Научная статья на тему 'ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК CD3AS2 И ЕГО ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ'

ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК CD3AS2 И ЕГО ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
94
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИРАКОВСКИЙ ПОЛУМЕТАЛЛ / АРСЕНИД КАДМИЯ / АРСЕНИД ЦИНКА / ТОНКИЕ ПЛЕНКИ / ПОДВИЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Неженцев Антон Васильевич, Пилюк Евгений Александрович, Никуличева Татьяна Борисовна, Захвалинский Василий Сергеевич, Япрынцев Максим Николаевич

Исследованы транспортные свойства аморфных пленок 𝐶𝑑3𝐴𝑠2 и его твёрдых растворов (𝐶𝑑1-x-y𝑍𝑛𝑥𝑀𝑛𝑦)3𝐴𝑠2(𝑥+y = 0.1; y = 0, 0.02), полученных магнетронным распылением, в диапазоне температур 10÷300 К. Легирование 𝑍𝑛 приводит к смене типа проводимости: от полупроводниковой к металлической. Сопротивление тонких пленок (𝐶𝑑0.9𝑍𝑛0.1)3𝐴𝑠2 и (𝐶𝑑0.9𝑍𝑛0.08𝑀𝑛0.02)3𝐴𝑠2 уменьшается с понижением температуры. Такое поведение связано с уменьшением подвижности электронов вследствие рассеяния на ионизированных примесях при нагревании.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Неженцев Антон Васильевич, Пилюк Евгений Александрович, Никуличева Татьяна Борисовна, Захвалинский Василий Сергеевич, Япрынцев Максим Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TRANSPORT PROPERTIES OF THIN FILMS OF CD3AS2 AND ITS SOLID SOLUTIONS

The transport properties of amorphous films of 𝐶𝑑3𝐴𝑠2 and its solid solutions 𝐶𝑑1-x-y𝑍𝑛𝑥𝑀𝑛𝑦)3𝐴𝑠2(𝑥+y = 0.1; y = 0, 0.02) obtained by magnetron sputtering in the temperature range 10÷300 К have been studied. Doping with 𝑍𝑛 leads to a change in the type conductivity: from semiconductor to metallic. The resistance of (𝐶𝑑0.9𝑍𝑛0.1)3𝐴𝑠2 and (𝐶𝑑0.9𝑍𝑛0.08𝑀𝑛0.02)3𝐴𝑠2 thin films decreases with decreasing temperature. This behavior is associated with a decrease in the electron mobility due to scattering by ionized impurities upon heating.

Текст научной работы на тему «ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК CD3AS2 И ЕГО ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ»

Прикладная математика & Физика, 2021, том 53, №3. С. 243-251.

УДК 539.23 DOI 10.52575/2687-0959-2021-53-3-243-251

ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК Cd3As2 И ЕГО ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Неженцев A.B., Пилюк Е. А., Никуличева Т. Б., Захвалинский В. С., Япрынцев М. Н.

Статья представлена членом редакционной коллегии А. В. Носковым

Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, 308015, Россия

E-mail: pilyuk@bsu.edu.ru

Аннотация. Исследованы транспортные свойства аморфных пленок CCI3AS2 и его твёрдых растворов (Cdi-x-yZnx Мпу)зА.$2(х + у = 0.1;у = 0, 0.02), полученных магнетронным распылением, в диапазоне температур Ю-гЗОО К. Легирование Zn приводит к смене типа проводимости: от полупроводниковой к металлической. Сопротивление тонких пленок (Cdo.9Zno.i)3A.S2 и (Cdo.9Zno.o8Mno.o2)3As2 уменьшается с понижением температуры. Такое поведение связано с уменьшением подвижности электронов вследствие рассеяния на ионизированных примесях при нагревании.

Ключевые слова: дираковский полуметалл, арсенид кадмия, арсенид цинка, тонкие пленки, подвижность электронов.

Благодарности: Исследование выполнено при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук, проект № МК-238.2020.2.

Для цитирования: Неженцев А. В., Пилюк Е. А., Никуличева Т. Б., Захвалинский В. С., Япрынцев М. Н. 2021. Транспортные свойства тонких пленок Cd3As2 и его твердых растворов. Прикладная математика & Физика. 53(3): 243-251. DOI 10.52575/2687-0959-2021-53-3-243-251.

