J. Phys. France 45, 459-465 (1984)
DOI: 10.1051/jphys:01984004503045900

Semiconducting properties and band structure of MoTe2 single crystals

A. Conan¹, A. Bonnet¹, A. Amrouche¹ et M. Spiesser<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique des Matériaux et Composants pour l'Electronique, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex, France
²  Laboratoire de Physico-Chimie des Solides, L.A. 279, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex, France

Abstract
Transport coefficients measurements (electrical conductivity, Hall effect, thermoelectric power) have been performed on monocrystalline MoTe2 samples in a wide temperature range (77-700 K). The samples were prepared by a based Te flux method. Experimentals results are interpreted on the basis of a p-type semi-conductor model. It has been shown that the carriers are scattered in two different ways : ionized impurities and acoustical phonons. The model here adopted is in general agreement with the band structure of the group VI transition metals dichalcogenides, with trigonal prism coordination. The dz2 band is localized in the valence band and the d xy, dx2 _ y2 band which is located at 0.98 eV from the valence band forms the bottom of the conduction band. The acceptor level located at 130 meV from the valence band may be due to a weak departure from stoichiometry.

Résumé
Les mesures des coefficients de transport (conductivité électrique, effet Hall et pouvoir thermoélectrique) ont été effectuées sur des échantillons monocristallins de MoTe2 préparés par une méthode à base de flux de tellure entre 77 et 700 K. Les résultats expérimentaux sont interprétés sur la base d'un modèle de semiconducteur de type p. Les mécanismes de conduction font intervenir la diffusion des porteurs par les impuretés ionisées et le réseau. Le modèle adopté est en accord avec le schéma de structure de bande des dichalcogénures des métaux de transition du groupe VI, à coordination trigonale prismatique. Il permet de montrer que la bande dz2 est localisée dans la bande de valence. La bande dxy, d x2 - y2 se situe à 0,98 eV de la bande de valence et forme le bas de la bande de conduction. Le niveau accepteur situé à 130 meV de la bande de valence peut être attribué à un faible écart à la stoechiométrie.

PACS
7280J - Other crystalline inorganic semiconductors.
7120N - Semiconductor compounds.

Key words
band structure of crystalline semiconductors and insulators -- electrical conductivity of crystalline semiconductors and insulators -- Hall effect -- impurity electron states -- impurity scattering -- lattice phonons -- molybdenum compounds -- semiconductor materials -- thermoelectric effects in semiconductors and insulators