Фізичні властивості багатокомпонентних вузькощілинних твердих розчинів АІІВVI - Автореферат

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Фізичні властивості багатокомпонентних вузькощілинних твердих розчинів AIIBVIНауковий кандидат фізико-математичних наук, доцент керівник: ОСТАПОВ Сергій Едуардович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, доцент кафедри компютерних систем і мереж. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор ВІРТ Ігор Степанович, Дрогобицький державний педагогічний університет доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Захист відбудеться “30” березня 2007 р. о 17 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д76.051.01 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м.Чернівці, вул. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (вул.Для дослідження фізичних властивостей нових напівпровідникових матеріалів найзручніше використовувати кристали, отримані методом однопрохідної зонної плавки, оскільки він дозволяє вирощувати злитки, склад яких змінюється з віддаллю від його початку, що надає можливості вивчення набору складів і, відповідно, широкого спектру властивостей напівпровідника. Отже, підсумовуючи вищенаведене, сформулюємо важливі й актуальні завдання: оптимізація методу зонного вирощування багатокомпонентних твердих розчинів AIIBVI з метою виявлення особливостей взаємного розподілу компонентів і збільшення виходу матеріалу запланованого складу, а також вивчення основних параметрів енергетичного спектру і кінетичних характеристик таких матеріалів, розрахунок залежностей цих параметрів від температури та концентрації компонентів. Роль автора у виконанні науково-дослідних робіт полягала в оптимізації процесу вирощування кристалів методом зонної плавки; виявленні взаємного впливу різних компонентів багатокомпонентного твердого розчину на їх розподіл в отриманому кристалі; розрахунках основних параметрів енергетичного спектру і кінетичних характеристик багатокомпонентних твердих розчинів AIIBVI. Мета дисертаційної роботи полягає в установленні закономірностей зміни основних параметрів енергетичного спектру і кінетичних властивостей багатокомпонентних вузькощілинних напівпровідникових твердих розчинів AIIBVI з температурою та складом, виявленні особливостей розподілу компонентів у таких кристалах при вирощуванні їх методом модифікованої зонної плавки. Досягнення цієї мети передбачає виконання основних завдань: Виявлення закономірностей розподілу компонентів вздовж кристалів багатокомпонентних твердих розчинів AIIBVI, вирощених методом модифікованої зонної плавки, та особливостей взаємного впливу компонентів на цей розподіл.У випадку трикомпонентних твердих розчинів дослідження виконувалися числовим розвязком диференційного рівняння однопрохідної зонної плавки за Пфанном [5*]: , (1) де х0 - концентрація домішки у вихідному кристалі (приймається за постійну); XL(z) - склад рідкої фази; z - відстань уздовж злитка від його початку; l - довжина розплавленої зони; k - коефіцієнт розподілу. Останній вважався залежним від складу рідкої фази й обчислювався за формулою Бартона-Прима-Сліхтера: , (2) де - параметр, який залежить від координати вздовж злитка і визначається переважно умовами вирощування; - рівноважний коефіцієнт розподілу, що визначається виглядом діаграми фазової рівноваги і залежить від складу компонентів у рідкій фазі; ? - товщина дифузійного шару (?=0,35-0,5 см без перемішування розплаву); DL=(4,5-5,5)?10-5 см2/с - коефіцієнт дифузії компонента в розплаві; f - швидкість руху фронту кристалізації (f=0,2 мм/год.). Отже, досить простий метод дозволяє порівнювати коефіцієнти розподілу компонентів у трикомпонентних твердих розчинах, вирощених методом модифікованої зонної плавки. Для визначення поверхонь кристалізації розвязується система рівнянь: де - концентрації-го компонента розплаву, - концентрації-го компонента твердої фази, , - коефіцієнти активності-го компонента в розплаві та твердій фазі відповідно, , - температура плавлення та ентропія плавлення-го компонента відповідно. Розрахунок складової та температурної залежності ширини забороненої зони пятикомпонентного твердого розчину Hg1-x-y-z CDXMNYZNZTE проводився на основі припущення, що будь-які зонні параметри багатокомпонентних матеріалів такого типу (ширина забороненої зони, концентрація власних носіїв тощо) визначаються лінійною суперпозицією відповідних параметрів його компонентів.

Основний зміст роботи