TRANSPORT PROPERTIES OF THIN FILMS OF Cd3As2 AND ITS SOLID SOLUTIONS Anton Nezhentsev, Evgeniy Pilyuk, Tatiana Nikulicheva, Vasily Zakhvalinskii, Maksim Yapryntsev

Article submitted by a member of the editorial board A. V. Noskov

Belgorod National Research University, Belgorod, 308015, Russia E-mail: pilyuk@bsu.edu.ru Received September, 9, 2021

Abstract. The transport properties of amorphous films of Cd3As2 and its solid solutions (Cdi_T_yZnTMny)3As2 (x + y = 0.1; y = 0,0.02) obtained by magnetron sputtering in the temperature range 10-300 K have been studied. Doping with Zn leads to a change in the type conductivity: from semiconductor to metallic. The resistance of (Cdo.9Zno.i)3As2 and (Cdo.9Zno.o8Mno.o2)3 AS2 thin films decreases with decreasing temperature. This behavior is associated with a decrease in the electron mobility due to scattering by ionized impurities upon heating.

Key words: Dirac semimetal, cadmium arsenide, zinc arsenide, thin films, electron mobility.

Acknowledgements: The work was supported by the grant of President of the Russian Federation for state support of young Russian scientists - candidates of sciences, project No. MK-238.2020.2.

For citation: Nezhentsev A. V., Pilyuk E. A., Nikulicheva T. B., Zakhvalinskii V. S., Yapryntsev M. N. 2021. Transport properties of thin films of Cd3As2 and its solid solutions. Applied Mathematics & Physics. 53(3): 243-251. (in Russian) DOI 10.52575/2687-0959-2021-53-3-243-251.

1. Введение. Арсениды кадмия и цинка принадлежат широкому классу полупроводников и полуметаллов группы А2В5, достаточно известной своим огромным потенциалом в создании высокоэффектив-

ных солнечных элементов и оптоэлектронных устройств [29, 7]. Интерес к этим соединениям [3, 8, 9] вы-

зван не так давно опубликованными теоретическими и экспериментальными исследованиями [13, 14],

которые показали, что СёзАвг принадлежит классу дираковских полуметаллов, особому классу тополо-

гических изоляторов, что предоставляет возможность понимать под такими системами альтернативу графена. Так, были обнаружены аномально высокая подвижность носителей заряда [17], большой коэффициент термоэдс [35], квантовый эффект Холла [35], киральная аномалия [16], аномальный эффект Нернста [18] и сильное линейное магнетосопротивление [13]. СёзАвг и 2,щА$,2 кристаллизуются при разных температурах в серии тесно связанных структур, которые можно рассматривать как различные искажения антифлюоритовой структуры [5, 30]. Электрические свойства этих соединений различаются

по нескольким аспектам. Ъп-^А^ - это полупроводник р-типа с низкой подвижностью носителей и прямой шириной запрещенной зоны, равной 1,0 эВ [25]. Ширина запрещенной зоны СёзАвг отрицательна и составляет -0.3 -г -0.7 эВ [27]. Подвижность электронов в Сё3А82 достигает 9 X 106 см2 В-1 с-1 при 5 К [17], тогда как подвижность дырок для ЪщА^ составляет всего 10 см2 В-1 с-1 при комнатной температуре [25]. СёзАвг всегда относится к п-типу из-за вакансий Ав, а ЪщА^ кр-типу, потому что дополнительные вакансии 2п служат акцепторами электронов. Поскольку оба типа носителей происходят из вакансий элементов, в (С(11-х7пх)зА82 происходит переход от п к р, при этом ширина запрещенной зоны линейно увеличивается с ростом концентрации Переход от дираковского полуметалла происходит при концентрации цинка около 0.4 [19].

Твердые растворы и пленки (Сс11-х-у7пхМПу)зА82 (С7МА) различаются по своей структуре. Результаты исследований показывают, что они могут обладать аморфной [15,12], поликристаллической [11,1,10] или монокристаллической [21, 23] структурой. Наличие способности контроля ширины запрещенной зоны посредством варьирования концентрацией 2п составляет главный интерес в исследовании твердых растворов С2МА. Такое легирование поднимает инверсию зон в СёзАвг, что приводит к переходу от топологического ДПМ к полупроводнику [16].

Цель данной работы состоит в исследовании влияния легирования 2п и Мп тонких пленок Сё3А82, полученных напылением на неподогреваемую кремниевую подложку, на транспортные свойства.

