PROPIEDADES ÓPTICAS DEL SISTEMA SEMICONDUCTOR Cu 2(1-x) Ag 2x GeSe 3 ( OPTICAL PROPERTIES OF THE SEMICONDUCTORS SYSTEM Cu 2(1-x) Ag 2x GeSe 3 )

2012 
En este trabajo hemos investigado las propiedades opticas en la aleacion Cu 2(1-x) Ag 2x GeSe 3 midiendo el borde fundamental de absorcion en funcion de la temperatura para la concentracion x = 0 en el rango de 10 hasta 300 K y para las concentraciones x = 0.25, 0.5, 0.75, 1 a temperatura ambiente. La brecha de energia para todas las concentraciones fue calculada utilizando el modelo de Elliot-Toyozawa. La dependencia lineal cerca del borde fundamental confirma que todos los compuestos a las diferentes concentraciones poseen un caracter semiconductor y presentan una brecha de energia directa en el infrarrojo cercano a temperatura y presion ambiente. El compuesto Cu 2 GeSe 3 presenta un incremento de la brecha de energia a medida que la temperatura disminuye. Este comportamiento depende principalmente de tres efectos que se generan a bajas temperaturas: expansion termica, interaccion electron-fonon y efecto del factor Debye-Waller. Las curvas de la brecha de energia en funcion de la temperatura para este compuesto fueron ajustadas a un modelo semiempirico que considera dos de los tres efectos nombrados anteriormente cuyo comportamiento es similar a los observados en los semiconductores de las familias Cu-III-VI 2 y Cu 2 -IV-VI 3 . Con respecto al estudio de la variacion de la brecha de energia en funcion de las concentraciones, x = 0, 0.25, 0.5 y 1 a temperatura y presion ambiente, no se encuentran reportes hasta el momento. El sistema Cu 2(1‑x) Ag 2x GeSe 3 presenta una concavidad hacia arriba en la curva de la brecha de energia optica en funcion de la concentracion descrita por una ecuacion tipo E G (x)= a + bx + cx 2 . In this work we have investigated the optical absorption properties in the alloy Cu 2 (1-x) Ag 2x GeSe 3 . The absorption coefficient measurements were made in the temperature range 10 to 300 K for concentration x = 0 and at room temperature for concentrations x = 0.25, 0.5, 0.75, 1. The Elliot-Toyozawa model was employed to perform the analysis of the optical absorption spectral for all concentrations. The linear dependency near the fundamental edge confirms that all the compounds for the different concentrations have a semiconductor character and presents a direct energy gap in the near infrared at pressure and room temperature. The energy gap of the compound Cu 2 GeSe 3 increases as the temperature diminishes. This behavior depends mainly on three effects that are generated at low temperatures: thermal expansion, electron-phonon interaction and factor Debye-Waller. The optical energy gap variation with temperature for Cu 2 GaSe 3 was fitted to a semi-empirical model that takes into account two of the first named effects and whose behavior is similar to that observed in semiconductors of the families Cu-III-VI 2 and Cu 2 -IV-VI 3 . On the other hand, a study of the optical energy gap variation with concentration has not been reported yet. The system Cu 2(1-x) Ag 2x GeSe 3 shows a concavity upwards in the variation of the optical energy gap with concentration and is described by an equation E G (x)= a + bx + cx 2 .
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