Особенности энергетического спектра и механизмов рассеяния дырок в PbSb$_2$Te$_4$

На серии кристаллов PbSb$_2$Te$_4$ легированных медью, с различной концентрацией дырок (1.6 – 3.2) $\cdot$ 10$^{20}$ см$^{-3}$ исследованы кинетические коэффициенты Холла $R_{ikl}$, электропроводности $\sigma_{kk}$, термоэдс $\alpha_{kk}$ и их анизотропия в диапазоне температур 77–450 K. Наблюдаемая во всех исследованных кристаллах анизотропия термоэдс свидетельствует о смешанном механизме рассеяния дырок. Основными механизмами рассеяния являются рассеяние на акустических фононах и кулоновском потенциале примесей и дефектов. Определены экспериментальные эффективные параметры рассеяния и парциальные подвижности в плоскости скола и вдоль тригональной оси. Теоретические оценки подвижности находятся в удовлетворительном согласии с экспериментом. Установлено, что характер температурной зависимости отношения $\alpha_{kk}/T=f(T)$ определяется величиной концентрации дырок. Показано, что для кристалла с $p_{min}$ = 1.6 $\cdot$ 10$^{20}$ см$^{-3}$ электрофизические свойства могут быть описаны в рамках однозонной модели, оценена величина эффективной массы плотности состояний дырок в основном экстремуме валентной зоны $m_d\approx$ 0.5$m_0$. Сделана оценка энергетического зазора между экстремумами валентной зоны $\Delta E_v\approx$ 0.23 эВ.