2. Материалы и методика эксперимента. Тонкие пленки СёзАвг и его твёрдых растворов (Сс11-х-у ZnxMny)iAs2(x + у = 0.1 ;у = 0,0.02) были получены при помощи вакуумного универсального поста ВН-2000 высокочастотным магнетронным напылением. В качестве мишени для использования в качестве катода был изготовлен поликристаллический диск диаметром 40 мм. Синтез твердых растворов С7МА был произведен из бинаров СёзАвг, 7п3А$2 и МпзАвг. Соответствующие бинарные соединения были синтезированы прямым сплавлением чистых кадмия, мышьяка, цинка и марганца в вакууме. Кристаллы СёзАвг и СЪША были выращены методом Бриджмена в вертикальной печи. Охлаждение вблизи температуры кристаллизации было не более 2°С/час при градиенте температуры АТ ~ 1° С/см.

Рентгеновские исследования полученных кристаллов СёзАвг и С2МА, полученные при комнатной температуре с помощью дифрактометра 1^аки ЗтаПЬаЬ, излучение СиКа (А = 1.5406 А, II = 50 кВ, I = 60 мА), показали, что кристаллы СёзАвг имели тетрагональную решетку (пространственная группа Мхсй), которая соответствует а-фазе. Составы (Сс11_х_у7пхМПу)зА82 х + у = 0.1; у = 0,0.02 были получены в тетрагональной а" - фазе с пространственной группой Р42/птс.

Напыление тонких пленок СёзАвг и С2МА для исследования электрофизических свойств осуществлялось через изготовленную маску на подложку из монокристаллического кремния марки КДБ-2 (100) с термически выращенным диоксидом кремния на поверхности (Т = 20°С) при давлении аргона в процессе напыления 8 • Ю-1 Па. Расстояние мишень-подложка равнялось 50 мм. Мощность, подаваемая на магнетрон, составляла 10 Вт. Толщина полученных пленок составляла 40 нм. Контактные площадки получали магнетронным напылением индия.

Исследование структуры полученных образцов пленок СёзАвг и его твёрдых растворов производили методом малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) при а = 3° в диапазоне 26 = 10 - 80°. Типичная дифрактограмма исследуемых пленок показана на рис. 1 и является типичной для аморфных материалов с широкими максимумами типа «гало». Таким образом, полученные пленки следует рассматривать как «рентгеноаморфный» материал.

29, град.

Рис. 1. Типичная дифрактограмма исследуемых пленок Fig. 1. Typical diffraction pattern of the studied films

Химические структуры полученных пленок СёзАвг и CZMA были исследованы при комнатной температуре с помощью спектрометра комбинационного рассеяния LabRam HR Evolution (Я = 532 нм, мощностью 50 мВт, спектральное разрешение 0.5 см-1). Спектры рамановского рассеяния полученных

пленок Cd3 As2, (Cdo.9Zn0.i)3As2, (Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3As2 показаны на рис. 2. По результатам спектроскопии комбинационного рассеяния (КРС) в СёзАвг можно видеть два ярко выраженных пика при 195 и 247 см-1 и слабый пик при 301 см-1. Известно, что в интервале от 100 до 400 см-1 спектр комбинационного рассеяния при 77 К для монокристаллов а-СёзАвг имеет основные пики при 192, 247 см-1 (симметрия Big + В2д) и 300 см-1 {А1д) [31]. Пик на 39 см-1 соответствует симметрии В2д, 60, 99 см-1 - Ед, 122 и 140 см-1 - Ац. Частота, для которой наблюдается пик при 301 см-1, соответствует зазору между валентной зоной и нижней зоной проводимости [32].

Рис. 2. Рамановский спектр пленок Cd3ÄS2, (Cdo.9Zno.i)3As2, (Cdo.9Zno.osMno.o2)3As2 Fig. 2. Raman spectrum of Cd3As2, (Cdo.9Zno.i)3As2, (Cdo.9Zno.osMno.o2)3As2 films

Для измерения удельного сопротивления и исследования эффекта Холла тонких пленок CZMA была использована установка на базе криостата замкнутого цикла Janis CCS-350S. Диапазон температур составлял 10-300 К и магнитных полях до 1 Тл. Была использована шестизондовая схема. Индиевые контакты были изготовлены магнетронным распылением.

3. Результаты и обсуждение. Как видно из рис. 3, удельное сопротивление р пленки СёзАвг имеет «полупроводниковый» характер и увеличивается с понижением температуры от 5.58 X 10~2 Ом-см при комнатной температуре до 6.64 X 10~2 Ом-см при 10 К. Перенос заряда в аморфной пленке Cd3As2 осуществляется посредством механизма прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка мот-товского типа [33]. Проводимость пленок твёрдых растворов (Cdo.9Zn0.i)3As2, (Сёо^По.овМпо.огЬАвг носит металлический характер, их сопротивление при изменении температуры от 10 до 30 К растет от 2.02 X 10"4 до 2.46 X 10"4 Ом-см и от 2.64 X 10"4 до 3.36 X 10"4 Ом-см, соответственно.

