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掺铁与铜的硫系玻璃的电学性质与能带结构

梁振华  程继健  
【摘要】:用高温熔融法在 Sb_(12)Ge_(28)Se_(60)玻璃中掺入 Fe 和 Cu。对 Cu_x(Sb_(12)Ge_(28)(Se_(60))_(100-x)系统玻璃,当 Cu 含量为5 at%时,电导率提高3.4个数量级,电导活化能下降0.23eV。分析表明,Cu 引入后与母体玻璃中的阴离子形成了正常结构键合的共价键,各元素的价键均得到满足,电导活化能的下降是由于禁带宽度降低导致(E_f-E_v)值下降所致。对 Fe_x(Sb_(12)Ge_(28)Se_(60))_(100-x)系统玻璃,DSC 与 SEM 的测定表明,Fe 引入后玻璃产生了分相。当 Fe 含量为2 at%时,电导率增加了6.3个数量级,电导活化能则下降0.61eV,光声子谱的分析表明,E_(opt)仅下降了0.04eV。根据这些数据和 ESR 的测定结果得出了该系统玻璃的能带结构模型,导致电导率激增的原因是由于 Fe~(2+)(d~(?))施主缺陷态的形成。

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