Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 5, mai 1977
Page(s) 673 - 676
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001205067300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 673-676 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001205067300

Quelques propriétés physico-chimiques des verres CdGe1-xSb xAs2

Nguyen Van Dong, Tran Huu Danh, B. Auguin et A. Defresne

Laboratoire de Physique des Matériaux, Service de Chimie-Physique, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91190 Gif-sur-Yvette, France


Abstract
Glassy compounds of the system CdGe1-xSbxAs 2 with x varying from 0 to 0.5 have been investigated by means of differential thermal analysis and microhardness measurements. The density and the electrical conductivity have been measured for different compounds. The thermograms show a progressive decrease of the glass transition and crystallization temperatures as the Sb content increases. The microhardness decreases linearly in the composition range 0 ≤ x ≤ 0.3 and tends to be stabilized for higher composition. It is found that the heat capacity measured for two compounds (x = 0, x = 0.5) increases abruptly near the glass transition ; the increase is of less magnitude for compound containing Sb. The crystallization process in different compounds is found to obey approximatively first-order kinetics. The partial substitution of Sb for Ge leads to a strong decrease of the crystallization rate. The enthalpy of crystallization is found to decrease slightly with the increase of Sb content. Optical microscope observations and microhardness measurements on crystallized compounds show the appearance of several phases for samples containing Sb. The chemical composition of these phases has been determined by means of scanning electron microscopy.


Résumé
Des échantillons de verres du système CdGe1-xSbxAs 2 avec 0 ≤ x ≤ 0,5 ont été caractérisés par l'analyse thermique différentielle (A. T. D.) et les mesures de microdureté. La masse spécifique et la conductivité électrique ont été également mesurées pour différentes compositions. Les thermogrammes A. T. D. révèlent une diminution progressive des températures de transition vitreuse et de cristallisation. La microdureté décroît linéairement pour 0 ≤ x ≤ 0,3 et tend à se stabiliser pour des compositions x ≽ 0,3. La chaleur spécifique mesurée pour deux compositions x = 0 et x = 0,5 montre un accroissement brusque au voisinage de la température de transition vitreuse ; l'accroissement est moins élevé pour le composé contenant Sb. Le processus de cristallisation dans les différents composés obéit approximativement à une cinétique du premier ordre. Le remplacement d'une concentration atomique de Ge par une même quantité de Sb conduit à une forte décroissance de la vitesse de cristallisation. L'enthalpie de cristallisation diminue légèrement quand la teneur en Sb augmente. Les observations au microscope optique et les mesures de microdureté sur les échantillons cristallisés révèlent l'apparition de plusieurs phases dans des composés contenant Sb. La composition chimique de ces phases a été déterminée à l'aide de la microscopie électronique à balayage.

PACS
6140D - Structure of glasses.
6470P - Glass transitions.
6590 - Other topics in thermal properties of condensed matter.
7280N - Electrical conductivity of amorphous and glassy semiconductors.

Key words
amorphous semiconductors -- cadmium compounds -- glass -- hardness -- thermal analysis -- CdGe sub 1 x Sb sub x As sub 2 -- differential thermal analysis -- microhardness measurements -- density -- electrical conductivity -- glass transition -- heat capacity -- crystallisation temperature