Photoconductivity in Tl6SI4: A novel semiconductor for hard radiation detection

Chemistry of Materials

Volumn 25, Issue 14, 2013, Pages 2868-2877

  Nguyen, Sandy L ^a   Malliakas, Christos D ^a   Peters, John A ^b   Liu, Zhifu ^b   Im, Jino ^a   Zhao, Li Dong ^a   Sebastian, Maria ^b   Jin, Hosub ^a   Li, Hao ^a   Johnsen, Simon ^a   Wessels, Bruce W ^b   Freeman, Arthur J ^a   Kanatzidis, Mercouri G ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b Northwestern University   (United States)

Author keywords

chalcogenide; crystal growth; radiation detection; wide gap semiconductors

Indexed keywords

CHEMICAL CONCEPTS; FIGURE OF MERITS; HIGH RESISTIVITY; HIGH RESOLUTION; MECHANICALLY ROBUST; RADIATION DETECTION; ROOM TEMPERATURE; WIDE-GAP SEMICONDUCTOR;

CHALCOGENIDES; CHEMICAL COMPOUNDS; CHEMICAL DETECTION; CRYSTAL GROWTH; DETECTORS; PHOTOCONDUCTIVITY; SILVER;

THALLIUM COMPOUNDS;

EID: 84880631050     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm401406j     Document Type: Article

References (63)

