Investigación

 

Absorción óptica a altas presiones del TLGaSe₂

 

Ch. Power,ª I. Molina,ª L. Chacónª y J. González, ^{b *} A. Jagui Pérez–Kuroki,^c J.C. Chervin^d

 

ª Centro de Estudios de Semiconductores, Facultad de Ciencias, Universidad de Los Andes, 5101 Mérida, Venezuela.

^b DCITIMAC – Malta Consolider Team, Universidad de Cantabria, Santander, España, *e–mail: ch_power@hotmail.com

^c Hiroshima University Graduate School for International Development and Cooperation, Division of Development Science, Departament of Development Technology Kagamiyama, 1–5–1, Higashi Hiroshima, 739–8529, Japan.

^d Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés, CNRS UMR 7590, Université Pierre et Marie Curie, 140 rue de Lourmel, F–75015 Paris, France.

 

Recibido el 27 de mayo de 09
Aceptado el 31 de mayo de 2010

 

Resumen

En el presente estudio hemos medido el espectro de transmisión óptica normal no polarizado en el compuesto semiconductor laminar TlGaSe₂, hasta la presión de 27.6 GPa. Nuestros resultados muestran que en el rango del visible existe la contribución de dos brechas de energía directas, que presentan una dependencia lineal con la presión. La transición débil , asignada a la brecha fundamental de energía, decrece hasta los 0.9 GPa con un coeficient lineal de –5.31 × l0–² eVGPa^–1 y la transición muestra un coeficient de –9.95 × 10^–2 eVGPa^–1 hasta 5.3 GPa (límite de presión en el espectro visible). Los resultados en el infrarrojo no muestran la presencia de la transición E_A, dejando ver solamente el comportamiento de la segunda transición justo hasta la presión de metalización 24.6 GPa. En el rango de presión estudiado de 0.0 a 27.6 GPa, la transición E_B muestra un comportamiento no lineal con la presión de coeficient cuadrático 1.83 × l0 ^–3 eVGPa ^–2.

Descriptores: Semiconductores I–III–VI₂; propiedades ópticas; infrarrojo; altas presiones.

 

Abstract

In this paper the spectrum of optical normal transmission not polarized of TlGaSe₂ is measured as a function of pressure up to 27.6 GPa at room temperature. Our results show that in the range of the visible exist the contributions of two direct gaps of energy, which present a linear dependence with the pressure. The weak transition assigned to the fundamental gap of energy, decreases up to 1.5 GPa with a linear coefficien of –5.31 × l0 ^–2 eVGPa^–1 and the transition shows a coefficien of –9.95 × 10^–2 eVGPa^–1 up to 5.3 GPa (limit of pressure in the visible spectrum). The results in the infrared do not show the presence of the transition E_A allowing to see only the behavior of the second transition rightly up to the pressure of metallization 24.6 GPa. In the range of pressure studied from 0.0 to 27.6 GPa, the transition E_B shows a not linear behavior with the pressure of quadratic coefficien 1.83 × l0 ^–3 eVGPa ^–2.

Keywords: I–III–VI₂ semiconductor; optical properties; infrared; high pressure.

 

PACS: 74.25.Gz; 74.62.Fj 78.30.–j; 78.40.Fy

 

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Agradecimientos

Los autores de este proyecto queremos agradecer al CDCHT de la Universidad de Los Andes, Mérida Venezuela, por su soporte financiero a través del proyecto C–1570–08–05–B. Adicionalmente queremos agradecer a N. Mamedov del Osaka Prefecture University, Sakai 599–8531, Japan y a S. Iida, de la Universidad de Tecnología de Nagaoka, Japón, por suministrarnos las muestras necesarias para realizar esta investigación.

 

Referencias

1. E. Schwarz, Proc. Phys. Soc. A 62 (1949) 530.        [ Links ]

2. Kyeong Ae Yee, Thomas y A. Albright, J. Am. Chem. Soc. 113 (1991) 6475.        [ Links ]

3. JA. Kalomiros, N. Kalkan, M. Hanias, A.N. Anagnostopoulos y K. Kambas, Sol. Stat. Comm. 96 (1995) 601.        [ Links ]

