5. Cấu trúc của luận văn
3.3.1. dẫn điện, hệ số Seebeck, nồng độ hạt tải của đơn tinh thể
SnS
Các đặc tính dẫn điện của tinh thể đơn SnS được nghiên cứu bởi hệ đo TPMS. Để có được bề mặt mẫu đo không nhiễm bẩn làm ảnh hưởng đến kết quả đo, mẫu được làm sạch bằng cách dùng băng dính lột đi một số lớp trên bề mặt. Chúng tôi đã đo sự phụ thuộc độ dẫn điện của đơn tinh thể SnS theo nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ từ 180 đến 410 K bằng cách cắt SnS thành một tấm có kích thước 6.09 (L) x 2.32 (W) x 0.66 (H) mm. Kết quả được thể hiện trong hình 3.6 (a). Trong phạm vi nhiệt độ này, độ dẫn điện của SnS tăng lên theo nhiệt độ. Tuy nhiên, giá trị là rất thấp (vào khoảng 0.1x10-3 đến 0.9x10-3 (S/cm)), đây là đặc trưng của bán dẫn SnS do có nồng độ hạt tải thấp. Nồng độ hạt tải của SnS được xác định thông qua phép đo Hall cho thấy, ở nhiệt độ phòng, SnS đơn tinh thể có nồng độ hạt tải là 1.839x1014 cm-3 và độ linh động của hạt tải là 17.023 cm2/Vs. Hình 3.6 (b) mô tả sự phụ thuộc của hệ số Seebeck theo nhiệt độ của đơn tinh thể SnS. Lưu ý rằng, do điện trở suất của mẫu ở vùng nhiệt độ thấp là rất cao nên chúng tôi chỉ có thể đo hệ số Seebeck ở nhiệt độ 270 đến 410 K. Từ đường cong này, chúng tôi quan sát thấy hệ số Seebeck (S) giảm mạnh khi nhiệt độ tăng trong khoảng đo và có dấu hiệu tích cực trong toàn bộ phạm vi điều tra nhiệt độ. Kết quả thu được phản ánh tính chất đặc trưng của vật liệu bán dẫn. So sánh với hệ số Seebeck của SnSe ta thấy, mặc dù giá trị của SnS cao hơn nhưng lại có xu hướng giảm khi nhiệt độ tăng. Điều này tác động đến hệ số công suất và là dấu hiệu không tích cực đối với vật liệu này.
Hình 3.6. Hệ số Seebeck và độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiệt độ của đơn tinh thể Sn