Фазові перетворення у напівпровідникових сполуках селенідів індію та галію при формуванні власних оксидів та нітридів - Автореферат

Міністерство освіти і науки УкраїниНауковий керівник: кандидат фізико - математичних наук, доцент Савчин Володимир Павлович, Львівський національний університет імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України, доцент кафедри фізики напівпровідників. Захист відбудеться “_5_” _вересня 2001 року о 1530 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.09 у Львівському національному університеті імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України за адресою: 79005, Львів, вул. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України за адресою: 79005, Львів, вул. Встановлено, що окислення сполук систем Ga-Se (Ga2Se3 і GASE) та In-Ga-Se (In2-XGAXSE3) супроводжується формуванням аморфного оксиду галію, який кристалізується з утворенням моноклінної b - модифікації протягом відпалу при вищих температурах, тоді як окислення індієвмісних селенідів веде до формування кубічного півтораоксиду індію. Дослідження процесів формування гексагонального нітриду галію на поверхнях галієвмісних монокристалів шляхом термообробки в аміаку показали, що структурна досконалість плівки GAN підвищується з температурою обробки і найбільш якісний нітрид галію утворюється на поверхні монокристалів Ga2О3 при температурі 1200°С.Наявність сполук різного складу у системах INSE та Ga-Se, ймовірно повязана із “віддаленістю” валентних s2p4 електронів селену і можливістю реалізації різних типів взаємодії цих електронів з s2p1 валентними електронами металу, що приводить до утворення структур з різною координацією атомів і, зокрема, шаруватих анізотропних кристалів, в яких реалізується два типи хімічного звязку: ковалентний в шарах і звязок типу Ван-дер-Ваальса між ними, чого не спостерігається в оксидах і нітридах цих металів. Зокрема, селеніди індію і галію використовуються, як матеріали складових частин елементів для сонячної енергетики, оксиди третьої групи використовуються для розробки газових сенсорів для детектування більшості з поширених газових молекул та сумішей, а широкозонні нітриди застосовують у когерентних світлодіодах та лазерах з видимого та ультрафіолетового діапазону довжин хвилі. У спільних публікаціях автору належать формулювання і обґрунтування завдань досліджень, розрахунок і побудова концентраційних фазових діаграм та діаграм парціальних тисків систем INSE-O та Ga-Se-O, експериментальні дані по кінетиці окислення та азотування селенідів індію та галію, рентгенографічні дослідження фазового складу власних оксидів та нітридів сполук системи In-Ga-Se, а також висновки в роботах, які покладено в основу дисертації. Для побудови діаграм парціальних тисків було вибрано координати та (парціальні тиски кисню та двоокису селену, відповідно) з тих міркувань, що основним газоподібним продуктом окислення виступає саме SEO2 (вищі оксиди селену є нестабільними при високих температурах і дисоціюють до SEO2). Експериментальними рентгенофазовими та люмінесцентними дослідженнями показано, що процес формування власного оксиду напівпровідника GASE характеризується певною послідовністю фазових перетворень: при температурах 400-600°С утворюється фаза Ga2Se3, максимальна кількість якої фіксується при температурі обробки близько 450°С, окислення GASE із утворенням Ga2O3 (який формується в аморфному стані) проходить при температурах 450-700°С; утворення кристалічної фази b-Ga2O3 відчутно проявляється при Т>710°С; при цих же температурах селеніди галію практично повністю окислюються.

Загальна характеристика роботи