т,к

Рис. 3. Температурная зависимость удельного сопротивления пленок Cd3As2, (Cdo.9Zno.i)3As2,

(Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3AS2

Fig. 3. Temperature dependence of the resistivity of Cd3As2, (Cdo.9Zno.i)3As2, (Cdo.9Zno.osMno.o2)3As2 films ISSN 2687-0959 Прикладная математика & Физика, 2021, том 53, №3

Таблица 1. Состав, удельное сопротивление (р), постоянная Холла (Rh), концентрация носителей

заряда (и), подвижность носителей заряда (р). Table 1. Composition, resistivity (р), Hall constant {Rh), concentration of the charge carriers (n), mobility of the

charge carriers (p).

Состав P. Rh, n, H,

Ом • см см3 • Кл"1 см-3 см2 • В • см _1

(Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3AS2 2.64 x 10"4 -4.01 x 10"8 1.55 x 1020 37.62

(Cdo.gZno.i^Asz 2.03 x 10"4 -1.36 x 10"7 4.59 x 1019 666.15

Cd3As2 6.64 x 10"2 -9.03 x 10"9 6.91 x 1020 170.51

Полученные результаты измерений позволили вычислить постоянную Холла Rн, используя которую

1

можно определить концентрацию носителей заряда п Rн = —•

пе

Для СёзАвг концентрация электронов составила 6.91 X Ю20 см-3 и растет во всем температурном диапазоне от 10 до 300 К, что соответствует примесной проводимости. Для пленок (Сёо^ПолЬАвг концентрация носителей заряда уменьшается от 5.21 X 1019 см-3 при комнатной температуре до 4.37 X 1019 см-3 при ~ 100 К и затем практически не меняется. Участок 100-300 К соответствует возникновению собственной проводимости полупроводника. В образцах пленок состава (Сс^^По.овМпо.огЬАвг концентрация электронов почти не зависела от температуры, значение которой составило 1.55 X Ю20 см-3.

Холловская подвижность электронов определялась как: = —.

Р

Температурные зависимости подвижности носителей заряда тонких пленок СёзАвг, (Сёо^ПолЬАвг, (Сёо.эХпо.овМпо.огЬАвг приведены на рис. 4. Для СёзАвг и (Сс^^По.овМпо.огЬАвг во всем температурном диапазоне подвижность растет с понижением температуры, максимальные значения при 10 К равны 170 см2 В-1 с-1 и 666 см2 В-1 с-1, соответственно. В пленке {ао.д2щл)зА82 рост подвижности наблюдается от 300 К до ~ 100 К, а затем незначительно падает.

СО 34

1.556x1020

■?

S

О

■ 1.551Х1020

1.546x10я

(Cd0gZn0 08Mn002)3 s2

\

\

\

/V

AJ

50 100 150 200 250 300

т, К

(CdQ gZn01)3 s2

5.06Х1019

4.60Х1019

V

\

Мп

4.37Х1019-

О 50 100 150 200 250 300

т, К

126 1.10Х1021

9.90x10я

8.80x10я

7.70x10я

Cd, s,

'V

V.

\

/

0 50 100 150 200 250 300

т, К

Рис. 4. Подвижность (сверху) и концентрация (снизу) носителей заряда в тонких пленках Cd3ÄS2, (Cdo.9Zno.i)3As2,

(Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3AS2

Fig. 4. Mobility (top) and concentration (bottom) of the charge carriers in Cd3 As2, (Cdo.9Zno.i)3 As2,

(Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3As2 thin films

Для металлов и вырожденных полупроводников зависимость р(Т) будет определяться температурной зависимостью подвижности носителей, поскольку п не зависит от Т для этих твердых тел. Температурную зависимость подвижности можно оценить, рассматривая влияние температуры на ионизованные примеси и рассеяние фононов и комбинируя эти механизмы с использованием правила Маттиссена [20]. Рассеяние фононов сильно увеличивается с увеличением температуры Т из-за увеличения числа

фононов, что приводит к зависимости подвижности полярных фононов ц ~ Т~3^2. Температурную зависимость подвижности электронов, обусловленную рассеянием акустических фононов, можно записать как

Т01 _j-3/2

Щ =

Ъл/ж т*5/2^/2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где Toi = 9n:Ti4v2MlA^l2aikC2, а - параметр решетки, е - заряд электрона, С - емкость, v2 - скорость звука, M - масса ядра, к - постоянная Больцмана, m* - эффективная масса носителя заряда.

