Точкові дефекти і фізико-хімічні властивості CdTe, HgTe та твердих розчинів на їх основі

УДК 546.48'24:544.022.384.2

Дмитрів А.М. Точкові дефекти і фізико-хімічні властивості CdTe, HgTe та твердих розчинів на їх основі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.21 - хімія твердого тіла. - Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, 2006.

Робота присвячена дослідженню природи точкових дефектів і механізмів їх утворення у кристалах CdTe, HgTe та твердих розчинах Cd_xHg_1-xTe, Cd_1-xZn_xTe, Cd_1-xMn_xTe.

Вперше запропоновано кристалоквазіхімічні рівняння дефектної підсистеми нестехіометричних CdTe, HgTe n- i p- типу провідності, на основі яких розраховано зміну концентрації точкових дефектів і носіїв струму у межах області гомогенності.

На основі закону діючих мас і квазіхімічних реакцій дефектоутворення одержано узагальнені рівняння для визначення залежності концентрації вільних носіїв заряду, домінуючих точкових дефектів і холлівської концентрації носіїв струму для кристалів HgTe<Hg> при двотемпературному відпалі у парі ртуті. Розраховано нові і уточнено відомі константи рівноваги та ентальпії утворення дефектів.

Встановлено, що у твердих розчинах Cd_xHg_1-xTe (0,1 < х < 0,3) переважають вакансії меркурію: , , , концентрацію яких у матеріалі можна регулювати відпалом у парі ртуті з можливою інверсією типу провідності. кристалоквазіхімічний рівняння дефект струм

Вперше запропоновано кристалоквазіхімічні рівняння переважаючих механізмів утворення твердих розчинів на основі кадмій телуриду n-типу в системі СdTe-ZnTe та р-типу у системі СdTe-MnTe. Показано, що концентрація електронів у твердих розчинах n-Cd_1-xZn_xTe (0,0х0,2) великою мірою визначається вакансіями телуру , водночас вагомий вплив на дефектну підсистему має фонова домішка оксигену. Домінуючими акцепторами у p-Cd_1-xMn_xTe є однократно заряджені вакансії кадмію , ефективність яких зростає із збільшенням надстехіометрії телуру у вихідній матриці і зменшується із ростом вмісту MnTe.

Ключові слова: точкові дефекти, кадмій телурид, меркурій телурид, тверді розчини, кристалоквазіхімічні рівняння, антиструктура.

Дмитрив А.М. Точечные дефекты и физико-химические свойства CdTe, HgTe и твердых растворов на их основе. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата химических наук по специальности 02.00.21. - химия твердого тела. - Прикарпатский национальный университет имени Василия Стефаника, Ивано-Франковск, 2006.

Проведены комплексные экспериментальные исследования физико-химических свойств, а также разработаны модели дефектной подсистемы кристаллов CdTe, HgTe и твердых растворов в системах Hg-Cd-Te, Cd-Zn-Te, Cd-Mn-Te.

Методом моделирования квазихимическими реакциями дефектооброзования при двухтемпературном отжиге в парах ртути кристаллов меркурия теллурида получено уравнение для определения зависимостей концентрации свободных носителей заряда и преобладающих точечных дефектов от технологических условий отжига (температура отжига Т, парциальное давление паров ртути р_Hg). Рассчитаны барическая и температурная зависимости концентраций свободных носителей заряда, преобладающих собственных точечных дефектов. Для определения доминирующих дефектов, при реализации их значительного спектра, предложено использовать интегральные и парциальные коэффициенты компенсации. Изменение холловской концентрации носителей тока объяснено зависимостями концентрации дефектов от технологических факторов. Найдено значение парциального давления паров ртути, которое отвечает конверсии типа проводимости.

Описано изменение типа проводимости в кристаллах кадмий теллурида под воздействием технологических факторов отжига в парах кадмия. Предложены кристалоквазихимические модели преобладающих точечных дефектов в n- и p-CdTe (HgTe), на основании которых рассчитано концентрацию дефектов и носителей заряда.

Показано, что уменьшение плотности, увеличение концентрации электронов твердого раствора Cd_xHg_1-xTe с ростом в составе CdTe свидетельствуют о замещении ионами кадмия вакансий меркурия.

Методом квазихимического моделирования установлено, что преобладающими точечными дефектами в твердых растворах Cd_xHg_1-xTe при отклонении от стехиометрического состава в сторону теллура являются вакансии меркурия: , , , концентрацию которых можно регулировать отжигом в паре ртути.

Предложены кристаллоквазихимические уравнения дефетообразования в твердых растворах n-Cd_1-xZn_xTe на основании которых вычислили концентрации точечных дефектов и носителей заряда. Установлено, что для системы преобладают механизмы замещения вакансий у катионной подрешётке основной матрицы и доминирование вакансий теллура . Определены формы присутствия кислорода и типа собственных точечных дефектов в слитках, выращенных методом Бриджмена.

Предложены модели и механизмы образования твердых растворов в системе CdTe-MnTe. Установлено, что преобладающим механизмом образования твердого раствора Cd_1-xMn_xTe (0,0х0,2) следует считать замещение катионных вакансий. При этом преобладающими акцепторами в Cd_1-xMn_xTe являются вакансии кадмия . Рассчитаны значения холловской концентрации носителей заряда, хорошо соответствуют экспериментальным данным.

