2001   Том 2   №2

Анотації

М.Л. Дмитрук, Т.А. Михайлик, В.Р. Романюк

Морфологія та оптичні властивості острівцевих металевих плівок на поверхні напівпровідників

Описана технологія локально-електрохімічного осадження металевих острівців на поверхню напівпровідника. Морфологія цього покриття досліджена методами просвічуючої електронної мікроскопії та мікроскопії атомних сил. В залежності від тривалості процесу отримуються як ізольовані металеві острівці, так і деякі фрактальні структури. Острівці Au на поверхні GaAs мають форму, близьку до зрізаних сфер із відношенням висоти до діаметра, рівним приблизно 1/3. Оптичні дослідження полягали у вимірюванні спектрів відбивання р-поляризованого світла видимого діапазону і багатокутової монохроматичної еліпсометрії. Ці дані інтерпретуються в рамках наближення ефективного середовища – Максвелла-Гарнетта з врахуванням диполь-дипольної взаємодії наночастинок (при малих покриттях) або симетричного наближення Бругемана (при великих покриттях). За ефективною величиною діелектричної проникності визначено плазмову частоту та частоту міжелектронних зіткнень для золота у нанофазному стані.

Ключові слова: діелектрична проникність, ефективне середовище, кластер, плазмова частота, резонанс Мі, відбивання поляризованого світла, еліпсометрія, атомно-силова мікроскопія.

Б.T. Бойко, Г.С. Хрипунов, Н.А.Ковтун, А.И.Черніков

Дослідження електричних та оптичних властивостей полікристалічних шарів ZnO:In, отриманих методом реактивного магнетронного розпилення

У роботі досліджувались оптичні та електричні властивості плівок ZnО:In, отриманих при температурах підкладки від 200 ⁰С до 400 ⁰С шляхом реактивного високочастотного магнетронного розпилу металевої мішені Zn:In зі складом 98 aт% Zn і 2 aт% In. Встановлено, що плівки ZnО:In отримані при температурі підкладки 400 ⁰С, мають оптимальні оптичні та електричні параметри: розмір питомого електроопору плівок товщиною 1400 нм складає 18? 10^-4 Ом? см при прозорості у видимій частині спектра 89%.

Ключові слова: фотоелектричні перетворювачі, широкозонні напівпровідникові “вікна”, тонкі плівки, магнетронний розпил, оптичні та електричні властивості, електроопір, концентрація та рухливість основних носіїв, рентгенодифрактометричні дослідження, структура.

І.Д. Олексеюк, І.В. Дудчак, Л.В. Піскач

Фазові рівноваги в квазіпотрійній системі Cu₂Se-ZnSe-Cu₂SnSe₃

Методами диференційно-термічного, рентгенофазового та мікроструктурного аналізів проведено дослідження чотирьох політермічних перерізів квазіпотрійної системи Cu₂Se-ZnSe-Cu₂SnSe₃. Побудовані проекція поверхні ліквідуса та ізотермічний переріз при 670 К. В системі підтверджено існування тетрарної сполуки Cu₂ZnSnSe₄, що належить до класу алмазоподібних напівпровідників, та є аналогом природнього мінералу станіну і кристалізується в тетрагональній структурі з параметрами решітки а=0,5855 (1) нм та с=1,1379 (3) нм. Встановлені характер протікання моно- і нонваріантних процесів та їх координати.

Ключові слова: станін, фазові рівноваги, евтектика, перитектика, квазіпотрійна система, політермічний переріз, тетрарна сполука, розчинність.

Б.К. Остафійчук, І.М. Гасюк, О.В. Копаєв

Модель твердого розчину магній-цинкових феритів

В роботі представлені методика і результати рентгеноструктурного дослідження ступені оберненості шпінелі і валентного стану іонів заліза в магній-цинковому фериті. Зміни валентного стану підтверджені рентгеноструктурними дослідженнями.

