Structural, optical, and electrical properties of the Si10Ge10AsxTe80-x amorphous system (مجلة البحوث الأكاديمية, 2025)
تمت دراسة الأغشية الرقيقة للنظام Si10Ge10AsxTe80-x (حيث x=5 and 15) المحضرة عند درجة حرارة 80 درجة مئوية في نطاقات درجات الحرارة 200 و300 و400 درجة مئوية. تتكون الطبقتان المتعددتان من الأغشية الرقيقة من السيليكون (Si) والجرمانيوم (Ge) والتيلوريوم (Te) المشوب بالزرنيخ (As). تم تغيير درجة حرارة التلدين للتحقيق في تأثيرها على الخصائص التركيبية والكهربائية للأغشية. تم تحليل البنية البلورية وتأثير التلدين على البنية بواسطة حيود الأشعة السينية. أوضحت بيانات الأشعة السينية للأغشية الملدنة عند درجة حرارة 400 درجة مئوية بعض اطوار التبلور Ge-Ge. تم العثور على تناقص فجوة الطاقة الضوئية للأغشية المشوبة بالزرنيخ. وقد تبين أنه مع زيادة محتوى الزرنيخ في الأغشية، تزداد موصليتها أيضًا. أظهرت القياسات البصرية أن فجوة الطاقة البصرية Eg تتناقص أو تزداد عند التلدين، ويرجع هذا التزايد جزئيًا إلى تأثيرات التبلور. أما القياسات الكهربائية، فقد أُجريت عند درجات حرارة تلدين وأوقات تلدين مختلفة. وأظهرت النتائج أن طاقة فجوة النطاق تتناقص من 2.49 إلى 1.22 إلكترون فولت مع زيادة محتوى الزرنيخ. علاوة على ذلك، يؤدي إضافة الزرنيخ إلى انخفاض طاقات تنشيط التبلور وزيادة الموصلية. تبلغ طاقات تنشيط التبلور في أنظمة Si10Ge10AsxTe80-x المشوبة بالزرنيخ (15 نانومتر) والزرنيخ (45 نانومتر) 16.9 و11.5 كيلوجول/مول على التوالي.