Electron configuration and charge state of electrically active Cu, Ag and Auions in ZnSe

Cu, Ag, Auを添加したn-ZnSe結晶のホール効果、電気伝導度および電子移動度を55-500 Kで調査した。 少量の銅原子の存在は300K以上の温度でホール係数の符号を反転させる。電子移動度の異常な温度依存性は低銅濃度(<0.3 at.%)の試料で観察された。 AgとAuをドープしたn-ZnSeでは、動径係数の温度依存性が異なることがわかった。 これらの曲線は、異なるエネルギー深度で複数のドナー準位を持つ結晶に典型的である。 ドープ直後、銀は通常の補償的なアクセプタ不純物のように振る舞い、金は両性的な性質を示す。 我々は、Cuドープ結晶の運動係数の温度依存性の異常と、Agドープ結晶とAuドープ結晶の異常の欠如を説明するモデルを提案する。 このモデルと我々の実験データによると、n-ZnSe中の銅はCuZn+ (d10) とCuZn2+ (d9) の2つの電荷状態と、価電子帯付近に2つのアクセプター準位を持っていることがわかった。 銀と金は、d10の電子配置を持つ単電荷状態AgZn+とAuZn+で存在し、価電子帯近傍に単一のエネルギー準位を形成する。 金原子は低濃度では主に格子間Auドナーを形成し、高濃度では置換型AuZnおよびAuZn系アクセプターを形成している。 Agの両性的性質の時間的な刺激について議論した

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