Температурна поведінка краю оптичного поглинання монокристалу Ag8GeS6

Abstract

Вимірювання спектрів оптичного пропускання монокристалічного тернарного сульфіду Ag8GeS6 проведено у температурному діапазоні 77–300 K на попередньо підготовлених зразках (плоскопаралельні з полірованою поверхнею до оптичної якості). Спектральні залежності lnα при всіх досліджуваних температурах мають експоненціальну форму поблизу краю поглинання, що свідчить про їх підпорядкування правилу Урбаха. Шляхом екстраполяції спектральних залежностей lnα, встановлено наявність однієї точки збіжності та визначено її координати 0 = 5.25×107 см-1 та E0 = 1.88 еВ. Наявність однієї точки збіжності, вказує на відсутність фазових переходів у досліджуваному температурному діапазоні. З експоненційних ділянок спектральних залежностей lnα, визначено параметр крутизни σ краю оптичного поглинання в досліджуваному температурному діапазоні. В результаті проаналізовано вплив температури на електрон-фононну взаємодію. Визначені значення оптичної псевдоширини забороненої зони монокристалу тернарного сульфіду Ag8GeS6 Eg* = 1.466 еВ та енергії Урбаха EU = 21.90 меВ дозволяють припустити, що монокристалічний зразок тіогерманату аргентуму Ag8GeS6 може бути використаний як перспективний матеріал для збору сонячних променів.

The optical transmission spectra of single-crystal ternary sulfide Ag8GeS6 were measured in the temperature range 77-300 K on pre-prepared samples (plane-parallel with a polished surface to optical quality). The spectral dependences of lnα at all studied temperatures have an exponential shape near the absorption edge, which indicates that they obey the Urbach's rule. By extrapolating the spectral dependences of lnα, the presence of one point of convergence was established and its coordinates were determined: 0 = 5.25 × 107 cm-1 and E0 = 1.88 eV. The presence of a single point of convergence indicates the absence of phase transitions in the studied temperature range. The steepness parameter σ of the optical absorption edge in the studied temperature range was determined from the exponential sections of the spectral dependences of lnα. As a result, the effect of temperature on the electronphonon interaction (EPI) is analyzed. The determined values of the optical pseudo-gap of the single crystal of ternary sulfide Ag8GeS6 Eg* = 1.466 eV and the Urbach energy EU = 21.90 meV suggest that the single crystal sample of silver thiogermanate Ag8GeS6 can be used as a promising material for collecting sunlight.