Ключові слова: магній-цинковий ферит, шпінель, катіонний розподіл, К-край поглинання.

М.М. Мальованик

Оптико-рефрактометричні дослідження багатошарової
структури a-Se/As₂S₃

Ужгородський національний університет, кафедра твердотільної електроніки,
вул. Підгірна, 46, 88000, м.Ужгород, E-mail: malyov@torba.com

Досліджувався вплив фотостимульованої взаємодифузії на оптичні властивості аморфної багатошарової структури (БС) a-Se/As₂S₃: зміну коефіцієнта поглинання a (hn ) і показника заломлення n. По одноосциляторній моделі Уемпла і Ді-Доменіко розраховані значення дисперсійної енергії E_d, енергії електронного осцилятора E₀ для вихідних і фотооброблених зразків. Одноосциляторне оптико-рефрактометричне співвідношення застосоване для встановлення взаємозв’язку між показником заломлення і шириною забороненої зони при дифузійних процесах в БС.

Ключові слова: багатошарова структура, оптичний запис, дифузія, оптичне поглинання, дисперсія.

М.О. Галущак^**, Л.Й. Межиловська^*, М.В. Пиц^*, В.В. Борик^**, Г.Д. Матеїк^**

Процеси окислення плівок телуриду олова в атмосфері кисню

Методами електронної оже-спектроскопії, ядерного гама-резонансу, рентгенографії та металографії досліджено окислення епітаксійних плівок телуриду олова при ізохронному та ізотермічному відпалі в атмосферному кисні.

Ключові слова: епітаксія, тонкі плівки, телурид олова, окислення, ізотермічний відпал.

П.І. Ігнатенко, Д.Н Терпій, А.А. Гончаров,
М.А. Муза, Н.А. Василенко

Дисперснiсть нарощуваних плівок хімічних сполук

На основі аналізу теоретичних та єкспериментальних даних по 35 хімічних сполуках, що нарощуються на кристалічних підкладках за допомогою реактивного напилювання виявлена залежність дисперсності їхньої структури від пересичення материнської фази компонентом, що дифундує, температури напилювання, величини невідповідності сполучуваних кристалічних граток, пружних констант наростаючої фази і питомої вільної граничної енергїї. Дисперсність плівок оцінювалася на основі даних по розмірах критичних зародків нарастаючих фаз. Розміри зародків з’єднань знаходяться в інтервалі 0,5 - 57 нм. Теоретично та експериментально показано, що з ростом різниці множень зменшуються розміри критичних зародків (особливо двомірних). Відзначено з’єднання з низькою та високою дисперсністю й зазначені шляхи досягнення необхідної дисперсності фаз, що нарощуються.

Ключові слова: дисперсія, розміри ядра, перенасичення, температура, границя вільної енергії.

Д.М. Фреїк, В.В. Прокопів

Квазіхімічний опис нестехіометрії телуриду олова

Запропонована модель квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів у кристалах телуриду олова із одночасним існуванням одно- і двозарядних дефектів за Шотткі. На основі аналізу умови електронейтральності знайдено залежності концентрації дефектів і носіїв струму від температури та парціального тиску пари телуру при реалізації двотемпературного відпалу.

Ключові слова: телурид олова, дефекти, квазіхімія, константи рівноваги.

М.В. Пиц

Реальна структура епітаксійних плівок SnTe
на сколах (111) BaF₂

Методами двокристальної спектрометрії та топографії досліджено параметри реальної структури (величина блоків мозаїки, області когерентного розсіювання, неоднорідна мікродеформація, мозаїчність, параметр гратки) епітаксійних плівок телуриду олова, осаджених методом гарячої стінки на свіжі сколи (111) монокристалів BaF₂. Встановлено вплив технологічних факторів вирощування на ці структурні характеристики конденсату.

Ключові слова: епітаксія, тонкі плівки, телурид олова, реальна структура, метод гарячої стінки.

