Analysis of hall measurements on ZnSiP2

Abstract

Hall effect and conductivity in undoped low-resistivity n-type ZnSiP2 single crystals as grown from melt and by vapour phase transport were measured in the temperature range from 77 up to 900 K. Hall mobilities in various samples ranged from 15 to 240 cm2/Vs at room temperature. Analysis of the Hall data of crystals from melt by means of a least square fit yields a density of states effective mass of (0.11 ± 0.02) m0. The concentration dependence of the donor activation energy may be approximated by a linear relationship between ED and the cubic root of the donor concentration ND. Im Temperaturbereich 77 bis 900 K wurden an undotierten n-leitenden ZnSiP2-Einkristallen, die aus der Schmelze und mittels Gasphasentransport hergestellt wurden, Halleffekt und Leitfähigkeit gemessen. Die Hallbeweglichkeiten lagen für die verschiedenen Proben im Bereich von 15 bis 240 cm2/Vs. Die Analyse der Halleffekt-Kurven der aus der Schmelze gezüchteten Kristalle mittels nichtlinearer Ausgleichsrechnung lieferte eine effektive Zustandsdichtemasse von (0,11 ± 0,02) m0. Die Abhängigkeit der Donatoraktivierungsenergie von der Donatorkonzentration kann durch eine lineare Beziehung zwischen ED und der dritten Wurzel aus ND angenähert werden.