Şemsettin ALTINDAL, Khajer ASKEROVA, Mazair PANAKHOV, Adem TATAROĞLU, Arif AGASİEV

Certain peculiarities of thickness and temperature dependences of electrical conductivity in $Bi_4Ti_3{12}$

$Bi_{4}Ti_{3}O_{12}$ amorf filmler dc magnetron püskürtmeyle elde edildi. Filmlerin elektro-fiziksel özellikleri geniş bir sıcaklık aralığında araştırıldı.$Bi_{4}Ti_{3}O_{12}$ amorf filmlerin düşük sıcaklık bölgesindeki (100-$T_{d}$) K yük iletimi, değişken aralıktaki sıçrama yüzünden meydana gelir. Yüksek sıcaklık aralığında aktivasyon enerjisi yük iletiminin birbirini izleyen üç farklı mekanizması ile kademeli olarak değişir: Sabit bir sıçrama uzunluklu elektriksel iletkenlik sıçraması; valans bandı kenarındaki hollerin aktivasyonu ve bu hollerin iletkenlik kenarına sıçrama hareketi. İletkenliğin kalınlığa bağlılığı yük taşıma iletiminin sıçrama mekanizması ve amorf filmlerin (polimorfizm) yapı dönüşümleri ile açıklanır.

$Bi_4Ti_3{12}$ amorf filmlerde elektriksel iletkenliğin sıcaklık ve kalınlığa bağlı bazı özellikleri

$Bi_4Ti_3{12}$ amorphous films have been obtained by dc magnetron sputtering. The electro-physical properties of the films, have been investigated in a wide temperature range (85-330 K). In the range of low temperatures (100 - $T_d$) K the charge transfer in $Bi_4Ti_{3}O_{12}$ amorphous films takes place due to the variable range of hopping. In the range of high temperatures the activation energy gradually varies with a successive change of three different mechanisms of the charge transfer: the hopping electrical conductivity with a constant length of hopping; the activation of holes to the edge of the valence band followed by their motion through hoppings to the mobility edge. The thickness dependence of conductivity is explained by hopping mechanism of the charge carrier transfer and by structural transformations of the amorphous films (polymorphism).

___

1.Ismailzade, I.G., Akademicheski Khimicheski Zhurna, N 5, 91, (1961)
2.Keneman, S.A., Miller, A., and Taylor, G.W., Ferroelectrics ,3, 131, (1972)
3.Wu, S.Y., Takei, W.J., Francoble, M.H., and Cummins, S.E., Ferroelectrics 3, 2 (1972)
4.Sugibuchi, K., Kurogi, Y., and Endo, N., J.Appl.Phys. 46, 2877, (1975)
5.Maffei, N. and Krupandihi, S.B., J. Appl. Phys. Lett. 72, 3617, (1992)
6.Joshi, P.C. and , Krupandihi, S.B., Appl.Phys. Lett. 62,1928, (1993)
7.Cho, H.C., Jo, W., and Noh, T.W., Appl. Phys. Lett, 65 N 12, 1525, (1997)
8.Meng, J. and Yabin, H., Solid State Commun. 97,), 887, (1996)
9.Hapese, M.G., Tare, V.B., and Biswas, A.B., Indian J. Pure Appl. Phys. 5, 4 (1967)
10.Aurivillius, B., Ark. Kemi 1, 499, (1949)
11.Yoo, I.K., Desu, S.B., and King, J., in Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 310, 165, (1993)
12.Joshi, P.C. and Desu, S.B., J. Appl. Phys. 80, 2349, (1996),,
13.Jiang, A.Q., Li, G. H., Zhang, L.D., J.Appl. Phys. 83, N 9, 4878, (1998)
14.Yoo, I.K., Desu, S.B., and King, J., in Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 165, 310, (1993)
15.Kao, K.C. and Hwang, W., Electrical Transport in Solids (Pergamon, Oxford), (1981)
16.Fox, G.R. and Krupanidhi, S.B., J.Appl. Phys., 74, 1949, (1993)
17.Scot, J.F., Araujo, C.A., Melinck, B.M., DcMillan, L.D., Zulege, R., J. Appl. Phys., 70, 382, (1991)
18.Agasiev, A.A., Orbukh, V.I., and Mamedov, M.Z., J. Phys. Ill, 4, 2521, (1994)
19.Park, B.H., Hyun, S.J. et al., J.of Appl Phys. 84(8). 4428, (1998)
20.Tredgold, R.H., Space Charge Conduction in Solids (Elsevier, Amsterdam), especially pp. 75-79, (1996)
21.Bardeen, J., Phys.Rev.ll, 111, (1947); Sze, S.M., Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York), pp.262 and 404, (1981)
22.Fouscova, A. and Cross, L.E., J. Appl Phys 41, 2834, (1970)
23.Ehara, S., Maramatsu, K., Shimaza, M., Tanaka, J., Tsukioka, M., Mori, Y., Hatori, T., Tamura, H., Jpn, J. Appl. Phys. part 1.120, 877, (1981); 1 41,'2834, (1970)
24.Mott, N.F., Phil. Mag. 19, 835, (1969)
25.Simmons, G., in Handbook of Thin Film Technology, edited by Maissel, L.I. and Glang, R. (McGraw-Hill, New York), pp.14-19, (1970)
26.Hamilton, E.M., Variable range of hopping in a non-uniform density of states, PhiLMag. 26, 1043, (1972)
27.Zabrodski, A.G., Fiz. Tekhn. Poluprov. 11, N 3, 595, (1977)
28.Mott, N.F. and Davis, E.A., Electronic processes in non-crystalline materials. (Clarenoon Press. Oxford), p. 471, (1971)
29.Shklovskii, B. I., Shlimak, I.S., Fiz. Tekhn.Poluprov. 6, N 1, 129, (1972)
30.Gurevich, V.M., Electrical conductivity off erroelectrics (Moscow), p. 383, (1969)
31.Palatnik, L.S., Bykovski, Y.A. et al., Doklady Akad. Nauk SSSR 254, N3, 682, (1980)