В.М. Кланічка, В.М. Шперун, Р.Я. Михайльонка, І.М. Іванишин

Термоелектричні властивості твердих розчинів
телурид свинцю – телурид гадолінію і телурид свинцю – телурид тербію

Досліджено залежність питомої електропровідності (s) коефіцієнта термо-е.р.с. (a) і питомої термоелектричної потужності (a²s) твердих розчинів PbTe – Gd₂Te₃ i PbTe – Tb₂Te₃ від складу. Визначено склади, що характеризуються оптимальними значеннями термоелектричних параметрів. Запропоновано кристалоквазіхімічний опис дефектної підсистеми основної матриці твердих розчинів.

Ключові слова: телурид свинцю, телурид тербію, телурид гадолінію, термоелектрика, дефекти.

Б.М. Рувінський, Д.М. Фреїк, М.А. Рувінський, М.О. Галущак

Вплив випаровування у вакуумі на приповерхневий шар плівок халькогенідів свинцю

Теоретично показано можливість істотної модифікації приповерхневого шару плівок халькогенідів свинцю, поміщених у вакуум при підвищеній температурі, коли при інтенсивному випаровуванні халькогену змінюється стехіометричний склад і тип провідності шару. Досліджено просторово-часовий розподіл концентрацій халькогену і свинцю у приповерхневому шарі. Чисельні розрахунки проведено для випадку плівок PbS p-типу. Отримані результати відповідають існуючим експериментальним даним для відпалених у вакуумі плівок PbS.

Ключові слова: плівки, халькогеніди свинцю, приповерхневий шар, випаровування, вакуум.

В.М. Томашик¹, В.І. Гриців², О.В. Серіцан¹

Взаємодія напівпровідникових сполук типу А^V₂B^VI₃ з металами

Показано, що, як і у випадку напівпровідникових сполук типу A^IIB^VI, A^IVB^VI, A^IIIB^VI, A^III₂B^VI₃, Tl₂B^VI і A^I₂B^VI, порівняння експериментальних результатів про фазові рівноваги в системах A^V₂B^VI₃ – метал та даних проведених термодинамічних розрахунків свідчить про те, що розрахунки зміни потенціалу Гіббса у вказаних системах дозволяють визначити наявність або відсутність обмінної взаємодії в кожній конкретній системі з достатньою надійністю. Надійність такої оцінки значно підвищується, якщо одночасно проаналізувати діаграми стану бінарних систем, що обмежують конкретну потрійну систему та врахувати стабільність всіх існуючих бінарних та потрійних фаз. Обговорюються причини неспівпадінь термодинамічних розрахунків з експериментальними результатами.

Ключові слова: взаємодія, термодинамічні розрахунки, напівпровідникові сполуки, метали, невідповідність.

О.Г. Миколайчук, О.М. Когут, О.Й. Мельник, З.О. Когут

Вплив Cu₂Se на утворення та ріст тонких плівок
на основі ZnSe

Дискретним випаровуванням отримано конденсати тонких плівок від ZnSe до ZnSe+30%мол. Cu₂Se. Досліджено та проаналізовано електроноскопічні знімки та електронограми конденсатів. Показано, що плівки конденсуються у кубічній та гексагональній фазі. Плівки складались з окремих зерен, розміри яких становлять в середньому 50-100 A. Встановлено , що введення в шихту селеніду міді в кількості більше 20% мол. Cu₂Se приводить до поступового зростання ролі коалесценції зародків. Виявлено, що в плівках ZnSe +30%мол.Cu₂Se з орієнтацією { 111} вакансійні комплекси практично відсутні.

Ключові слова: кубічна гратка, гексагональна гратка, тонка плівка, конденсат, полікристалічна структура, епітаксія.