1. Owens, A.; Peacock, A. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2004, 531, 18
2. Chen, H.; Awadalla, S. A.; Mackenzie, J.; Redden, R.; Bindley, G.; Bolotnikov, A. E.; Camarda, G. S.; Carini, G.; James, R. B. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2007, 54, 811
3. Choubey, A.; Veeramani, P.; Pym, A. T. G.; Mullins, J. T.; Sellin, P. J.; Brinkman, A. W.; Radley, I.; Basu, A.; Tanner, B. K. J. Cryst. Growth 2012, 352, 120
4. Owens, A. J. Synchrotron Radiat. 2006, 13, 143
5. Owens, A.; Bavdaz, M.; Brammertz, G.; Gostilo, V.; Graafsma, H.; Kozorezov, A.; Krumrey, M.; Lisjutin, I.; Peacock, A.; Puig, A.; Sipila, H.; Zatoloka, S. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2003, 497, 370
6. Owens, A.; Bavdaz, M.; Brammertz, G.; Krumrey, M.; Martin, D.; Peacock, A.; Troger, L. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2002, 479, 535
7. Owens, A.; Bavdaz, M.; Lisjutin, I.; Peacock, A.; Sipila, H.; Zatoloka, S. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2001, 458, 413
8. Owens, A.; Peacock, A. In 5th International Workshop on Radiation Imaging Detectors, Riga, Latvia, 2003, p 18.
9. Kozlov, V.; Kemell, M.; Vehkamäki, M.; Leskelä, M. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2007, 576, 10
10. Rudolph, P. Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 1994, 29, 275
11. Schlesinger, T. E.; Toney, J. E.; Yoon, H.; Lee, E. Y.; Brunett, B. A.; Franks, L.; James, R. B. Mater. Sci. Eng. R Rep. 2001, 32, 103
12. Churilov, A. V.; Ciampi, G.; Kim, H.; Higgins, W. M.; Cirignano, L. J.; Olschner, F.; Biteman, V.; Minchello, M.; Shah, K. S. J. Cryst. Growth 2010, 312, 1221
13. Gits, S.; Authier, A. J. Cryst. Growth 1982, 58, 473
14. Levi, A.; Burger, A.; Schieber, M.; Van Den Berg, L.; Yelon, W. B.; Alkire, R. W. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1983, 213, 31
15. Li, W.; Li, Z.; Zhu, S.; Yin, S.; Zhao, B.; Chen, G. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1996, 370, 435
16. Shah, K. S.; Bennett, P.; Klugerman, M.; Moy, L.; Cirignano, L.; Dmitriyev, Y.; Squillante, M. R.; Olschner, F.; Moses, W. W. IEEE Trans. Nucl. Sci. 1997, 44, 448
17. Shah, K. S.; Lund, J. C.; Olschner, F.; Bennett, P.; Zhang, J.; Moy, L. P.; Squillante, M. R. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1994, 353, 85
18. Shah, K. S.; Olschner, F.; Moy, L. P.; Bennett, P.; Misra, M.; Zhang, J.; Squillante, M. R.; Lund, J. C. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1996, 380, 266
19. Johnsen, S.; Liu, Z.; Peters, J. A.; Song, J.-H.; Nguyen, S.; Malliakas, C. D.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10030
20. Axtell, E. A.; Liao, J. H.; Pikramenou, Z.; Park, Y.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12191
21. Axtell, E. A.; Liao, J.-H.; Pikramenou, Z.; Kanatzidis, M. G. Chem.-Eur. J. 1996, 2, 656
22. Axtell, E. A.; Park, Y.; Chondroudis, K.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 124
23. Androulakis, J.; Peter, S. C.; Li, H.; Malliakas, C. D.; Peters, J. A.; Liu, Z.; Wessels, B. W.; Song, J.-H.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Kanatzidis, M. G. Adv. Mater. 2011, 23, 4163
24. Im, J.; Jin, H.; Li, H.; Peters, J. A.; Liu, Z.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G.; Freeman, A. J. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 202103
25. Li, H.; Peters, J. A.; Liu, Z.; Sebastian, M.; Malliakas, C. D.; Androulakis, J.; Zhao, L.; Chung, I.; Nguyen, S. L.; Johnsen, S.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. Cryst. Growth Des. 2012, 12, 3250
26. Peters, J. A.; Cho, N. K.; Liu, Z.; Wessels, B. W.; Li, H.; Androulakis, J.; Kanatzidis, M. G. J. Appl. Phys. 2012, 112, 063702
27. Axtell, E. A.; Liao, J. H.; Pikramenou, Z.; Park, Y.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12191
28. Axtell, E. A.; Liao, J. H.; Pikramenou, Z.; Kanatzidis, M. G. Chem.-Eur. J. 1996, 2, 656
29. Androulakis, J.; Peter, S. C.; Li, H.; Malliakas, C. D.; Peters, J. A.; Liu, Z.; Wessels, B. W.; Song, J.-H.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Kanatzidis, M. G. Adv. Mater. 2011, n/a.
30. Johnsen, S.; Peter, S. C.; Nguyen, S. L.; Song, J.-H.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 2011, 23, 4375
31. Iyer, R. G.; Bilc, D.; Mahanti, S. D.; Kanatzidis, M. G. In Mater. Res. Soc. Proc. 2004, 848, 83.
32. Estrella, V.; Nair, M. T. S.; Nair, P. K. Thin Solid Films 2002, 414, 281
33. Cie In X-AREA, IPDS Software; STOE & Cie GmbH: Darmstadt, 2006.
34. Sheldrick, G. M. University of Göttingen: Germany, 1997.
35. McCarthy, T. J.; Ngeyi, S. P.; Liao, J. H.; DeGroot, D. C.; Hogan, T.; Kannewurf, C. R.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 1993, 5, 331
36. Many, A. J. Phys. Chem. Solids 1965, 26, 575
37. Johnsen, S.; Liu, Z.; Peters, J. A.; Song, J.-H.; Peter, S. C.; Malliakas, C. D.; Cho, N. K.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 2011, 23, 3120
38. Wimmer, E.; Krakauer, H.; Weinert, M.; Freeman, A. J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1981, 24, 864
39. Bylander, D. M.; Kleinman, L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1990, 41, 7868
40. Adachi, S. Properties of Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors; 2005.
41. Shorohov, M.; Muktepavela, F.; Grigorjeva, L.; Maniks, J.; Millers, D. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2009, 607, 120
42. Ashraf, I. M.; Elshaikh, H. A.; Badr, A. M. Phys. Status Solidi B 2004, 241, 885
43. Blachnik, R.; Dreisbach, H. A. Z.; Naturforsch, B. Chem. Sci. 1981, 36, 1500
44. Carcelén, V.; Vijayan, N.; Rodríguez-Fernández, J.; Hidalgo, P.; Piqueras, J.; Sochinskii, N. V.; Pérez, J. M.; Diéguez, E. J. Cryst. Growth 2009, 311, 1264
45. Rodríguez, M. E.; Alvarado-Gil, J. J.; Delgadillo, I.; Zelaya, O.; Vargas, H.; Sánchez-Sinencio, F.; Tufiño-Velázquez, M.; Baños, L. Phys. Status Solidi A 1996, 158, 67
46. Sangster, J.; Pelton, A. J. Phase Equilib. 1997, 18, 82
47. Kolinko, M. I.; Kityk, I. V.; Krochuk, A. S. J. Phys. Chem. Solids 1992, 53, 1315
48. Schreiber, M.; Schafer, W. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1984, 29, 2246
49. Samara, G. A.; Walters, L. C.; Northrop, D. A. J. Phys. Chem. Solids 1967, 28, 1875
50. Schlesinger, T. E.; Toney, J. E.; Yoon, H.; Lee, E. Y.; Brunett, B. A.; Franks, L.; James, R. B. Mater. Sci. Eng., R: Rep. 2001, 32, 103
51. Chen, H.; Awadalla, S. A.; Mackenzie, J.; Redden, R.; Bindley, G.; Bolotnikov, A. E.; Camarda, G. S.; Carini, G. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2007, 54, 811
52. Awadalla, S. A.; Mackenzie, J.; Chen, H.; Redden, B.; Bindley, G.; Duff, M. C.; Burger, A.; Groza, M.; Buliga, V.; Bradley, J. P.; Dai, Z. R.; Teslich, N.; Black, D. R. J. Cryst. Growth 2010, 312, 507
53. Kim, H.; Churilov, A.; Ciampi, G.; Cirignano, L.; Higgins, W.; Kim, S.; O'Dougherty, P.; Olschner, F.; Shah, K. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2011, 629, 192
54. Burger, A.; Groza, M.; Cui, Y.; Hillman, D.; Brewer, E.; Bilikiss, A.; Wright, G.; Li, L.; Lu, F.; James, R. J. Electron. Mater. 2003, 32, 756
55. Blachnik, R.; Dreisbach, H. A.; Pelzl, J. Mater. Res. Bull. 1984, 19, 599
56. Hirata, K.; Oda, O. Mater. Lett. 1986, 5, 42
57. Diéguez, E. Materials, Preparation, and Properties; Elsevier: New York, 2011; Vol. 3, p 170.
58. Kosyachenko, L.; Sklyarchuk, V.; Sklyarchuk, O.; Maslyanchuk, O. Semiconductors 2011, 45, 1273
59. McGregor, D. S.; Hermon, H. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1997, 395, 101
60. Jeffrey, G. A.; Vlasse, M. Inorg. Chem. 1967, 6, 396
61. Vaccaro, F. P.; Van den Berg, L.; Szubart, L. A.; Vigil, R. D.; DeVito, R. P.; Johnson, C. (2001, 108.
62. Zhu, X. H.; Zhao, B. J.; Zhu, S. F.; Jin, Y. R.; He, Z. Y.; Zhang, J. J.; Huang, Y. Cryst. Res. Technol. 2006, 41, 239
63. Matuchová, M.; Žďánský, K.; Svatuška, M.; Zavadil, J.; Procházková, O. Chem. Pap. 2007, 61, 36