Электропроводность аморфных пленок MnCl2-GeS₂-Ga₂S₃ и MnS -GeS₂-Ga₂S₃, осажденных из растворов халькогенидных стекол в н-бутиламине

Стеклообразные халькогениды германия и галлия имеют большое практическое применение. Прозрачность в ИК-области спектра, малая чувствительность к примесям, высокая химическая устойчивость делают перспективными эти аморфные материалы для нужд электронной промышленности. Химическим осаждением из растворов халькогенидных стекол в н-бутиламине получены аморфные пленки MnCl₂-GeS₂-Ga₂S₃, MnSGeS₂-Ga₂S₃ и исследована их электропроводность. Осаждение аморфных пленок проводили по разработанной ранее методике Байдакова–Школьникова. Измерения абсолютных значений удельной электропроводности пленок в зависимости от величины сопротивления исследуемых образцов проводили на постоянном или переменном токе. Энергию активации переноса заряда и предэкспоненциальный множитель рассчитывали с использованием уравнения аррениусовского типа. Удельное поверхностное сопротивление определяли из соотношения произведения поверхностного сопротивления образца и длины контакта к расстоянию между контактами. Удельную поверхностную электропроводность пленок приняли как обратное число удельного поверхностного сопротивления. Установлено, что удельная электропроводность пленок при температуре 298 К лежит в пределах 10–12–10–5 Ом–1.см–1. Величина электропроводности определяется концентрацией солей марганца в пленках, а также молярным соотношением халькогенидов германия и галлия в стеклообразной сетке связей. При одинаковом составе аморфного материала (пленка или стекло) параметры электропроводности в пределах ошибки не отличаются. Схожесть параметров удельной электропроводности стекол и пленок MnCl₂-GeS₂-Ga₂S₃ и MnS-GeS₂-Ga₂S₃ объясняется механизмом растворения стекол в алифатических аминах.

1. Васильева А.С., Борисова Е.Н., Клотченко С.В., Тверьянович А.С., Тверьянович Ю.С. Стеклообразные пленки состава Ga6Ge17S77 в качестве подложки для биочипов // Физика и химия стекла. 2014. Т. 40, №4. С. 615–618.

2. Васильева А.С., Белых А.В., Клотченко С.В., Тверьянович А.С., Тверьянович Ю.С. Пленки состава As39S61 в качестве двумерной матрицы, селективной к белкам, для применения в биочипах // Физика и химия стекла. 2014. Т. 40, №4. С. 619–621.

3. Байдаков Д.Л., Колужникова Е.В., Михайлова Н.В. Масс-спектрометрическое исследование и электродные свойства халькогенидных пленок MnCl2-GeS2-Ga2S3 и MnS-GeS2-Ga2S3, полученных методом химического нанесения // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 230. С. 173–185.

4. Байдакова О.Л. Марганецсодержащие халькогенидные стекла : [автореф. дис.]. Л., 1989. 18 с.

5. Байдаков Д.Л. Электропроводность халькогенидных пленок CuI-AgI-As2Se3, PbI2-AgI-As2Se3, полученных методом химического нанесения // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39, № 5. С. 35–40.

6. Байдаков Д.Л., Школьников Е.В. Электродные свойства галогенидхалькогенидных стекол и аморфных пленок, полученных методом химического нанесения // Физика и химия стекла. 2018. Т. 44, № 4. С. 422–427.

7. Байдакова О.Л., Тверьянович Ю.С., Чернов С.В., Борисова З.У. Стеклообразование в системах GeS2-Ga2S3-MnCl2 (MnS) // Вестник ЛГУ. Сер.4. 1988. №18. С. 120–122.

8. Байдакова О.Л., Тверьянович Ю.С., Гутенев М.С., Бахвалов С.Г. Характер взаимодействия компонентов в стеклообразующих системах GeS2-Ga2S3-MnS (MnCl2) // Физика и химия стекла. 1988. Т. 14, №5. С. 789–792.

9. Легин А.В. Халькогенидные стеклянные электроды, селективные к ионам свинца : [автореф. дис.]. Л., 1985. 16 с.

10. Легин А.В., Байдаков Д.Л., Власов Ю.Г. Тонкие пленки CuI-PbI2-As2Se3, полученные методом химического нанесения // Физика и химия стекла. 1996. Т. 22, № 2. С. 130–136.

11. Зенкин С.А., Мамедов С.Б., Михайлов М.Д., Туркина Е.Ю., Юсупов И.Ю. Механизм взаимодействия монолитных стекол и аморфных пленок системы As-S с растворами аминов // Физика и химия стекла. 1997. Т. 23. №5. С. 560–568.

12. Baidakov D.L., Shkol’nikov E.V. Electroconductivity and Electrode Properties of Amorphous PbS-Ag2S-As2S3 and PbS-AgI-As2S3 Films Deposited From Solutions of Glass in n-Butylamine // Glass Physics and Chemistry. 2019. Vol. 45, no. 5, pp. 349–354.

13. Chern G.C., Lauks I. Spin coated amorphous chalcogenide films: structural characterization // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54, no. 7. P. 2701–2705.