В.І. Єзіков, І.О. Гавриленко, Л.О. Нестерова

Принципи дії магнітного поля на структуру стекол
з точки зору колоїдної теорії

В статті розглянуто гіпотезу колоїдної будови склокристалічних матеріалів. Представлена найпростіша модель колоїдної будови високотемпературного розчину. Визначено, що при збільшенні температури розплаву відбувається перебудова міцелярного комплексу від складного до простого за будовою. Пропонується обробка оксидних систем в магнітному полі, які з точки зору колоїдної будови розчину являють собою дисперсні системи. Слід підкреслити, що під дією силових полів виникають своєрідні зміни в будові міцели. Відзначено, що структурні перетворення визначають одержання скла з кращими експлуатаційними властивостями.

Ключові слова: структура скла, дисперсна система, міцела, термомагнітна обробка.

Ю.С. Кагановський¹, О.П. Кулик², С.П. Юрченко³

Моделювання гомоепітаксії на гвинтових дислокаціях з урахуванням граничної кінетики

Досліджено процес гомоепітаксії на гвинтових дислокаціях з урахуванням ролі кінетичних процесів на уступах. Отримані аналітичні вирази для залежності швидкості елемента спіралі від радіуса його ефективної кривини і для радіуса критичного двовимірного зародка в дифузійному полі першого витка спіралі за умови, що уступи рухаються в дифузійно-кінетичному режимі. На основі отриманих виразів за допомогою комп? ютера виконано математичне моделювання процеса формування полігонізованих спіралей. Показано, що залежність відстані між витками спіралей від радіуса двовимірного критичного зародка носить нелінійний характер і визначається не лише термодинамічними факторами (пересиченням, температурою, лінійним натягом сходин), а залежить від співвідношення швидкості дифузійного підводу структурних елементів речовини ( молекул, атомів, іонів) до сходин і швидкості їх вбудовування в зломи на уступах.

Ключові слова: гомоепітаксія, морфологія, спіраль, сходина, дифузійно-кінетичний режим, двовимірний критичний зародок.

О.О. Балицький

Кристалізація оксиду галію в процесі окислення Ga₂Se₃

Львівський Національний університет імені Івана Франка, фізичний факультет.
79005 м. Львів, вул. Драгоманова 50, E-mail: balitskii@wups.lviv.ua

Проведено аналіз процесів окислення кристалів Ga₂Se₃. Встановлено, що процес формування власного оксиду стає відчутним при температурах, вищих за 600° С. Продуктом окислення при температурах 600-800° С є аморфний Ga₂О₃. Кристалізація півтораоксиду галію з утворенням моноклінної _{b -} модифікації відбувається в температурному інтервалі 800-850° С Проведено порівняння процесу кристалізації оксиду галію для інших галієвмісних напівпровідників.

Ключові слова: Ga₂Se₃, Ga₂О₃, кристалізація, фазові перетворення.

О.М. Бялік, О.М. Доній, А.А. Кулініч, К.Ю. Гзовський

Оптимізація режимів термічної обробки сплаву
Al-5,5%Mg-2,5%Zn легованого міддю

Досліджено вплив різних режимів термічної обробки на фазовий склад, структуру та механічні властивості ливарного сплаву Al-5,5%Mg-2,5%Zn з добавкою міді у кількості 0,35%. Показано, що добавки міді та лігатури AlC0,8Ti0,7 суттєво підвищують рівень механічних властивостей досліджуваного сплаву. Для даного сплаву рекомендовано режим термічної обробки, що дозволяє підвищити рівень механічних властивостей, порівняно з використанням стандартного режиму.

Ключові слова: мікролегування, модифікування, термічна обробка, механічні властивості, фазовий склад, структура.

