Деградація структури і фізичних властивостей плівок АIVВVI під впливом зовнішніх факторів - Автореферат

Зауважимо, що з атмосферних газів, у середовищі яких функціонують тонкоплівкові активні елементи, основну роль у процесах на поверхні відіграє кисень, адсорбція якого зумовлює появу сильнолегованого приповерхневого шару р-типу провідності і згин енергетичних зон відносно рівня Фермі, що є причиною модифікації електричних властивостей. Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами забезпечений тим, що дисертаційне дослідження є складовою частиною проектів Міністерства освіти і науки України: "Поверхневі процеси та технологія тонкоплівкових AIVBVI структур для пристроїв ІЧ техніки" (державний реєстраційний номер 0106U00220), "Наноматеріали напівпровідникових сполук AIVBVI для пристроїв електронної техніки нового покоління" (державний реєстраційний номер 0109U001414) та ДФФД МОН України "Структура і оптоелектронні явища у наногранульованих плівках та нанокристалах телуридів свинцю і олова" (державний реєстраційний номер 0107U006769), "Топологічні типи і оптичні властивості нанокристалічних структур на основі сполук AIVBVI" (державний реєстраційний номер 0109U004505). У зазначених проектах дисертант здійснював експериментальні дослідження, повязані з отриманням сполук IV-VI із парової фази на різних підкладках, вивченням впливу товщини, термічних відпалів на їх електричні властивості. Мета дисертаційної роботи полягає у встановленні закономірностей впливу зовнішніх факторів (ізохронного і ізотермічного відпалів у вакуумі і атмосферному кисні) на деградаційні процеси і модифікацію структури та електричних властивостей тонких плівок PBTE, PBSE, PBS, SNTE, вирощених із парової фази за різних технологічних умов. Встановлено закономірності в змінах хімічного і фазового складів, реальної структури як свіжовирощених плівок халькогенідів свинцю і телуриду олова, так і відданих температурному впливу в атмосфері кисню та вакуумі, виявлено їх неоднорідність за товщиною, показано, що деградаційні процеси визначаються станом кристалічної структури конденсату, температурою та часом відпалів.У першому розділі "Фізико-хімічні властивості, точкові дефекти та деградаційні процеси в кристалах і плівках сполук AIVBVI" (аналітичний огляд) зроблено аналіз літературних джерел з питань фазових діаграм рівноваги, фізико-хімічних властивостей та деградаційних процесів у кристалах і плівках халькогенідів свинцю і телуриду олова. Плівки отримували з парової фази методами гарячої стінки та випаровуванням у відкритому вакуумі на підкладках із кристалів фтористого барію орієнтації (111), сколах (001) KCL, (0001) слюди, поліамідній стрічці ПМ-1, полірованому склі за температури осадження ТП = (400-620) К. У третьому розділі дисертації "Деградація хімічного, фазового складів та реальної структури плівок халькогенідів свинцю і телуриду олова" встановлено закономірності їх зміни під час вирощування з парової фази, умов ізохронного та ізотермічного відпалів у вакуумі та атмосфері кисню. Методами оже-електронної спектроскопії встановлено, що на поверхні свіжовирощених плівок наявний тонкий шар завтовшки (65 - 130) A, склад якого значно відрізняється від складу основної матриці і містить домішки вуглецю, кисню та хлору (рис. У четвертому розділі "Вплив поверхні і розмірних явищ на кінетичні властивості тонких плівок AIVBVI" з використанням наближення ефективного вільного пробігу носіїв заряду за Тейлєром, дрейфового барєра та двошарової моделі Петріца досліджено залежність кінетичних параметрів плівок від їх товщини, структурної досконалості, температури, вияснено роль кисню у транспортних процесах.

1. Основний зміст роботи

1. Фреїк Д.М. Вплив відпалу на фазові і структурні зміни у тонких плівках AIVBVI / Д.М. Фреїк, Ю.В. Кланічка, Ю.А. Куницький // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. 7 (3), С. 1001-1008 (2009). - Дисертант отримав серію зразків і взяв участь у дослідженні їх фазового складу і структури, зміни електричних властивостей від часу і температури відпалу, взяв участь у обговоренні і оформленні результатів.

2. Кланічка Ю.В. Розмірні ефекти в електричних властивостях тонких плівок плюмбум халькогенідів / Кланічка Ю.В. // Фізика і хімія твердого тіла. - 2009. - T. 10, № 4. - С. 819-823.

3. Фреїк Д.М. Вакуумний відпал і напрямлені неоднорідності електричних параметрів плівок n- і p- PBS / Д.М. Фреїк, О.Я. Довгий, М.А. Галущак, І.В. Калитчук, Ю.В. Кланічка // Оптоелектроника и полупроводниковая техника. - 2002. - №37. - С. 99-105. - Дисертантом проведено технологічні роботи з вирощування плівок та вимірювання електричних параметрів, взяв участь у обговоренні і оформленні результатів.

4. Кланічка Ю.В. Барєрні ефекти і транспортні процеси у плівках селеніду свинцю / Ю.В. Кланічка // Фізика і хімія твердого тіла. - 2009. - Т.10, №1. - С. 90-94.

