| المستخلص: |
لقد كان تطور علم أشباه الموصلات في القرن الماضي بمثابة ثورة شاملة وكانت الحقبة الأخيرة منه على قمة التطور التكنولوجي لما شهدته من وفرة الاكتشافات وتعددها وتنوعها. ولما كان التطور التقني الكبير المصاحب لهذه الابتكارات في حاجة دائماً إلى نوعيات خاصة جدا من مواد أشباه الموصلات التي لها صفات محسنة , يستلزمها نجاح المشروعات الصناعية الضخمة التي يقوم بها خبراء التكنولوجيا في العالم . لذا فان أشباه الموصلات البلورية تعد هدفا تسعى إليه تقنية الصناعات الالكترونية الحديثة. من أشباه الموصلات الواعدة بالكثير من التطبيقات الصناعية الهامة, المركبات التي تحتوي على عناصر من المجموعة الثالثة والسادسة من الجدول الدوري, لما لها من خصائص متميزة تبشر باستخدامات متعددة. لذا اتجهت الأبحاث والدراسات المكثفة على المركب الثنائي الشالكوجنيدي In2Te5 من بين المركبات التي يحتويها النظام الثنائي In-Te. لذا كان هدف هذا البحث هو تحضير هذا المركب باستخدام تصميم متميز سبق تجهيزه محليا بواسطة فريق البحث في معمل الإنماء البلوري ودراسة الخواص الفيزيائية لبلورات أشباه الموصلات. استخدمت مواد عالية النقاء لتحضير هذا المركب وكانت نسبة الانديوم % 26.4672 ونسبة التليريوم %73.5328. تم التعرف على المركب الناتج من التحضير وتم التأكد من وجوده في طور بلوري نقي وخالي من وجود أطوار أخرى وذلك عن طريق إجراء تحليل بالأشعة السينية. أجريت قياسات الموصلية الكهربائية المستمرة ومعامل هول باستخدام كريوستات زجاجي مصمم خصيصا لهذا الغرض يسمح للقياس في مدى واسع من درجات الحرارة تحت تفريغ مناسب وأظهرت نتائج القياس: المركب In2Te5يسلك سلوك أشباه الموصلات وأن فجوة الطاقة له هي0.88 eV. أمكن تحديد موضع مستوى الشوائب التي وجدت أنها تقع على بعد 0.14 eV من قمة منطقة التكافؤ . بحثت العلاقة بين الموصلية الكهربائية ومعامل هول وتركيز حوامل التيار وأيضاً انسياقية حوامل التيار ودرجة الحرارة وتمت مناقشة النتائج التي توصلنا إليها وتفسيرها في ضوء النظريات التي تعالج هذه الظواهر والعلاقات الرياضية التي تحكمها . كما أجريت قياسات القدرة الكهروحرارية في مسعر اسطواني نحاسي مفرغ مصمم لهذا الغرض وقد أجريت القياسات في مدى حراري واسع وأظهرت نتائج القياس ما يلي : o أكدت النتائج ما أظهره معامل هول من وجود شوائب مستقبلة أي أن التوصيل يتم بواسطة الثقوب. o أمكن تحديد قيمة حركية حوامل التيار الأقلية كما تم تعيين الكتلة الفعالة للالكترونات والثقوب. o تم حساب معامل الانتشار للالكترونات والثقوب كما تم تعيين زمن الاسترخاء لحوامل التيار الأقلية والأغلبية. o تم تقدير طول مسار الانتشار لحوامل التيار الحرة كما تم التعرف على شكل الاستحقاق الكهروحراري ووجد أن قيمته تدل على كفاءة المركب للاستخدام كعنصر كهروحراري . كما شملت الدراسة أيضاً استقصاء ومتابعة ظاهرة القطع والتوصيل والتعرف على عناصرها والعوامل التي تتحكم في هذه الظاهرة وأظهرت نتائج القياس الآتي: حدوث ظاهرة القطع والتوصيل مع وجود ذاكرة. أن هذه الظاهرة لها نفس الشكل والتماثل قبل وبعد عكس القطبية. تتميز علاقة التيار- الجهد في هذا المركب بوجود منطقتين إحداهما منطقة المقاومة العالية والأخرى منطقة المقاومة المنخفضة. تظهر في هذا المركب ظاهرة القطع والتوصيل ذات الهيئة المميزة من النوع S-shape. درست العوامل المؤثرة على حدوث هذه الظاهرة ووجد أنها ذات حساسية شديدة للحرارة وشدة الاستضاءة, كما أن سمك العينة يؤثر على حدوثها . تم تحديد العناصر الرئيسية المستنبطة من هذه الظاهرة وبحث تأثر هذه العناصر بالظروف المحيطة بالعينة. وتعتبر هذه الدراسة هي الأولى من نوعها وتحدد الملامح الرئيسية لهذا المركب وتلقي الضوء على سلوكه الفيزيائي مما يعزز أمكانية استخدامه في كثير من التطبيقات العملية.
|
