ИСТИНА

В области физики и химии активно ведется исследование материалов, которые в перспективе смогут использоваться в квантовых компьютерах, спинтронных и магнетоэлектрических приборах благодаря уникальным электронным свойствам. Одним из таких материалов являются топологические изоляторы (ТИ) – особый тип вещевства, который в объеме представляет собой диэлектрик, а на поверхности имеет проводимость металла. В ТИ направление движения поверхностного электрона и ориентация его спина жестко связаны и изменяются только согласованно друг с другом. Для использования ТИ в качестве материала, необходимо, чтобы концентрацию носителей заряда в объеме была 1016 – 1017 cм-3. Одними из самых распространенных веществ, проявляющих свойства ТИ являются бинарные халькогениды висмута и сурьмы со структурой тетрадимита. Однако, они обладают большой концентрацией носителей заряда1019 – 1021 cм-3. Получая твердые растворы на их основе, можно снизить концентрацию носителей заряда, меняя концентрацию точечных дефектов. В работе [1] есть указания о получении соединения Bi2SeTe2 с n = 3,1·1016 cм-3 при T = 1,6 K. По результатам этой работы были определены точные параметры роста модифицированным методом Бриджмена для получения кристаллов с относительно низкой концентрацией носителей заряда в объеме. Было выращено 5 кристаллов из шихты с избытком металла M2,1(Se1-xTex)3 и x = 0,9; 0,85; 0,8; 0,66; 0,66 (Sn). Один из них допирован Sn (0,005 мол. долей). Определены состав (РФлА), структура (РДА), тип проводимости и концентрация носителей (методом Холла), и определено влияние допанта Sn на электрофизические свойства твердых растворов. Получили воспроизводимо p-n переход, соответствующий составу твердого раствора: 53,8 – 54,7 мол. % Te. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-33-90273/20). Литература 1. Ren Z., Taskin A.A., Sasaki S., Segawa K., Ando Y. Large bulk resistivity and surface quantum oscillations in the topological insulator Bi2Te2Se // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. I. 24. P. 1–3.