4. Ho–Jun Song, Sang–Hyun Yun y Wha–Tek Kim, J. Phys. Chem. Solids 56 (1995) 787.        [ Links ]

5. G.D. Guseinov et al, Physics Letters A 33 (1970) 421.        [ Links ]

6. I.A. Karpovich, Phys. Stat. Sol. (a) 4 (1971) K13.        [ Links ]

7. TJ. Isaacs y R.H. Hopkins, Journal of Crystal Growth 29 (1975) 121.        [ Links ]

8. T.J. Isaacs y J.D. Feichtner, Journal of Solid State Chemistry 14 (1975)260.        [ Links ]

9. E.A. Vinogradov et al.,Phys. Stat. Sol. (b) 95 (1979) 383.        [ Links ]

10. W. Henkel et al, whys. Rev. B 26 (1982) 3211.        [ Links ]

11. Yu. G. Goncharov et al, Phys. Stat. Sol. (b) 153 (1989) 529.        [ Links ]

12. S. Ves, ΓΓ→ΓPhys. Rev. B 40 (1989) 7892.        [ Links ]

13. S. Block, G.L. Piermarini, V. Bean y A. Raynes, Materials Science and Engineering: A 127 (1990) 99.        [ Links ]

14. S. Ves, U. Schwarz, N.E. Christensen, K. Syassen y M. Cardona, Phys. Rev. B 42 (1990) 9113.        [ Links ]

15. I.V. Blonskii, M.I. Bigun y D.D. Kolendritskii, J. of Molecular Structure 267 (1992) 221.        [ Links ]

16. A. Kato et al.,J. Phys. Chem. Solids 64 (2003) 1713.        [ Links ]

17. C. Odin, Annual Reports on NMR Spectroscopy 59 (2006) 117.        [ Links ]

18. D. Müller, H. Hahn y Z. Anorg, Allg Chem. 438 (1978) 258.        [ Links ]

19. S.G. Abdullaeva, N.T. Mamedov y G.S. Orudzhev, Phys. Stat. Sol. (b) 119 (1983) 41.        [ Links ]

20. S.G. Abdullaeva y N.T. Mamedov, Phys. Stat. Sol. (b) 133 (1986) 171.        [ Links ]

21. S. Kashida, Y. Yanadori, Y. Otaki, Y. Seki y A.M. Panich, Phys. Stat. Sol. (a) 203 (2006) 2666.        [ Links ]

22. V. Grivickas, V. Bikbajevas y P. Grivickas, Phys. Stat. Sol (b) 243 (2006) R31.        [ Links ]

23. K.R. Allakhverdiev, T.G. Mamedov, V.V. Panfil v, M.M. Shukyurov y S.I.Subbotin, Phys. Stat. Sol. (b) 131 (1985) K23.        [ Links ]

24. Dzhavadov, Phys. Stat. Sol. (b) 137 (1986) 21.        [ Links ]

25. G.D. Guseinov et al., Sov Phys. Semicond. 19 (1985) 545.        [ Links ]

26. R. Letoullec, J.P Pinceaux y P. Loubeyre, High Pressure Research 1 (1988) 77.        [ Links ]

27. N. Kalkan, J.A. Kalomiros, M. Hanias y A.N. Anagnostopolous, Sol. Stat. Comm. 99 (1996) 375.        [ Links ]

28. J.C. Chervin, B. Canny, J.M. Besson y Ph. Pruzan, Rev Sci. Instrum. 66 (1995) 2595.        [ Links ]

29. A. Jayaraman, Rev. Sci Instrum. 57 (1986) 1013.        [ Links ]

30. J. González, F.V Pérez, E. Moya y J. Chervin, J. Phys. Chem. Solids 56 (1995) 335.        [ Links ]

31. J. R. Elliot, Phys. Rev. 108 (1957) 1384.        [ Links ]

32. Y. Toyozawa, Prog. Theor. Phys. 20 (1958) 53.        [ Links ]

33. J. Pellicer et al., Phys. Rev. B. 60 (1999) 8871.        [ Links ]

34. J.M. Besson, K.P. Jain y A. Kuhn, Phys. Rev. Lett. 32 (1974) 936.        [ Links ]

35. M. Gauthier, A. Polian, J.M. Besson y A. Chevy, Phys. Rev. B 40 (1989) 3837.        [ Links ]

36. F.J. Manjón et al., Phys. Rev. B 63 (2001) 125330.        [ Links ]

37. N. Kuroda, O. Ueno y Y. Nishina, J. Phys. Soc. Jpn. 55 (1986) 581.        [ Links ]

38. D. Errandonea, FJ. Manjón, J. Pellicer, A. Segura y V. Muñoz, Phys. Stat. Sol. (b) 211 (1999) 201.        [ Links ]

39. O. Contreras, Ch. Power, J.C. Chervin y J. González, Rev. Mex. Fis. 49 (2003) 186.        [ Links ]