5. Кланічка Ю.В. Деградація плівок РЬТЕ при відпалі на повітрі і вакуумі / Ю.В. Кланічка, М.О. Галущак, Я.С. Яворський // Фізика і хімія твердого тіла. - 2007, - Т.8., № 3. - С. 517-520. - Дисертантом отримано тонкі плівки з парової фази і проведено їх ізотермічний відпал на повтрі і у вакуумі, взяв участь у обговоренні і оформленні результатів.

6. Кланічка Ю.В. Вплив кисню на профілі електричних параметрів монокристалічних плівок телуриду свинцю / Ю.В. Кланічка, Б.С. Дзундза, Л.Т. Харун, Г.Д. Матеїк // Фізика і хімія твердого тіла. - 2009. - Т.10, №2. - С. 303-306. - Дисертантом проведено розрахунки профілів електричних параметрів плівок у рамках моделі Петріца.

7. Фреїк Д.М. Механізми взаємодії кисню із тонкими плівками халькогенідів свинцю / Д.М. Фреїк, Ю.В. Кланічка, Я.С. Яворський, Л.В. Туровська, Г.Д. Матеїк // Фізика і хімія твердого тіла. - 2008. - Т.9, №2. - С. 255-260. - Дисертант виконав експерименти із вимірювань кінетичних параметрів тонких плівок і обговорення запропонованих механізмів взаємодії з киснем.

8. Фреїк Д.М. Перенесення носіїв струму у дрібнодисперсних плівках кадмій і плюмбум телуридів / Д.М. Фреїк, Б.С. Дзундза, Г.Д. Матеїк, Ю.В. Кланічка // Фізика і хімія твердого тіла. - 2006. - Т.7, № 2. - С. 245-247. - Дисертантом проведено вимірювання температурних залежностей кінетичних параметрів та проведено їх розрахунки для різних механізмів проходження струму.

9. Дзундза Б.С. Післяконденсаційні процеси рекристалізації мозаїчних плівок PBTE на слюді / Б.С. Дзундза, Г.Д. Матеїк, Ю.В. Кланічка // Фізика і хімія твердого тіла. - 2006. - Т.7, № 3. С. 457-460. - Дисертантом проведено вимірювання електричних параметрів плівок, отриманих за різних умов від товщини та виконано ряд розрахунків для запропонованих моделей.

10. Галущак М.О. Вплив кисню на процеси деградації фізико-хімічних властивостей плівок селеніду свинцю / М.О. Галущак, Ю.В. Кланічка, Г.Д. Матеїк, О.Л. Соколов, Я.С. Яворський // Фізика і хімія твердого тіла. - 2007. - Т.8, № 2. - С. 301-304. - Дисертантом отримано тонкі плівки з парової фази і проведено їх ізотермічний відпал, взяв участь у обговоренні і оформленні результатів.

11. Фреїк Д.М. Вплив дислокацій невідповідності на рухливість носіїв заряду у двошарових епітаксійних структурах на основі сполук AIVBVI / Д.М. Фреїк, О.Л. Соколов, Ю.В. Кланічка // Вісник Прикарпатського університету. Математика, фізика. В.З. - 2007. - С. 65-71. - Дисертантом зроблено розрахунок рухливості носіїв струму для різних моделей крайових дислокацій невідповідностей.

12. Лопянко М.А. Приповерхневі шари та профілі електричних параметрів епітаксійних плівок плюмбум селеніду PBSE / М.А. Лопянко, Ю.В. Кланічка, Б.С. Дзундза, Л.Т. Харун // Фізика і хімія твердого тіла. - 2009. - Т.10, №3. - С. 582-585. - Дисертантом проведено вимірювання електричних параметрів плівок різної товщини, взяв участь у їх розрахунках та обговоренні результатів.

13. Межиловская Л.И. Направленные неоднородности в эпитаксиальных слоях халькогенидов свинца / Л.И. Межиловская, О.Я. Довгий, И.В. Калытчук, Ю.В. Кланичка // Тонкие пленки в оптике и электронике. Сб. докл. XIV Международного симпозиума ISTEE-14, 22-24 вересня 2002 р.: тези доп. - Харків, 2002. - С. 130-134.

14. Dzundza B.S. Modification of Properties of The Semiconductor Films AIVBVI Compounds / B.S. Dzundza, O.L Sokolov., V.F. Pasichnyak, Yu.V. Klanichka. // Шоста міжнар. конф. молодих вчених з прикладної фізики, 14-16 червня 2006 р.: тези доп. - Київ, 2006. - С. 134.

15. Фреїк Д.М. Фізико-хімічні процеси у тонких плівках халькогенідів свинцю при термовідпалі і взаємодії з киснем / Д.М. Фреїк, Б.С. Дзундза, Я.П. Салій, Г.Д. Матеїк, Ю.В. Кланічка // Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології (МЕТІТ-2): ІІ науково-технічна конф. з міжнар. участю, 17-19 травня 2006 р.: тези доп. - Кременчук, 2006. - С. 21-22.

