镁掺杂 Al2O3 单晶的半导体特性

对 alpha-Al2O3:Mg 样品中不同 [Mg]^0 中心浓度的样品进行直流和交流电测量，以探讨其电导率。通过 2.56 eV 的光吸收峰监测 [Mg]^0 中心浓度。直流测量显示阻塞型接触。稳定电致发光在负极电极处发出，表明载流子主要为空穴。低电压交流测量表明，样品的等效电路为与接线端容联的_bulk 电阻与并联的表示样品介电常数的电容。DC 与 AC 实验中确定的_bulk 电阻值良好一致。Al2O3:Mg 单晶的电导率随 [Mg]^0 中心浓度线性增大，与晶体中其他杂质浓度无关。在 $c_{\perpendicular}$ 方向的电导率是 $c_{\parallel}$ 方向的四倍。电导率随温度激发，活化能为 0.68 eV，独立于：1) [Mg]^0 浓度、2) 晶向、3) 其他杂质浓度。这些结果支持小极子运输机制。