Abkühlzyklen im TemperaturbereichT g bisT m wurde eine cyclische, Scanningmethode eingesetzt.

Der Wert der ZersetzungsenergieE d nimmt (bei konstantem As2Te3) mit zunehmendem As2S3/As3Se3-Quotienten ab und (bei konstantem As2Se3) mit zunehmendem As2Te3/As2Se3-Quotienten zu.

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Authors and Affiliations

  1. National Center for Radiation Research and Technology, Nasr City, Cairo, Egypt

    M. H. El-Fouly & L. A. Wahab

  2. Physics Department, Faculty of Science, Ain Shams University, Cairo, Egypt

    M. F. Kotkata

Authors
  1. M. H. El-Fouly
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  2. L. A. Wahab
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  3. M. F. Kotkata
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El-Fouly, M.H., Wahab, L.A. & Kotkata, M.F. Thermoanalysis of quasi-ternary As2(S, Se, Te)3 semiconductor glasses. Journal of Thermal Analysis 42, 1285–1297 (1994). https://doi.org/10.1007/BF02546937

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