2000   Том 1   №1

Анотації


Порівняльне дослідження геометричного безпорядку на поверхні
методами оптики і мікроскопії атомних сил

М.Л.Дмитрук, Т.А.Михайлик, В.Р.Романюк та Г.В.Бекетов

Інститут фізики напівпровідників НАН України,
проспект Науки 45, Київ-28, 03028, Україна телефон: 044 265 64 86
e-mail: nicola@dep39.semicond.kiev.ua

    Випадково розупорядковані (шорсткі) поверхні були отримані за допомогою технології хімічного осадження металу. Морфологія таких слабо розупорядкованих (мікрорельєфних) поверхонь досліджувалася методами мікроскопії атомних сил (AFM) та багатокутової еліпсометрії (MAI). Були отримані локальні та статистичні параметри шорсткості поверхонь. Гладкий характер рельєфу досліджуваних поверхонь дозволив застосувати при обробці результатів оптичних досліджень теорію збурень. Математична підгонка результатів проводилась методом еквівалентної плівки з використанням наближення ефективного середовища (модель Бругемана).


Повна версія статті .pdf (257kb)


Кристалохімічна модель власних атомних дефектів при
двотемпературному відпалі кристалів монохалькогенідів свинцю

Д.М.Фреїк, В.В.Прокопів, В.М.Кланічка, О.В.Козич, В.М.Чобанюк

Фізико-хімічний інститут при Прикарпатському університеті ім.В.Стефаника,
Івано-Франківськ, 76000, Україна

    На основі моделі утворення атомних однозарядних дефектів Френкеля в катіонній підгратці Pbi+-VPb-   монохалькогенідів свинцю PbX (X – S, Se, Te) при двотемпературному відпалі в парах халькогену одержано аналітичні вирази для залежності концентрації (n) носіїв струму та температури (Tn-p) термодинамічного n-p-переходу від технологічних факторів: температури відпалу 1) та парціального тиску парів халькогену PX. Побудовані фазові діаграми рівноваги, визначенні умови формування матеріалу n- і p-типу провідності із заданою концентрацією носіїв струму. Результати розрахунку добре узгоджуються із наявними експериментальними даними.

    Ключові слова: халькогеніди свинцю, атомні дефекти, кристалохімія, двотемпературний відпал.


Повна версія статті .pdf (597kb)


Динамічний тепловий транспорт в напівпровідникових
субмікронних плівках

Ю.Г.Гуревич1, Г.М.Логвінов1, Г.Гонзалез де ла Круз1, А.Ф.Карбало-Санчез1, Ю.В.Дрогобицький2, М.М.Касянчук3

1Departamento de Fisica, CINVESTAV-IPN, Apartado Postal 14-740, Mexico 07000, D.F. Mexico. E-mail: gurevich@fis.cinvestav.mx; logvinov@fis.cinvestav.mx
2
Тернопільський державний педагогічний університет ім. В.Гнатюка,
вул. Кривоноса,2, 282009, Тернопіль. Тел.:(0352)-334006. E-mail:
dao@tu.edu.te.ua
3
Тернопільська академія народного господарства,
вул. Львівська,11, 282000, Тернопіль. Тел.: (0352)-242854. E-mail: misha@ecolab.ternopil.ua

       З врахуванням енергетичної електрон-фононної взаємодії обчислені нестаціонарні температурні розподіли в електронній та фононній підсистемах квазічастинок в напівпровідниковій субмікронній плівці. Зовнішнім джерелом нерівноважності є модульоване та імпульсне лазерне випромінювання, енергія якого на поверхні плівки повністю конвертується в тепло. Показано, що при товщинах плівки, менших довжини остигання, температурні розподіли в електронному та фононному газах формуються незалежно. В невироджених напівпровідникових матеріалах при періодичних теплових збуреннях з частотами, які менші за характерну частоту зміни енергії в електронній підсистемі, динамічна електронна температура квазістаціонарна. В фононній підсистемі можливе поширення теплових хвиль. При імпульсних збуреннях нерівноважна температура формується, головним чином, в електронному газі. В обох випадках отримано характерні довжини і часи зміни електронної та фононної температур, визначено критерії високих і низьких частот модуляції, тривалих і коротких імпульсів. Розглянуто можливість детектування електронної температури в імпульсному режимі термоелектричними методами.

    Ключові слова: електронна та фононна температури, теплопровідність, температуропровідність, довжина остигання, лазерний імпульс, термо-е.р.с..


