Propriétés électroniques du sulfure de bismuth fritte : domaine d’existence

^* Laboratoire de Chimie Physique. Faculté des Sciences Exactes. Université de Pau, Avenue Philippon, 64-Pau.), France.
^** Laboratoire de Chimie Physique. Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Place Eugène-Bataillon, 34-Montpellier.), France.

Résumé

L’étude des équilibres isothermes d’échantillons frittés de sulfure de bismuth pur a été faite par effet HALL en fonction de la pression de soufre. Les résultats obtenus conduisent à adopter un modèle électronique selon lequel ce sulfure ne contient que des lacunes de soufre simplement ionisées. Les variations du coefficient de Hall d’échantillons purs et dopés, de différentes compositions, ont été étudiées en fonction de la température et ont permis de déterminer l’énergie d’ionisation des lacunes de soufre et la largeur de bande interdite. De plus un phénomène d’associations de lacunes de soufre a été mis en évidence à partir des variations thermiques du coefficient de Hall. Son étude, aux températures mêmes de l’équilibre et par recuit, a conduit à la détermination des grandeurs de formation des associations. Enfin, le domaine d’existence du sulfure de bismuth a été construit.

Abstract

Isotherm equilibria of bismuth sulfide pellets are studied by determining the Hall effect against the presure of sulfur- vapor. The results lead to an electronic model of this sulfide with single ionised sulfur vacancies. The Hall coefficient variations on pure and doped samples are studied against temperature and allow to determine the ionisation energy of sulfur vacancies and the forbidden band gap. A phenomenon of sulfur vacancies associations is shown by the thermal variations of the Hall coefficient. Its study at the différents temperatures of the equilibrium and by annealing allow to measure the equilibrium constant and the formation enthalpy of these associations. The existence region of bismuth sulfide has been drawn.