Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 5, mai 1977
Page(s) 715 - 719
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001205071500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 715-719 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001205071500

Mobilité électronique dans les verres semi-conducteurs à base de V 2O5

M. Michaud, P. Pineau, J. Livage et R. Collongues

Spectrochimie du solide, ERA 387, E.N.S.C.P., 11, rue Pierre et Marie-Curie, 75005 Paris, France


Abstract
V2O5 containing glasses are known to be low mobility semiconductors. This property arises from the hopping of small polarons from V4+ to V5+ ions. The mobility of the polarons has been studied by ESR. It depends on the structure and the composition of the glass. In this paper, we show that the hopping frequency decreases when the disorder increases, leading to a localization of the charge carriers (Anderson localization). The hopping frequency also varies when adding small quantities of foreign oxides. It increases with lithium oxide and decreases with P2O5. All glasses have been obtained by splat cooling.


Résumé
Les verres à base de V2O5 sont des semi-conducteurs à faible mobilité. Les porteurs de charge sont de petits polarons se déplaçant par sauts entre des sites V4+ et V5+. La mobilité de ces polarons est étudiée par Résonance Paramagnétique Electronique en fonction de la structure et de la composition du verre. On montre que cette mobilité est beaucoup plus faible dans l'oxyde amorphe que dans l'oxyde cristallisé (localisation d'Anderson) et qu'elle peut être modifiée par l'addition en faible quantité d'oxydes étrangers. Selon la position qu'occupe l'impureté dans le réseau vitreux, la mobilité peut être augmentée (Li, Na, Cu) ou diminuée (P2O5). Tous les verres étudiés sont obtenus par hypertrempe de l'anhydride vanadique fondu.

PACS
7220F - Low field transport and mobility: piezoresistance semiconductors/insulators.
7280N - Electrical conductivity of amorphous and glassy semiconductors.

Key words
amorphous semiconductors -- small polaron conduction -- V sub 2 O sub 5 containing glasses -- low mobility semiconductors -- ESR -- Anderson localization -- hopping frequency -- splat cooling -- small polaron hopping