Elektronische Eigenschaften neuer dotierter Halbleiter

Abstract

Der bordotierte Diamant ändert in Abhängigkeit von der Borkonzentration deutlich sein Verhalten. Bei niedrigen Borkonzentrationen zeigt das Material ein halbleitendes Verhalten, dabei werden die Transporteigenschaften durch den Hopping-Mechanismus bestimmt. Mit zunehmender Borkonzentration wird eine bessere Leitfähigkeit erreicht. Bei einer kritischen Konzentration findet ein Mott-Metall-Isolator Übergang statt. In der metallischen Phase wird Supraleitung unterhalb von 3 K beobachtet.Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss der Borkonzentration auf die elektronischen Eigenschaften, wie die Leitfähigkeit und Magnetowiderstand, in der Nähe des Metall-Isolator Übergangs untersucht. Die supraleitenden Eigenschaften, wie die kritische Temperatur und das obere kritische Magnetfeld, wurden für Temperaturen bis zu 50 mK ermittelt und mit der Theorie Elektron-Phonon gekoppelten Supraleiter verglichen.Die Eigenschaften des Systems RuIn3 sind bisher nur durch wenige Arbeiten an polykristallinem Material als metallisch beschrieben wurden. In dieser Arbeit hergestellte und untersuchte Einkristalle zeigen ein halbleitendes Verhalten mit einer Energielücke von 0.4-0.5 eV. Das bis dahin bekannte metallische Verhalten konnte auf elementares Indium in den Proben zurückgeführt werden. Die Messungen der spezifischen Wärmekapazität bei tiefen Temperaturen und LDA Bandstrukturberechnungen bestätigen sowohl das halbleitende Verhalten, als auch die Größe der Energielücke.