Повна версія статті .pdf (343kb)


Особливості зародження при хемоепiтаксiї

П.I. Iгнатенко

    На основi аналiзу експериментальних даних 26 подвiйних систем вивленi особливості процесiв зародження при хемоепiтаксii в плiвкових структурах. Встановлено недостатнiсть критерiiв, що визначають загальновiдомi механiзми росту плiвок та характер промiжного механізму росту. Показано, що той чи iнший механiзм росту продуктiв твердофазних реакцiй визначаеться комплексом параметрiв. Двомiрний рiст найбiльш можливий при малих пересиченнях та рiзницi коефiцiентiв термiчного розширення пiдкладки і наростаючої фази. Найбiльш сприятливими умовами трьохмiрного росту плiвок є високi перенасичення та велика невiдповiднiсть суміжних граток в умовах слабкої адгезiї. Змiнюються i умови формування габiтуса плiвок хiмiчних сполук, а також умови протiкання в них процесiв двiйникування та формування габiтуса в наростаючих фазах при високiй ентропiї плавлення, великiй рiзницi коефiцiентiв термiчного розширення, великих напругах на фазовiй межi та слабкiй адгезii. Можлiвiсть утворення двiйникiв у негранних кристалiв особливо значна в умовах великих пересичень та напруг на фазовiй межi, високих мiцнiстних властивостей пiдкладки (материнської фази) при середнiй та сильнiй адгезiї. Габiтус плiвок найбiльш помітний при високому значеннi ентропiї плавлення, значнiй рiзницi модулiв пружності пiдкладки та плiвки, і сильнiй адгезii.

    Ключовi слова: хемоепiтаксiя, пересичення, механiзм, габiтус, зародження, двiйникування.


Повна версія статті .pdf (211kb)


Нестаціонарні електронна і фононна температури у невироджених
напівпровідниках субмікронних товщин

М.М.Касянчук1, І.М.Лашкевич2

1Тернопільська академія народного господарства,
вул. Львівська,11, 282000, Тернопіль. Тел.: (0352)-332026. E-mail: misha@ecolab.ternopil.ua
2
Тернопільський державний педагогічний університет ім. В.Гнатюка,
вул. Кривоноса,2, 282009, Тернопіль. Тел.:(0352)-334006.

    За допомогою системи рівнянь балансу енергії для електронної та фононної підсистем невиродженого напівпровідника субмікронної товщини при відсутності генераційно-рекомбінаційних процесів отримано нестаціонарні електронний та фононний динамічні температурні розподіли. Як зовнішнє джерело енергетичної нерівноважності використано модульоване лазерне випромінювання, яке в об’ємі зразка конвертується в тепло. Розглянуто ряд часткових випадків в залежності від співвідношень між характерними довжинами задачі. Обумовлено можливості визначення електронних параметрів напівпровідника (температуропровідності, об’ємної та поверхневої теплопровідностей), а також коефіцієнта поглинання світла.

    Ключові слова: фототермічний ефект, електронна та фононна температури, термодифузія, теплопровідність, температуропровідність, коефіцієнт поглинання.


Повна версія статті .pdf (265kb)


Квазіструктурні дослідження природи точкових дефектів в
системі залізо-кисень у процесах відновлення

С.С. Лісняк, П.Д. Романко, В.О. Коцюбинський*, І.П. Яремій*.

* Прикарпатський університет ім. В. Стефаника
**
Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу
Україна, 284019 Івано-Франківськ, вул Карпатська, 15.

    Виконані експериментальні дослідження по вивченню відновлення оксидів заліза різними відновниками. Встановлено, що відновлення проходить по одній чи двох реакційних зонах, залежно від конкретних умов. Для опису механізму відновлення, визначення нестехіометріїта природи дефектів використовувалася кристалоквазіхімічна модель.

    Ключові слова: кристалоквазіхімічний механізм, нестехіометрія, антиструктура, гематит, магнетит, вюстит.


Повна версія статті .pdf (391kb)


Формування шарів нітриду галію на поверхні сколів монокристалів
моноселеніду та півтораоксиду галію

О.О.Балицький, В.П.Савчин, В.І.Васильців

Львівський Національний університет імені Івана Франка, фізичний факультет.
79005 м.Львів, вул.Драгоманова 50

    Методами катодолюмінесцентного (КЛ) та рентгеноструктурного аналізу вивчали процеси фазових перетворень на поверхні монокристалів моноселеніду та півтораоксиду галію при їх термообробці в атмосфері аміаку. Встановлено, що при азотуванні моноселеніду галію при температурах до 1070 К утворюється Ga2Se3 та дефектний GaN. При підвищенні температури обробки півтораселенід галію зникає. Нітрид галію, утворений на поверхні монокристалів Ga2О3 є дефектним при температурі обробки 1270 К і більш досконалий при 1470 К. Поява крайової люмінесценції нітриду галію в азотованих кристалах можлива лише при повільному відпалі кристалів.