Для рассеяния на ионизированных примесях увеличение температуры увеличивает среднюю скорость носителей и, следовательно, увеличивает подвижность носителей для заданной концентрации ионизированных примесей. После достижения температуры, при которой ионизация примесей завершена, можно показать, что подвижность носителей при рассеянии на ионизированных примесях возрастает с увеличением температуры Т примерно как р ~ Т3!2-.

Hi =

8V2е2к3'2Т3'2

л■3l2Z2e3Nim*1l2ln[l + (3erfcT/Ze2Ar//3)2] '

где ег - относительная диэлектрическая проницаемость среды, ДГ; - концентрация ионов примеси.

При низких температурах подвижность в основном определяется рассеянием на ионизованных примесях, а при высоких температурах - рассеянием на фононах, приводящим к пиковой кривой. Ссылаясь на предыдущие обсуждения зависимости общей подвижности от концентрации носителей, становится ясно, что максимальная подвижность будет зависеть от уровня легирования, а положение пика смещается в сторону более высоких температур с увеличением легирования.

(Cd09Zn00gMn002)3 s2

(Cd09Zn01)3 s2

142-

136

m

128

S

и

120-

114-

1500 3000 Т32, К32

Рис. 5. Температурная зависимость ¡х от Т3/2 тонких пленок Fig. 5. Dependence of ¡i on T3/2 for thin films

Из построенного графика зависимости ¡j(T3/2), изображенного на рис. 5, было обнаружено, что на участке подвижность носителей заряда изменяется согласно закону ^ ~ Т3^2. Это означает, что рассеяние носителей заряда на ионах примеси ответственно за такое поведение зависимости. Электроны могут рассеиваться на ионизированных примесях из-за электростатического притяжения между электронами, движущимися в решетке, и примесью. В этом случае подвижность электронов увеличивается с ростом температуры. Такое температурное поведение холловской подвижности носителей заряда связано с увеличением кинетической энергии электронов при нагревании, что как раз сокращает время взаимодействия между электронами проводимости и ионизированными примесями [22].

Из рис. 5 видно, что значения концентрации носителей заряда в зависимости от температуры ниже Т ~ 100 К незначительно изменяются, а затем следует стремительное увеличение п с ростом температуры, что свидетельствует о наличии собственной проводимости на этом участке, так как при увеличении температуры кинетическая энергия частиц увеличивается, разрушаются связи и возникают свободные электроны, которые перемещаются в противоположном направлении электрического поля.

4. Заключение. Таким образом, были получены тонкие пленки составов СёзАвг, (Cdo.9Zn0.i)3As2, (Cd0.9Zn0.08Mn0.02)3 AS2 магнетронным распылением. Измерены удельное сопротивление и эффект Холла

в диапазоне температур 10-^300 К. Определены концентрация и подвижность носителей заряда. Установлено, что основным механизмом рассеяния носителей заряда является рассеяние на ионизированных примесях.

Список литературы

1. Жалилов Н.С., Саныгин В.П., Квердаков A.M. 1990. Получение и свойства тонких пленок Cd3As2 и Zn3P2. Изв. АН СССР. Неорган, материалы, 26(9): 1975-1976.

2. Шалимова К. В. 2010. Физика полупроводников. СПб. Издательство "Лань". 400 с.

3. Amarnath R., Bhargavi К. S., Kubakaddi S. S. 2020. Thermoelectric transport properties in 3D Dirac semimetal Cd3As2. Journal of Physics Condensed Matter, 32(22): 22570412.

4. Armitage N.P., Mele E.J., Vishwanath A. 2018. Weyl and Dirac Semimetals in Three-Dimensional Solids. Rev. Mod. Phys., 90: 015001.

5. Arushanov E. K. 1992. II3V2 compounds and alloys. Progress in crystal growth and characterization of materials, 25(3): 131-201.

6. Borisenko S., Gibson Q., Evtushinsky D. et al. 2014. Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal. Phys. Rev. Lett., 113(2): 027603.

7. Burgess, T. et al. 2015. Zn3As2 nanowires and nanoplatelets: highly efficient infrared emission and photodetection by an earth abundant material. Nano Lett., 15: 378-385.

8. Chorsi H. T. et al. 2020. Widely Tunable Optical and Thermal Properties of Dirac Semimetal Cd3As2. Advanced Optical Materials, 8(8): 120302 6.

9. Crassee I. et al. 2018. 3D Dirac semimetal Cd3As2: A review of material properties. Physical Review Materials, 2(12): 120302 15.