Л.І. Никируй

Закони дисперсії та явища переносу в електронних кристалах селеніду свинцю

Досліджено домінуючі механізми розсіювання носіїв заряду у кристалах n-PbSe при температурах 4,2 – 300К в концентраційному інтервалі 10¹⁶-10²⁰ см^-3 з використанням квадратичного та неквадратичного законів дисперсії зі змінною ефективною масою. Встановлено кращу відповідність з експериментальними даними квадратичного закону дисперсії. Показано, що переважає розсіювання на акустичних фононах і короткодіючому потенціалі вакансій. Проаналізовано можливий внесок непружних механізмів у розсіюванні носіїв заряду.

Ключові слова: PbSe, закон дисперсії, модель Кейна, механізми розсіювання.

Повна версія статті .pdf (278kb)

---

В.Ф. Зінченко, Н.П. Єфрюшина, О.В. Шаповалов, Л.В. Садковська

Оптичні та електроміграційні властивості селеносульфідів деяких p- , d- та f- металів

Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
65080, м. Одеса, Люстдорфська дорога, 86
тел. 0482- 61- 82- 25, E-mail: physchem@paco.net

Наведено дані про короткохвильову (l ₁) та довгохвильову (l ₂) межі області оптичної прозорості декількох складних селеносульфідів шпінельного типу MM'₂S₂Se₂ ( M-Zn, Eu, M'-Ga, In), а також Tl₂Ge₂(S, Se)₅. Величини l ₁ та l ₂ визначені зі спектрів дифузного відбиття та пропускання і становлять 0,50? 0,60 мкм та 20- 25 мкм, відповідно. Зроблено припущення про різний тип координації атомів халькогенів у халькошпінелях цинку та європію. Встановлений напівпровідниковий характер електропровідності деяких селеносульфідів металів у кристалічному та розтопленому станах. За порядком величин енергетичних параметрів електропровідності ZnIn₂S₂Se₂ є провідником зі стрибковим механізмом, проте, при топленні відбувається перехід до квазізонного механізму. Композиція Tl₂Ge₂(S, Se)₅ в розтопі є іонно-електронним провідником і не виявляє рис окремої сполуки. Здійснено успішну спробу отримати тонкоплівкове покриття шляхом термічного вакуумного випаровування ZnIn₂S₂Se₂ визначено значення l ₁ покриття.

Ключові слова: складні селеносульфіди, область прозорості, електропровідність, розтоп, покриття.

Повна версія статті .pdf (282kb)

---

Л. Козак

Дослідження стійкості двохвимірної кристалічної гратки

Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу
вул. Карпатська 15, м. Івано-Франківськ, 76000,
Tel. 03422-42351, fax 03422-42139, E-masl: kozakl@ifdtung.if.ua

У даній статті на двохмірній моделі показано, що кристалічна гратка у відповідних умовах може бути нестійкою відносно малих зсувних деформацій. Причиною нестійкості є, перше, геометрія потенціалу міжатомної взаємодії, друге, величина енергії коливань (теплова енергія) атомів. У випадку сферичної симетрії потенціалу міжатомної взаємодії кристалічної гратки, між атомами і їх ближчими сусідами діють сили відштовхування, які врівноважуються силами притягання, що діють між атомами і їх дальніми сусідами. Така гратка є нестійкою і при дії зовнішніх зусиль атоми гратки переміщаються у нові, більш стійкі положення, у результаті чого відбувається зсув атомних площин.

Ключові слова: Трьохатомна модель, кристалічна, аморфна, структура, потенціал, міжатомна взаємодія, твердіння, стійкість, сферично-симетричний потенціал.

Повна версія статті .pdf (292kb)

---

Н.І. Іванців, П.І. Мельник, С.П. Новосядлий

Конструкторсько - технологічні особливості формування схем пам'яті з ультрафіолетовим і електричним стиранням на "FLASH" і "FLOTOX" комірках

Прикарпатський університет імені Василя Стефаника, Фізико-хімічний інститут.
76025 м. Івано-Франківськ, вул. Шевченка 57

В статті подані конструкторсько-технологічні особливості формування схем пам'яті на "Flash" і "Flotoх "комірках з використанням системної технології мікросхемотехніки.

