BAND STRUCTURE AND SCATTERING MECHANISMS IN LEAD CHALCOGENIDES FROM TRANSPORT PHENOMENA

Résumé
Cet article porte sur la variation avec la température de la masse effective et des mécanismes de diffusion dans PbTe, PbSe et PbS. Les méthodes d'étude de la non-parabolicité basées sur la mesure du pouvoir thermoélectrique dans un fort champ magnétique et sur le coefficient de Nernst-Ettingshausen (et d'autres coefficients cinétiques) font l'objet de discussion. Les résultats obtenus par ces méthodes sont montrés et discutés. Les mesures de non-parabolicité sont utilisées pour définir la variation en température de la masse effective et des paramètres caractérisant la diffusion. La masse effective varie avec la température proportionnellement à la bande interdite. Un certain nombre de résultats sur les effets thermoélectriques et thermomagnétiques suggèrent des processus de diffusion de porteurs fortement inélastiques dans les sels de plomb. La plus grande partie de l'inélasticité s'explique par des collisions électron-électron et, pour une part moindre, par la diffusion sur les phonons optiques. La diffusion des phonons optiques affecte essentiellement la mobilité, de la même manière que la diffusion acoustique.

Abstract
The non-parabolicity, temperature dependence of an effective mass and scattering mechanisms in PbTe, PbSe, PbS are considered. The methods of investigation of non-parabolicity based upon measurement of thermoelectric power in strong magnetic fields and Nernst-Ettingshausen coefficient (together with other kinetic coefficients) are discussed. The results given by these methods are shown and discussed. The data of non-parabolicity are used to define the temperature dependence of an effective mass and parameters characterizing the scattering. The effective mass varies with temperature proportionally to the energy gap. A number of experimental results on thermoelectric and thermomagnetic effects point out a considerable non-elasticity of carrier scattering in lead chalcogenides. In the main the non-elasticity is explained by carrier-carrier collisions and to a less extent it is due to scattering by optical phonons. The scattering by optical phonons affects essentially the mobility in the same manner as acoustical scattering.