Фізичні властивості шарів селеніду кадмію, отриманих методом твердофазного заміщення - Автореферат

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ШАРІВ СЕЛЕНІДУ КАДМІЮ, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОГО ЗАМІЩЕННЯРоботу виконано на кафедрі фізики твердого тіла Чернівецького державного університету ім. Захист відбудеться “29” вересня 2000 р. о 15-ій годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д76.051.01 при Чернівецькому державному університеті ім. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернівецького державного університету ім. Дисертацію присвячено створенню шарів селеніду кадмію зі стабільними кубічною та гексагональною кристалічними структурами, комплексному дослідженню їх основних фізичних властивостей та вивченню можливостей практичного використання. Гетерошари синтезовані методом реакцій твердофазного заміщення, а їх структура повністю відповідає кристалічній структурі базових підкладинок a-CDS і b-ZNSE.Іншим альтернативним напрямком може бути розробка нетрадиційних технологій цілеспрямованої зміни структурних та енергетичних параметрів відомих напівпровідників, до яких відноситься і селенід кадмію. Їх основою можуть бути як обємні монокристали, так і моно-або полікристалічні плівки селеніду кадмію. Відомо [6], що селенід кадмію в залежності від умов виготовлення може мати гексагональну (a-CDSE) або кубічну (b-CDSE) структури. Перехід вюрцитної структури у сфалеритну може відбуватися також при великих (2,2-3,2 ГПА) гідростатичних тисках [8], проте дослідження таких обєктів представляє чисто академічний інтерес. Мета роботи полягає у виборі оптимальної технології та виготовленні шарів селеніду кадмію зі стабільними кубічною та гексагональною кристалічними структурами, комплексному дослідженні їх основних фізичних властивостей та вивченні можливостей практичного використання.У першому розділі, який має оглядовий характер, наведено відомі результати експериментальних та теоретичних досліджень фізичних властивостей тонких шарів селеніду кадмію. Розглянуто основні технологічні методи їх створення у звязку зі структурними, електрофізичними, фотоелектричними та оптичними властивостями. Відзначається мала кількість робіт по дослідженню кубічного селеніду кадмію, аналізуються причини, які їх обмежують. Особлива увага приділена аналізу недоліків відомих методів виготовлення шарів ІІ-VI сполук, головними з яких є: необхідність високої досконалості підкладинок та їх ретельної кристалографічної орієнтації, вузький інтервал температур синтезу, наявність критичної товщини переходу плівки від метастабільної структурної модифікації до стабільної, обмеженість легування іонно та ізовалентними домішками, низька відтворюваність результатів тощо. Легування у процесі росту ізовалентною домішкою Те приводить до значного збільшення ефективності радіолюмінесценції та радіаційної стійкості.У рамках моделі ефективного заряду показано, що наявність ізовалентних домішок S та Zn у шарах a-та b-CDSE відповідно приводять до генерації міжвузловинних катіонів Аі та аніонних вакансій VB, тобто міжвузловинного кадмію Cdi та вакансій селену Vse. Оскільки такі центри у CDSE проявляють донорні властивості, то шари повинні мати електронну провідність, що виконується на досліді. Його концентрація у цьому випадку може бути достатньо високою, оскільки шари a-CDSE отримуються у результаті відпалу підкладинок CDS у насиченій парі селену. Ізовалентна домішка приводить до локальної деформації кристалічної гратки, аналіз якої проведений у наближенні кулонівської взаємодії основних та домішкових атомів. Для забезпечення високої радіаційної стійкості (РС) необхідно, щоб Lf111 була меншою від радіусу зони нестійкості, яка у випадку кулонівської взаємодії дефектів визначається виразом [10] де Za і Zk - валентності аніона і катіона; - показник заломлення; e? - високочастотна діелектрична проникливість; Um - енергія міграції міжвузловинного атома, яка приймається рівною 0,05 ЕВ.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