Ключові слова: схема пам? яті, "FLASH" і "FLOTOX" комірки, гарячі електрони, велика інтегральна схема, запам? ятовуючий пристрій.

Повна версія статті .pdf (313kb)

---

С.В. Поздєєв, Г.М. Дубровська*, О.В. Поздєєва

Дослідження впливу фізико-механічних факторів при інтерпретації еліпсометричних вимірювань для скла к-8 після електронно-променевої обробки

С.В. Поздєєв, Г.М. Дубровська *, О.В. Поздєєва
Черкаський інститут пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля
м. Черкаси 18034 Онопрієнка 8 тел. черг. част. (0472) 47-65-36 вн. АТС 2-77,
*Черкаський інженерно-технологічний інститут
м. Черкаси 18006 бульвар Шевченка 460, тел (0472) 43-36-80

Обговорюються проблеми сучасної технології електронно-променевої обробки підкладок з оптичного скла. Для дослідження впливу електронно-променевої обробки застосовується еліпсометричний метод.

Досліджено вплив оптичної анізотропії, що наведена механічними напруженнями, та мікрорельєфу у поверхневих шарах підкладок зі скла К-8 після електронно-променевої обробки на еліпсометричні параметри. Розроблена методика дозволяє проводити попередній розрахунок впливу мікронапружень у поверхневому шарі. Проведення чисельного експерименту виявило що напруження у поверхневих шарах скла К-8 не впливають на результати еліпсометричних вимірювань. Вплив мікрорельєфу поверхні є значним і повинен враховуватись. Середньоквадратична висота нерівностей відповідає якісній обробці.

Ключові слова: оптичне скло, поверхневі шари, електронно променева обробка, оптична анізотропія, світла, еліпсометрія.

Повна версія статті .pdf (259kb)

---

П.І. Мельник, Р.М. Федорак, В.М. Кланічка

Вплив фазових перетворень на процеси дифузійного насичення титану вуглецем

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

Досліджено особливості структуроформування титану при його дифузійному насиченні вуглецем у режимі термо-циклічної обробки (ТЦО) в інтервалі температур 850–950 ° С, який охоплює точку поліморфного перетворення титану (882° С). Досліджено фізико-хімічні властивості титану після вказаної хіміко-термічної обробки (ХТО) – зносо- та окалиностійкість. Методами рентгеноструктурного аналізу встановлений фазовий склад захисних покрить, створених при термоциклуванні та ізотермічному режимі цементації.

Ключові слова: титан, дифузійне насичення, термоциклування, поліморфні перетворення, фазовий склад.

Повна версія статті .pdf (1300kb)

---

Р.І. Запухляк, М.І. Запухляк

Термоелектричні властивості сплавів на основі SnTe

Прикарпатський університет імені Василя Стефаника, 76000,  м. Івано-Франківськ, вул. Шевченка, 57, ruslan@pu.if.ua

Досліджено термоелектричні властивості системи Sn-Fe-Te в інтервалі температур 300-900 К. Встановлено, що з ростом вмісту легуючої домішки значно покращуються термоелектричні властивості системи. Показано, що в області 600 К спостерігаються найкращі термоелектричні параметри для складу х=0,05 ат. % Fe₂Te₃.

Ключові слова: телурид олова, термоелектрична добротність, сплави.

Повна версія статті .pdf (212kb)

---

О.Я. Довгий

Тришарова модель електричних властивостей плівок халькогенідів свинцю

Прикарпатський університет імені Василя Стефаника, 76000,  м. Івано-Франківськ, вул. Шевченка, 57

На основі тришарової моделі Петріца зроблена оцінка внеску поверхні у значення рухливості носіїв струму для плівок p-PbTe, p-PbS.

Ключові слова: телурид свинцю, сульфід свинцю, модель Петріца, шарувата структура.

Повна версія статті .pdf (214kb)

---