10. Din M., Gould R.D. 2006. Van der Pauw Resistivity Measurements on Evaporated Thin Films Of Cadmium Arsenide, Cd3As2. Appl. Surf. Sci., 252(15): 5508-5501.

11. Dubowski J.J., Norman P., Sewell P.B., et al. 1987. Cadmium Arsenide Films Prepared by Pulsed Laser Evaporation: Electrical Properties and lattice parameters. Thin Solid Films, 147(1): 51-54.

12. Dubowski J.J., Williams D.F. 1984. Pulsed Laser Evaporation of Cd3As2. Appl. Phys. Lett., 44(3): 339.

13. Feng J., Pang Y., Wu D. et al. 2015. Large Linear Magnetoresistance in Dirac Semimetal Cd3As2 with Fermi Surfaces Close to the Dirac Points. Phys. Rev. В., 92. 081306.

14. He L.P., Hong X.C., Dong J.K. et al. 2014. Quantum Transport Evidence for the Three-Dimensional Dirac Semimetal Phase in Cd3As2. Phys. Rev. Lett., 113: 246402.

15. Jarzabek В., Weszka J., Cisowski J. 2004. Distribution of Electronic States in Amorphous Cd3As2 Thin Films on the Basis of Optical Measurements. J. Non-Cryst. Solids. V., 333(2): 206-211.

16. Li C. Z. et al. 2015. Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd3As2 nanowires. Nature communications, 6(1): 1-7.

17. Liang T. et al. 2015. Ultrahigh mobility and giant magnetoresistance in the Dirac semimetal Cd3As2. Nature materials, 14(3) : 280-284.

18. Liang T. et al. 2017. Anomalous Nernst effect in the dirac semimetal Cd3As2. Physical review letters, 118(13): 136601 5.

19. LuH. et al. Topological phase transition in single crystals of (Cdi_x_yZnxMny)3As2. 2017. Scientific reports. 7. (1): 1-10.

20. Marius G. 2016. The Physics of Semiconductors: An Introduction Including Nanophysics and Applications.

21. Nishihaya S., Uchida M., Nakazawa Y. et al. 2018. Negative Magnetoresistance Suppressed through a Topological Phase Transition in (Cd1_x_yZnxMny)3As2 Thin Films. Phys. Rev. В., 97.(24): 245103.

22. Ivanov O.N., Yaprintsev M.N. et al. 2016. Low-temperature Minimum in the Electrical Resistivity of the Bii.9 Lu0.iTe3. J. NANO- ELECTRON. PHYS., 8, 4(1): 04036.

23. Pawlikowski J.M., Sieranski K., SzatkowskiJ. 1975. A New Method of Obtaining Crystalline Cd3As2 Films on Non-Crystalline Substrates. Thin Solid Films., 30(1): 99-102.

24. Stackelberg M. V., Paulu R. 1935. Untersuchungen an den Phosphiden und Arseniden des Zinks und Cadmiums. Das Zn3P2 -Gitter, Zeitschrift far Physikalische Chemie, 28B(1): 427-460.

25. Turner W. J., Fischler, A. S. Reese, W. E. 1961. Physical properties of several 2-5 semiconductors. Phys. Rev., 121: 759-767.

26. Uchida M. et al. 2017. Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd3As2. Nature communications, 8(1): 1-7.

27. Wagner, R. J., Palik, E. D. Swiggard, E. M. 1971. Interband magnetoabsorption in CdxZn3_xAs2 and Cd3AsxP2_x. J. Phys. Chem. Solids, Suppl., 1: 471.

28. Wang Q. et al. 2017. Ultrafast broadband photodetectors based on three-dimensional Dirac semimetal Cd3As2. Nano letters., 17(2): 834-841

29. Wang Z., Weng H., Wu Q. et al. 2013. Three-Dimensional Dirac Semimetal and Quantum Transport in Cd3As2. Phys. Rev., 88: 125427.

30. Weglowski, S. Lukaszewicz, K. 1968. Phase transition of Cd3As2 and Zn3As2. Bull. Acad. Polon. Sei. Ser. Sei. Chim., 16: 177-182.

31. Weszka J. 1999. Model of lattice dynamics of Cd3As2 single crystals. Physica Status Solidi (b)., 211(2): 605-619.

32. Weszka J., Renucci M., Zwick A. 1986. Some aspects of raman scattering in Cd3As2 single crystals. Physica Status Solidi (b)„ 133(1): 57-64.

33. Zakhvalinskii V. S. et al. 2020. Hopping Conductivity Mechanism in Cd3As2 Films Prepared by Magnetron Sputtering. Journal of Nano- and Electronic Physics, 12(3):03029-l-03029.