    Ключові слова: GaN, GaSe, Ga2О3, катодолюмінесценція, фазові перетворення.


Повна версія статті .pdf (249kb)


Радіаційні точкові дефекти в ерітаксійних плівках SnTe

Б.K.Oстафійчук, Я.П.Салій, В.М.Чобанюк, Г.Д.Матеїк, М.В.Пиц

Прикарпатський університет,
76000, Україна, Івано-Франківськ, вул.Шевченка, 57

    Розглянуто залежність сталої кристалічної гратки і концентрації дірок в епітаксійних шарах p-SnTe від інтегрального потоку a–частинок. Зроблене порівняння оцінок та експериментальних даних приводить до висновку про акцепторний характер вакансій олова та телуриду VTe2-.


Повна версія статті .pdf (220kb)


Вплив іонного і електронного опромінення на властивості
алмаз-подібних вуглеводних плівок

А.Григоніс, М.Шілінскас, В.Копустінскас, В.Шаблінскас

    Методами Раманівської спектроскопії, рентгенівської фотоемісійної спектроскопії, скануючої мікроелектронної мікроскопії і електричними вимірюваннями досліджено алмаз-подібні вуглеводні плівки, осадженні направленим іонним пучком з використанням C6H14 і суміші C6H14 і H2, які опромінювались слабо енергетичними іонними та електронними пучками. Варіація позиції піку D- і G-лінії і співвідношення інтенсивності (ID/IG) в Раманівських спектрах показала, що ці плівки є аморфними із sp2 і sp3 орбіталями.

Встановлено, що з збільшенням температури підкладки під час осадження АПВ-плівки більш графіто-подібні, і з збільшенням вмісту водню кластери зменшуються і розупорядковуються.

    Ключові слова: АПВ плівки, Раманівська спектроскопія, іонне бомбардування, електронне опромінення.


Повна версія статті .pdf (302kb)


Кристалохімія власних атомних дефектів і термодинамічний
n-p-перехід у кристалах PbSe

Д.М. Фреїк, В.В. Прокопів, М.Й. Галущак, O.В. Козич, Л.Р. Павлюк

    Досліджено n-p-перехід у кристалах PbSe при двотемпературному відпалі. Експериментальні результати пояснено утворенням власних атомних дефектів міжвузлових атомів свинцю (Pbi+), та вакансій свинцю (VPb-). Одержано аналітичний вираз, що визначає парціальний тиск пари халькогену, який відповідає термодинамічному n-p-переходу, а також залежність концентрації носіїв струму від температури відпалу та парціального тиску пари селену. Визначено технологічні умови формування кристалів PbSe із наперед заданими електричними властивостями.

    Ключові слова: кристали PbSe, дефекти, константа рівноваги, n-p-перехід, відпал.


Повна версія статті .pdf (210kb)


Мікроструктура аморфних плівок напівпровідникових матеріалів системи AIBi3CVI5

В.А.Базакуца1, А.А.Рябчун2, Н.Л.Дьяконенко3, І.В.Шелест4, В.І.Білозерцева5

Харківський державний політехнічний університет, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
1
тел.(0572)400-347; 2тел.(0572)400-337; 3тел.(0572)400-337, E-mail: dnina@kpi.kharkov.ua;
4
тел.(0572)400-347; 5тел.(0572)400-347, E-mail: beloz@lotus.kpi.kharkov.ua

    Проведені дослідження мікроструктури аморфних плівок складних халькогенідів системи AIBi3CVI5 (AI - Li, K, Rb; CVI - S, Se) методом просвічувальної електронної мікроскопії та дифракції. Виявлені особливості мікроструктури, зокрема, стовпчаста структура зростання аморфних плівок в залежності від умов їх препарування. Виявлений вплив хімічного складу початкового матеріалу на середній діаметр стовпів в аморфних плівках. Запропонований механізм утворення стовпчастої структури зростання аморфних плівок сполук, заснований на моделі м'яких трицентрових зв'язків в безперервній неупорядкованій сітці.

    Ключові слова: халькогенідні сполуки, аморфні плівки, метода конденсації, стовпчаста мікроструктура.


