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elétricas de resistividade e efeito Hall. A Tabela 5.1 relata os valores de mobilidade,concentração e resistividade a 77 e 300 K para as amostras de referência e osparâmetros de crescimento utilizados.As amostras de PbTe-n foram crescidas utilizando-se cargas sólidas de PbTe e Te,acondicionadas nas suas respectivas células. De acordo com o diagrama de fase,mostrado na Figura 2.2 e descrito na seção 2.1, as propriedades elétricas do PbTepodem ser controladas pelo desvio da estequiometria. Considerando-se este fato, a cargasólida de Pb 1-y Te y , destinada ao crescimento MBE, é preparada ligeiramente mais ricaem chumbo, y = 0,495. Utilizando-se esta carga sem o fluxo adicional de Te, camadasde PbTe tipo-n com uma concentração de elétrons na faixa de 10 17 cm -3 são obtidas nastemperaturas usuais de crescimento, ~ 300 o C, veja a amostra 762 na Tabela 5.1.Controlando-se o fluxo adicional de Te, através da temperatura da célula de efusão deTe(1), as características elétricas dos filmes de PbTe na região de transiçãoestequiométrica puderam ser ajustadas. A Figura 5.2 mostra a resistividade, ρ, aconcentração de portadores, n ou p, e a mobilidade Hall, µ, a 77 K, em função da razãoentre as pressões equivalentes ao fluxo da célula de Te(1) e do PbTe, BEP Te / BEP PbTe ,para as camadas de referência, na Tabela 5.1. Nota-se claramente a transição de carátern para p para um fluxo adicional de Te no valor de 0,019 vezes o fluxo de PbTe. Atransição n para p ocorre abruptamente, sendo necessário um controle preciso dos fluxosnesta região. Observe também que as camadas de PbTe tipo-p com concentração deportadores equivalente às do tipo-n apresentam maiores resistividades e,conseqüentemente, menores mobilidades.86
TABELA 5.1 – Dados das camadas de PbTe de referência: temperatura, T, das células de PbTe e Te(1) e respectiva pressãoequivalente ao fluxo BEP; espessura, W, dos filmes medida por FTIR e taxa de crescimento; resistividade, ρ,concentração de portadores, n ou p, e mobilidade, μ, medidas por efeito Hall a 77 e 300 K.AmostraPARÂMETROS DE CRESCIMENTOCARACTERIZAÇÃO ELÉTRICAPbTe Te(1) FTIR 77K 300KT BEP T BEP W Taxa ρ n ou p μ ρ n ou p(°C) (Torr) (°C) (Torr) (μm) (Å/s) (Ω cm) (cm -3 ) (cm 2 /Vs) (Ω cm) (cm -3 )761 651 7,2x10 -7 260 5,3x10 -8 3,42 2,29 5,18x10 -3 1,85x10 17 6470 6,96x10 -2 2,88x10 17 311762 652 7,1x10 -7 -- -- 3,30 2,29 3,04x10 -3 -1,60x10 17 12600 3,45x10 -2 -3,45x10 17 524763 652 7,2x10 -7 222 4,9x10 -9 2,80 2,22 4,32x10 -3 -1,27x10 17 11300 4,60x10 -2 -2,81x10 17 484764 652 7,2x10 -7 236 1,2x10 -8 3,30 2,29 3,64x10 -3 -1,42x10 17 12000 4,12x10 -2 -2,82x10 17 536765 652 7,2x10 -7 243 1,6x10 -8 3,35 2,33 5,38x10 -3 2,24x10 17 5170 6,37x10 -2 2,49x10 17 280766 652 7,2x10 -7 234 1,4x10 -8 3,37 2,34 6,56x10 -3 1,68x10 17 5660 7,31x10 -2 2,64x10 17 323767 653 7,1x10 -7 237 1,5x10 -8 3,32 2,31 6,14x10 -3 1,74x10 17 5851 7,67x10 -2 2,34x10 17 348μ(cm 2 /Vs)768 656 7,3x10 -7 236 1,3x10 -8 3,40 2,36 3,95x10 -3 -1,06x10 17 14900 4,65x10 -2 -2,43x10 17 55387
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TABELA 5.1 – Dados das camadas <strong>de</strong> <strong>PbTe</strong> <strong>de</strong> referência: temperatura, T, das células <strong>de</strong> <strong>PbTe</strong> e Te(1) e respectiva pressãoequivalente ao fluxo BEP; espessura, W, dos filmes medida por FTIR e taxa <strong>de</strong> crescimento; resistivida<strong>de</strong>, ρ,concentração <strong>de</strong> portadores, n ou p, e mobilida<strong>de</strong>, μ, medidas por efeito Hall a 77 e 300 K.AmostraPARÂMETROS DE CRESCIMENTOCARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA<strong>PbTe</strong> Te(1) FTIR 77K 300KT BEP T BEP W Taxa ρ n ou p μ ρ n ou p(°C) (Torr) (°C) (Torr) (μm) (Å/s) (Ω cm) (cm -3 ) (cm 2 /Vs) (Ω cm) (cm -3 )761 651 7,2x10 -7 260 5,3x10 -8 3,42 2,29 5,18x10 -3 1,85x10 17 6470 6,96x10 -2 2,88x10 17 311762 652 7,1x10 -7 -- -- 3,30 2,29 3,04x10 -3 -1,60x10 17 12600 3,45x10 -2 -3,45x10 17 524763 652 7,2x10 -7 222 4,9x10 -9 2,<strong>80</strong> 2,22 4,32x10 -3 -1,27x10 17 11300 4,60x10 -2 -2,81x10 17 484764 652 7,2x10 -7 236 1,2x10 -8 3,30 2,29 3,64x10 -3 -1,42x10 17 12000 4,12x10 -2 -2,82x10 17 536765 652 7,2x10 -7 243 1,6x10 -8 3,35 2,33 5,38x10 -3 2,24x10 17 5170 6,37x10 -2 2,49x10 17 2<strong>80</strong>766 652 7,2x10 -7 234 1,4x10 -8 3,37 2,34 6,56x10 -3 1,68x10 17 5660 7,31x10 -2 2,64x10 17 323767 653 7,1x10 -7 237 1,5x10 -8 3,32 2,31 6,14x10 -3 1,74x10 17 5851 7,67x10 -2 2,34x10 17 348μ(cm 2 /Vs)768 656 7,3x10 -7 236 1,3x10 -8 3,40 2,36 3,95x10 -3 -1,06x10 17 14900 4,65x10 -2 -2,43x10 17 55387
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