34. Zhang K., Pan H., Zhang M. et al. 2017. Controllable synthesis and magnetotransport properties of Cd3As2 Dirac semimetal nanostructures. RSC Adv., 7 : 17689-17696

35. ZhouT. et al. 2016. Enhanced thermoelectric properties of the Dirac semimetal Cd3As2. Inorganic Chemistry Frontiers, 3(12) : 1637-1643.

References

1. Zhalilov N. S., Sanygin V. P., Kverdakov A.M. 1990. Preparation and properties of thin films Cd3As2 and Zn3P2. Izv. of the USSR Academy of Sciences. Neorgan. materials, 26(9): 1975-1976.

2. Shalimova K. V. 2010. Physics of semiconductors. St. Petersburg. Publishing house "Lan". 400 p.

3. Amarnath R., Bhargavi K. S., Kubakaddi S. S. 2020. Thermoelectric transport properties in 3D Dirac semimetal Cd3As2. Journal of Physics Condensed Matter, 32(22): 22570412.

4. Armitage N.P., Meie E.J., Vishwanath A. 2018. Weyl and Dirac Semimetals in Three-Dimensional Solids. Rev. Mod. Phys., 90: 015001.

5. Arushanov E. K. 1992. II3V2 compounds and alloys. Progress in crystal growth and characterization of materials, 25(3): 131-201.

6. Borisenko S., Gibson Q., Evtushinsky D. et al. 2014. Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal. Phys. Rev. Lett., 113(2): 027603.

7. Burgess, T. et al. 2015. Zn3As2 nanowires and nanoplatelets: highly efficient infrared emission and photodetection by an earth abundant material. Nano Lett., 15: 378-385.

8. Chorsi H. T. et al. 2020. Widely Tunable Optical and Thermal Properties of Dirac Semimetal Cd3As2. Advanced Optical Materials, 8(8): 120302 6.

9. Crassee I. et al. 2018. 3D Dirac semimetal Cd3As2: A review of material properties. Physical Review Materials, 2(12): 120302 15.

10. Din M., Gould R.D. 2006. Van der Pauw Resistivity Measurements on Evaporated Thin Films Of Cadmium Arsenide, Cd3As2. Appl. Surf. Sei., 252(15): 5508-5501.

11. Dubowski J.J., Norman P., Sewell P.B., et al. 1987. Cadmium Arsenide Films Prepared by Pulsed Laser Evaporation: Electrical Properties and lattice parameters. Thin Solid Films, 147(1): 51-54.

12. Dubowski J.J., Williams D.F. 1984. Pulsed Laser Evaporation of Cd3As2. Appl. Phys. Lett., 44(3): 339.

13. Feng J., Pang Y., Wu D. et al. 2015. Large Linear Magnetoresistance in Dirac Semimetal Cd3As2 with Fermi Surfaces Close to the Dirac Points. Phys. Rev. B„ 92. 081306.

14. He L.P., Hong X.C., Dong J.K. et al. 2014. Quantum Transport Evidence for the Three-Dimensional Dirac Semimetal Phase in Cd3As2. Phys. Rev. Lett., 113: 246402.

15. Jarzabek B., Weszka J., Cisowski J. 2004. Distribution of Electronic States in Amorphous Cd3As2 Thin Films on the Basis of Optical Measurements. J. Non-Cryst. Solids. V., 333(2): 206-211.

16. Li C. Z. et al. 2015. Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd3As2 nanowires. Nature communications, 6(1): 1-7.

17. Liang T. et al. 2015. Ultrahigh mobility and giant magnetoresistance in the Dirac semimetal Cd3As2. Nature materials, 14(3) : 280-284.

18. Liang T. et al. 2017. Anomalous Nernst effect in the dirac semimetal Cd3As2. Physical review letters, 118(13): 136601 5.

19. LuH. et al. Topological phase transition in single crystals of (Cdi_x_yZnxMny)3As2. 2017. Scientific reports. 7. (1): 1-10.

20. Marius G. 2016. The Physics of Semiconductors: An Introduction Including Nanophysics and Applications.

21. Nishihaya S., Uchida M., Nakazawa Y. et al. 2018. Negative Magnetoresistance Suppressed through a Topological Phase Transition in (Cd1_x_yZnxMny)3As2 Thin Films. Phys. Rev. B„ 97.(24): 245103.

22. Ivanov O.N., Yaprintsev M.N. et al. 2016. Low-temperature Minimum in the Electrical Resistivity of the Bii.g Lu0.iTe3. J. NANO- ELECTRON. PHYS., 8, 4(1): 04036.