Повна версія статті .pdf (241kb)


Зонна структура і механізм розсіювання носіїв струму в n-PbTe при 4,2К

Д.М.Фреїк, Л.І.Никируй, Я.П.Салій, Л.Й.Межиловська, О.Я.Довгий

Фізико-хімічний інститут при Прикарпатському університеті імені В.Стефаника,
Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна

    Досліджено домінуючі механізми розсіювання носіїв струму в кристалах n-PbTe при температурі 4,2К з використанням параболічного та непараболічного законів дисперсії згідно моделі Кейна. Показано, що роль кулонівського потенціалу вакансій переважає при низьких концентраціях. При високих концентраціях сумарне розсіювання для обох моделей майже повністю визначається розсіюванням на короткодіючому потенціалі вакансій. Одержані результати свідчать про те, що стандартний параболічний закон дисперсії при гелієвій температурі добре працює при низьких та середніх концентраціях. При високих концентраціях слід використовувати непараболічний закон дисперсії.

    Ключові слова: телурид свинцю, холлівська рухливість, дисперсія, зонна модель, час релаксації.


Повна версія статті .pdf (264kb)


Вплив домішки вісмута на структуру та фізичні властивості
аморфних плівок
GeSe

Романюк Р.Р., Дуцяк І.С., Миколайчук О.Г.

Львівський держуніверситет ім.Ів.Франка, вул.Кирила і Мефодія, 8а, Львів, Україна

    Досліджено вплив домішок Ві на структуру, електрофізичні та оптичні властивості аморфних плівок GeSe. На основі електрофізичних досліджень встановлено, що плівки (GeSe)1-xBix (x? 0? 15) є аморфними і їхня структура описується в рамках моделі характерної для твердих розчинів GeSe-Bi2Se3. З уведенням Ві електропровідність збільшується та відбуваються зміни в механізмі провідності, ширина оптичної щілини Е0 зменшується, а обернений нахил експоненціальної ділянки краю поглинання d(hn )/dlna , збільшується. Робиться висновок, що домішка Ві певних концентрацій в аморфних плівках GeSe приводить до локальної мікрогетерогенності в структурній організації атомної системи та змін в електронно-дефектній підсистемі.

    Ключові слова: аморфні плівки, структура, фізичні властивості, домішка, халькогеніди германію.


Повна версія статті .pdf (231kb)


Вплив магнітного поля на енергетичний спектр i його затухання в
невпорядкованій моделі сильного зв’язку

О.М.Возняк, Т.І.Луцишин

Прикарпатський університет імені В. Стефаника, кафедра фізики твердого тіла,
вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна

    Методом функцій Гріна досліджується енергетичний спектр та затухання спектра граткових електронів із випадковим значенням енергії на вузлі в постійному магнітному полі. Одержано аналітичні вирази для системи двох ланцюжків атомів і проведено чисельний аналіз для десятьох ланцюжків.

    Ключові слова: енергетичний спектр, затухання спектра, діагональний безлад, магнітне поле.


Повна версія статті .pdf (238kb)


Модифікація перехідного шару в структурах Si- Ge33As12Se55

М.І.Довгошей, О.Б.Кондрат, Р.М.Повч, Я.М.Поляк, Ю.І.Берцик

Ужгородський державний університет, вул.Підгірна, 46, 294000, м.Ужгород

    Структури Ge33As12Se55 - X - n-Si (де X: Sb, Bi, In і Pb) одержані шляхом термічного осадження наношару X товщиною 100 нм на n-Si і послідуючим напиленням плівок Ge33As12Se55 (1 мкм) методом дискретного термічного випаровування. Для дослідження електрофізичних властивостей цих структур було використано контакти із Al, нанесені термічним випаровуванням на обидві сторони структури. Дослідження вольт-амперних і вольт-фарадних характеристик проведено в області напруг від 0.01 до 1.00 В. В результаті досліджень встановлено, що наявність наношарів змінює умови переносу носіїв заряду через таку структуру, величину енергетичного бар'єра на межі поділу. Перенесення носіїв заряду з проміжними наношарами із Pb і Sb пов'язано як з процесом емісії, так і з процесом тунелювання через енергетичний бар'єр 0.44 еВ. Механізм переносу носіїв заряду через структуру з наношаром In може бути описаний в рамках моделі, яка враховує рекомбінацію і тунелювання через стани на межі поділу, енергетична величина якої складає 0.69 еВ.

    Ключові слова: перехідний шар, гетероструктура, аморфна плівка, електрофізичні параметри, поверхневі стани.


