2000   Том 1   №1

Зміст

Анотації

    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).

    На основі моделі утворення атомних однозарядних дефектів Френкеля в катіонній підгратці Pb_i⁺-V_Pb^-   монохалькогенідів свинцю PbX (X – S, Se, Te) при двотемпературному відпалі в парах халькогену одержано аналітичні вирази для залежності концентрації (n) носіїв струму та температури (T_n-p) термодинамічного n-p-переходу від технологічних факторів: температури відпалу (Т₁) та парціального тиску парів халькогену P_X. 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.

       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.

    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.

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

    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.

    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 V_Te^2-.

    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 (I_D/I_G) в Раманівських спектрах показала, що ці плівки є аморфними із sp² і sp³ орбіталями.

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

    Досліджено n-p-перехід у кристалах PbSe при двотемпературному відпалі. Експериментальні результати пояснено утворенням власних атомних дефектів міжвузлових атомів свинцю (Pb_i⁺), та вакансій свинцю (V_Pb^-). 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.

    Проведені дослідження мікроструктури аморфних плівок складних халькогенідів системи A^IBi₃C^VI₅ (A^I - Li, K, Rb; C^VI - 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.

    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.

    Досліджено вплив домішок Ві на структуру, електрофізичні та оптичні властивості аморфних плівок GeSe. На основі електрофізичних досліджень встановлено, що плівки (GeSe)_1-xBi_x (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.

    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.

    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.

    Проведено аналіз залежностей термоелектричних властивостей твердого разчину (Pb_0.8Sn_0.2)_1-XIn_XTe 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.