23. Pawlikowski J.M., Sieranski K., SzatkowskiJ. 1975. A New Method of Obtaining Crystalline Cd3As2 Films on Non-Crystalline Substrates. Thin Solid Films., 30(1): 99-102.

24. Stackelberg M. V., Paulu R. 1935. Untersuchungen an den Phosphiden und Arseniden des Zinks und Cadmiums. Das Zn3P2 -Gitter, Zeitschrift far Physikalische Chemie, 28B(1): 427-460.

25. Turner W. J., Fischler, A. S. Reese, W. E. 1961. Physical properties of several 2-5 semiconductors. Phys. Rev., 121: 759-767.

26. Uchida M. et al. 2017. Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd3As2. Nature communications, 8(1): 1-7.

27. Wagner, R. J., Palik, E. D. Swiggard, E. M. 1971. Interband magnetoabsorption in CdxZn3_xAs2 and Cd3AsxP2_x. J. Phys. Chem. Solids, Suppl., 1: 471.

28. Wang Q. et al. 2017. Ultrafast broadband photodetectors based on three-dimensional Dirac semimetal Cd3As2. Nano letters., 17(2): 834-841

29. Wang Z., Weng H., Wu Q. et al. 2013. Three-Dimensional Dirac Semimetal and Quantum Transport in Cd3As2. Phys. Rev., 88: 125427.

30. Weglowski, S. Lukaszewicz, K. 1968. Phase transition of Cd3As2 and Zn3As2. Bull. Acad. Polon. Sei. Ser. Sei. Chim., 16: 177-182.

31. Weszka J. 1999. Model of lattice dynamics of Cd3As2 single crystals. Physica Status Solidi (b)., 211(2): 605-619.

32. Weszka J., Renucci M., Zwick A. 1986. Some aspects of raman scattering in Cd3As2 single crystals. Physica Status Solidi (b)„ 133(1): 57-64.

33. Zakhvalinskii V. S. et al. 2020. Hopping Conductivity Mechanism in Cd3As2 Films Prepared by Magnetron Sputtering. Journal of Nano- and Electronic Physics, 12(3):03029-l-03029.

34. Zhang K., Pan H., Zhang M. et al. 2017. Controllable synthesis and magnetotransport properties of Cd3As2 Dirac semimetal nanostructures. RSC Adv., 7 : 17689-17696

35. Zhou Т. et al. 2016. Enhanced thermoelectric properties oftheDirac semimetalCd3As2. Inorganic Chemistry Frontiers, 3(12) : 1637-1643.

Конфликт интересов: о потенциальном конфликте интересов не сообщалось. Conflict of interest: no potential conflict of interest related to this article was reported.

Получена 09.09.2021

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Неженцев Антон Васильевич - студент четвертого года обучения кафедры теоретической и экспериментальной физики института инженерных и цифровых технологий Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия E-mail: 1318586@bsu.edu.ru

Пилюк Евгений Александрович - кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики института инженерных и цифровых технологий Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия E-mail: pilyuk@bsu.edu.ru

Никуличева Татьяна Борисовна - кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры прикладной математики и компьютерного моделирования института инженерных и цифровых технологий Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия E-mail: nikulicheva@bsu.edu.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Захвалинский Василий Сергеевич - доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики института инженерных и цифровых технологий Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия E-mail: zakhvalinskii@bsu.edu.ru

Япрынцев Максим Николаевич - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Центра коллективного пользования «Технологии и Материалы НИУ «БелГУ» ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия E-mail: yaprintsev@bsu.edu.ru

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Anton V. Nezhentsev - fourth year student of the Department of Theoretical and Experimental Physics of the Institute of Engineering and Digital Technologies, Belgorod State National Research University, Belgorod, Russia

Evgeny A. Pilyuk - PhD in Physics and Mathematics, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Theoretical and Experimental Physics of the Institute of Engineering and Digital Technologies, Belgorod State National Research University, Belgorod, Russia

Tatiana B. Nikulicheva - PhD in Physics and Mathematics, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Applied Mathematics and Computer Modeling, Institute of Engineering and Digital Technologies, Belgorod State National Research University, Belgorod, Russia

Vasily S. Zakhvalinsky - Doctor of Sciences Phys. Math., Professor, Professor of the Department of Theoretical and Experimental Physics of the Institute of Engineering and Digital Technologies, Belgorod State National Research University, Belgorod, Russia

Maxim N. Yapryntsev - PhD in Physics and Mathematics, Researcher, Center for Shared Use « Technologies and Materials, National Research University « BelSU », Belgorod, Russia

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.