Повна версія статті .pdf (260kb)


Дослідження впливу матеріалу електродів на перенесення носіїв
заряду в структурах Si –Ge
33As12Se55

М.І.Довгошей, O.Б.Кондрат, М.Д.Савченко, Ю.Й.Сідор

Ужгородський державний університет, 294000, м.Ужгород, вул.Підгірна, 46

    Досліджені вольт-амперні характеристики p-Si, плівок Ge33As12Se55 і гетероструктур p-Si – Ge33As12Se55 з блокуючими (In) та інжектуючими (Sb) контактами. Встановлено, що на межі поділу p-Si – In і Ge33As12Se55 – In утворюються бар’єри Шотткі. При використанні контактів із Sb перенесення носіїв заряду через плівки Ge33As12Se55 і гетероструктуру p-Si – Ge33As12Se55 при прямому зміщенні визначається струмами, обмеженими просторовим зарядом, а при зворотньому зміщенні – висотою бар’єра на гетеропереході.

    Ключові слова: контактні явища, перехідний шар, гетероструктура, електрофізичні параметри, поверхневі стани.


Повна версія статті .pdf (266kb)


Нові підходи у кристалохімії власних атомних дефектів
халькогенідів свинцю

М.А.Рувінський*, Д.М.Фреїк*, Б.М.Рувінський*, Г.Д.Матеїк**

* Фізико-хімічний інститут при Прикарпатському університеті імені Василя Стефаника,
76000, Івано-Франківськ, Україна
** Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, 76000, Івано-Франківськ, Україна

    Запропонована модель дефектної підсистеми кристала із одночасним існуванням одно- і двозарядних міжвузлових атомів і вакансій у металевій підгратці халькогенідів свинцю. На основі аналізу загальної та “парціальних” умов електронейтральності знайдено залежності концентрації дефектів і носіїв струму від тиску халькогена при реалізації двотемпературного відпалу.

    Ключові слова: халькогеніди свинцю, дефекти, константи рівноваги, кристалохімія.


Повна версія статті .pdf (235kb)


Кристалоквазіхімія дефектів у халькогенідах свинцю

С.С.Лісняк**, Д.М.Фреїк*, М.О.Галущак**, В.В.Прокопів.*,
І.М.Іванишин.
*, В.В.Борик**

*Прикарпатський університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна, 76025
**Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, Україна, 76000

    Представлено кристалоквазіхімічний опис процесів нестехіометрії, легування та утворення твердих розчинів на основі структури галеніту.

    Ключові слова: халькогеніди свинцю, галеніт, дефекти, кристалоквазіхімія, легування, нестехіометрія.


Повна версія статті .pdf (236kb)


Термоелектричні властивості PbTe-SnTe: In

П.Мельник, Л.Межиловська, Р.Запухляк, М.Калинюк, Р.Михайльонка

    Проведено аналіз залежностей термоелектричних властивостей твердого разчину (Pb0.8Sn0.2)1-XInXTe від складу (0.02 < x < 0.15) при температурах 77-300 K. Доведено, що при температурах вище ніж 250 K коефіцієнт термо-ЕРС негативний для всіх складів. При нищих температурах (77-200 K), зразки з 0.02 < x < 0.05 також мають негативний коефіцієнт термо-ЕРС, тоді як для зразків з x < 0.05 спостерігається інверсія знаку коефіцієнта термо-ЕРС. Коефіцієнт (a2s) має максимальне значення при x=0.02.

    Ключові слова: PbTe-SnTe тверді розчини; термоелектричні характеристики.


Повна версія статті .pdf (148kb)


Кількісне визначення ефективності органічних пероксидів у
процесі зшивання поліетилену

Шийчук О.В., Токарик Г.В.

Прикарпатський університет ім. В.Стефаника, кафедра біоорганічної хімії, Шевченка 57, 76000 Україна

    Методом логарифмічної шкали оброблено експериментальні дані з пероксидно-ініційованого зшивання поліетилену високого тиску. Встановлено, що ефективний вихід зшивок макромолекул становить величину в межах від 0,8 до 1,8 молів на моль пероксиду, а ефективний вихід розривів макромолекул – від 0,3 до 1,0.


Повна версія статті .pdf (237kb)


Вплив зносостійких покрить на корозійну стійкість титану ВТ 1
в сірчаній кислоті

П.І. Мельник, Р. М. Федорак, Р.І. Запухляк

Прикарпатський університет, Івано-Франківськ, Україна

    В роботі приведені результати досліджень корозійної стійкості в критичних для титану розчинах сірчаної кислоти після його дифузійного залізніння і цементації в різних режимах насичення.



Повна версія статті .pdf (244kb)