Точкові дефекти і властивості легованих плівок та кристалів селеніду свинцю - Автореферат

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана на кафедрі фізики і хімії твердого тіла Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: заслужений діяч науки і техніки України, доктор хімічних наук, професор Фреїк Дмитро Михайлович, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника МОН України, директор Фізико-хімічного інституту, завідувач кафедри фізики і хімії твердого тіла. Київ. доктор фізико-математичних наук, професор Савчук Андрій Йосипович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича МОН України, завідувач кафедри мікроелектронної фізики напівпровідників і наноструктур, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника (76000. м.Таким чином, розвязання проблем, повязаних з встановленням моделей точкових дефектів у легованих тонких плівках і кристалів PBSE і розробкою фізико-хімічних та технологічних основ керування їх видом і концентрацією допоможе відкрити нові можливості ефективного використання матеріалу. Дисертаційна робота є складовою частиною науково-дослідних програм МОН України, що виконуються у Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника - “Власні атомні дефекти у кристалах та тонких плівках сполук AIVBVI і їх роль у формуванні матеріалів для приладів ІЧ-техніки”(наказ №08-04-109 від 20.03.2001 р., реєстраційний номер №0101V002448); “Механізми розсіювання носіїв струму та оптимізація електричних властивостей кристалів і плівок халькогенідів свинцю для пристроїв оптоелектроніки”(наказ №633 від 05.11.2002 р., реєстраційний номер №0103V005787). на основі термодинамічного аналізу дефектної підсистеми та використання закону діючих мас визначено константи рівноваги і ентальпії утворення дефектів у легованих плівках селеніду свинцю; вирощено плівки і кристали селеніду свинцю, леговані талієм при надлишковому свинцю PBSE:Tl та визначено переважаючі точкові дефекти; оптимізовано технологічні фактори вирощування плівок і кристалів селеніду свинцю, легованих вісмутом і талієм, що визначають їх тип провідності, мінімальні значення концентрації носіїв заряду та максимальні рухливості, необхідні для розвязання прикладних задач опто-і мікроелектроніки.Наведено відомості про наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів, їх апробацію на профільних конференціях. Крім того визначено особистий внесок автора, подано список всіх публікацій по темі та висвітлена структура дисертації. У першому розділі ”Фізико-хімічні властивості, власні і домішкові дефекти у селеніді свинцю” (літературний огляд) подано аналіз Р-Т-Х - діаграм фазових рівноваг бінарної системи “свинець-селен” та приведені дані, що стосуються кристалічної структури, хімічного заряду, термодинамічних та електричних властивостей, а також будови енергетичних зон селеніду свинцю.Температура основного джерела складала ТВ = (830-950) К, додаткового із свинцем = (400-900)К, а селеном = (300-600)К. Для визначення хімічного складу плівок використовували електронно-зондовий рентгеноспектральний аналіз на ЭММА-2, який забезпечував точність до 3%. Прецензійне вимірювання сталої ґратки і структурну завершеність епітаксійних структур здійснювали модифікованим методом Бонда та методами рентгенівської топографії і двокристальної дифрактометрії за схемою (n,-m) у режимі симетричного відбивання за Бреггом для двох порядків відбивання (111) і (222) (для плівок на (111) BAF2) з використанням ? і ?-2?-сканування. Результати проведених розрахунків концентрації дефектів і холлівської концентрації носіїв струму для плівок PBSE від температури осадження показали, що підвищення ТП обумовлює зменшення концентрації мізвузлового свинцю у всьому інтервалі зміни температури осадження. У четвертому розділі “Точкові дефекти і електронні процеси у легованих вісмутом плівках і кристалах селеніду свинцю” методами квазіхімічних розрахунків і на основі використання термодинамічних підходів запропоновано домінуючі моделі і механізми утворення дефектів, виконано розрахунок рівноважної концентрації дефектів у залежності від вмісту надстехіометричних компонент (Pb, Se) та легуючої домішки Ві визначено константи рівноваги та ентальпії утворення дефектів.Дефектний стан у плівках при насиченні їх свинцем описується квазіхімічними рівняннями. Реакція (ІІ) визначають утворення вакансій селену () у плівках за рахунок насичення свинцем при температурі осадження ТП, а (ІІІ) і (IV) - рівняння прояву власної провідності та електронейтральності відповідно.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