16. Фреїк Д.М. Механізми проходження струму у дрібнодисперсних плівках кадмій і плюмбум телуридів / Б.С. Дзундза, Г.Д. Матеїк, Ю.В. Кланічка // Дисперсные системы: ХХІІ науч. конф. стран СНГ, 18-22 сентября 2006 р.: тези доп. - Одеса, 2006. - С. 342-343.

17. Дзундза Б.С. Механизмы рассеяния носителей тока в тонких слоях халькогенидов свинца / Б.С. Дзундза, Ю.В. Кланичка, А.Л. Соколов, Я.С. Яворский // New Electrical and Electronic Technologies and their Industrial Implementation: 5th International Conference, 12-15 June 2007. - Zakopane, Poland, 2007. - P. 31.

18. Дзундза Б.С. Механызмы рассеяния носителей тока в тонких слоях халькогенидов свинца / Б.С. Дзундза, Ю.В. Кланичка, О.Л. Соколов, Я.С. Яворський // New Electrical and Electronic Technologies and their Industrial Implementation: 5th International Conference, 12-15 June 2007. - Zakopane, Poland, 2007. - P. 31.

19. Кланічка Ю.В. Вплив атмосферного кисню і термічного відпалу на процеси деградації структури і електронних параметрів тонких плівок телуридів кадмію і свинцю / Ю.В. Кланічка // ХІ міжнародна конференція з фізики і технології тонких плівок, 7-12 травня 2007 р.: тези доп. - Т.2. - Івано-Франківськ, 2007. - С. 90-91.

20. Кланічка Ю.В. Деградаційні процеси у плівках халькогенідів свинцю і кадмію при термічному відпалі / Ю.В. Кланічка, Б.І. Ільків // ІЕФ’2007: конф. молодих учених та аспірантів Інституту електронної фізики Національної академії наук України, 17-19 травня 2007 р.: тези доп. - Ужгород, 2007. - С. 133.

21. Фреїк Д.М. Вплив структури на транспортні явища у тонких плівках халькогенідів свинцю / Д.М. Фреїк, Б.С. Дзундза, В.М. Кланічка // Нанорозмірні системи: будова, властивості, технології" (НАНСИС-2007): ІІ міжн. конф., 21-23 листопада 2007 р.: тези доп. - Київ, 2007. - С. 402.

22. Кланічка Ю.В. Особливості явищ переносу у легованих кристалах телуриду свинцю та оптимізація термоелектричних властивостей / Ю.В. Кланічка, Г.Д. Матеїк, Я.С. Яворський, В.Ф. Пасічняк // Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології (МЕТІТ-3): ІІІ Міжнародна науково-практична конф., 21-23 травня 2008 р.: тези доп. - Кременчук, Україна, 2008. - С. 92.

23. Кланічка Ю.В. Механізми взаємодії кисню з тонкими плівками халькогенідів свинцю / Ю.В. Кланічка, Г.Д. Матеїк, Я.С. Яворський // Сенсорна електроніка та мікросистемні технології (СЕМСТ-3): 3-я Міжнародна науково-технічна конф., 2 - 7 червня 2008 р.: тези доп. - Одеса, Україна, 2008. - С. 123.

24. Фреик Д.М. Влияние межфазных границ на электронные процесы в тонких пленках халькогенидов свинца / Д.М. Фреик, Б.С. Дзунза, Ю.В. Кланичка, Я.С. Яворский // 3-я международная конференция по физике электронных материалов ФИЭМ’08, 1-4 октября 2008 р.: тезисы докл. - Калуга, Россия, 2008. - С. 125-129.

25. Кланічка Ю.В. Деградація електричних властивостей плівок PBX (X = S, Se, Te) під впливом кисню / Кланічка Ю.В. // ХІІ міжнародна конференція з фізики і технології тонких плівок, 18-23 травня 2009 р.: тези доп. - Т.2. - Івано-Франківськ, 2009. - С. 55-57.

26. Dzundza B.S. The Transport Processes in the Thin Layers of Lead Chalcogenides / B.S. Dzundza, Yu.V. Klanichka, G.D. Mateik, R.О. Dzumydzei, Ia.S. Iavorskyi // 6 International Conference New electrical and electromic technologies and their industrial implementation (NEET-2009), June 23-26, 2009. - Zakopane, Poland, 3009. - Р. 28.

27. Никируй Л.І. Механізми розсіювання носіїв заряду у кристалах і тонких плівках халькогенідів свинцю / Л.І. Никируй, Б.С. Дзундза, Р.О. Дзумедзей, Ю.В. Кланічка // IV Українська наукова конференція з фізики напівпровідників (УНКФН-4), 16 - 20 вересня 2009 р.: тези доп. Т. 2. - Запоріжжя, Україна. 2009 - С 192-193.

28. Никируй Л.И. Механизмы рассеяния носителей заряда в кристаллах и тонких слоях халькогенидов свинца / Л.И. Никируй, Б.С. Дзундза, Ю.В. Кланичка, Р.О. Дзумедзей // IV Международная научная конференция Актуальные проблемы физики твердого тела - ФТТ-2009. - 20-23 октября 2009 г.: тезисы докл., - Минск, Беларусь. 2009 - С. 147.

Размещено на .ru