Оптимизировано технологические факторы синтеза, выращивания и отжига (температура Т, парциальное давление p_Hg, p_Cd) кристаллов CdTe, HgTe, и состав твердых растворов Cd_хHg_1-хTe (0,1 < х < 0,3), Cd_1-xZn_xTe (0,0х0,2), Cd_1-xMn_-xTe (0,0х0,2), которые обеспечивают получение материала n- и p-типа проводимости с заданной концентрацией носителей заряда, необходимых для применения в полупроводниковых приборных структурах.

Ключевые слова: точечные дефекты, меркурий теллурид, кадмий теллурид, твердые растворы, кристаллоквазихимия, квазихимия.

Dmytriv A.M. The Point defects and physical-chemical properties CdTe, HgTe and hard solutions on their basis. - Manuscript.

Thesis for a Candidate's degree of Chemical Sciences by spesiality 02.00.21. - Chemistry of Solid State. - `Vasyl Stefanyk' Precarpathian National University, Ivano-Frankivsk, 2006.

The thesis is devoted to the research of nature of point defects and mechanisms of their formation in the CdTe, HgTe crystals and hard solutions Cd_xHg_1-xTe, Cd_1-xZn_xTe, Cd_1-xMn_xTe.

Crystalquasichemical equations of imperfect subsystem of the nonstechiometrical CdTe, HgTe n- and p-type of conductivity, on the basis of which the change of concentration of point defects and transmitters of current is calculated within the limits of the field of homogeneity, are first offered.

The generalized equations are received for the determination of dependence of free transmitters of charge concentration, for dominant point defects and Holl's concentration of transmitters of current for the crystals HgTe<Hg> at twotemperatured annealing in the pair of mercury on the basis of law of operating the masses and quasichemical reactions of the defect-formation. New constants of equilibrium and enthalpy of defect-formation are calculated and the known ones are specified.

It is set that the vacancies of mercury prevail in the hard solutions Cd_xHg_1-xTe (0,1 х 0,3): , , concentration of which in material may be regulated by annealing in the pair of mercury with the possible inversion of the conductivity type.

Crystalquasichemical equations of prevailing mechanisms of hard solution formation on the basis of cadmium telluride of n-type in the СdTe-ZnTe system and p-type in the СdTe-MnTe system are first offered. It is shown, that the electron concentration in hard solutions of n-Cd_1-xZn_xTe (0,0 х 0,2) is mostly determined by the vacancies of tellurium . Simultaneously the background admixture of oxygen has a ponderable influence on an imperfect subsystem. In p-Cd_1-xMn_xTe the singly charged vacancies of cadmium , efficiency of which grows with the increase of the abovestechiometry of tellurium in an initial matrix and diminishes with the growth of the MnTe contents, are dominant acceptors.

Keywords: point defects, cadmium of telluride, mercury telluride, hard solutions, crystalquasichemical evening, antistructure.

Актуальність теми. Аналіз впливу точкових дефектів на властивості напівпровідників і питання про свідоме керування їх видом і концентрацією являють собою одну із важливих проблем хімії твердого тіла і технології. Цій тематиці присвячено велике число монографій і оглядів, а також міжнародних конференцій [1,2]. Роль точкових дефектів є особливо важлива у випадку широкозонних напівпровідників, що обумовлено великими енергіями зв'язку локалізованих носіїв заряду, значними концентраціями дефектів (~ 10¹⁷ см^-3) та неконтрольованими домішками і схильністю до їх самокомпенсації [3].

У випадку CdTe, HgTe та твердих розчинів на їх основі (CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe, CdTe-MnTe), що знайшли широке використання у напівпровідниковій техніці (детектори іонізуючого випромінювання, світлові індикатори, електролюмінісцентні пристрої, перетворювачі сонячної енергії і т. д.) при вивченні процесів дефектоутворення ефективними виявилися квазіхімічні моделі з різними комбінаціями переважаючих точкових дефектів. Найбільш відомими з цих питань є праці Д. Нобеля [4], О.Е. Панчука [5], В.М. Глазова [6]. Для розуміння природи точкових дефектів у кристалах важливо також знання їх кристалічної структури, оскільки ряд властивостей можна пояснити, встановивши розподіл йонів у кристалографічних позиціях кристалічної гратки. При цьому залучення принципово нового у хімії твердого тіла кристалоквазіхімічного методу до аналізу дефектної підсистеми як стехіометричних так і нестехіометричних кристалів, запропонованого у роботах проф. С.С. Лісняка [7], дозволяє розглянути реальну природу точкових дефектів, що є основою для дослідження механізмів утворення твердих розчинів. Змінюючи склад твердих розчинів (у межах області гомогенності), і таким чином їх дефектну підсистему, можна регулювати ту чи іншу його властивість, зокрема: ширину забороненої зони, електричні, оптичні і магнітні параметри.

Зауважимо, що якщо для кристалів бінарних сполук CdTe, HgTe є певний прогрес у питанні встановлення мікроскопічної природи дефектів і необхідне тільки їх уточнення, то для твердих розчинів на їх основі багато питань далекі від завершень. Це стосується, у першу чергу, визначення домінуючих дефектів, механізмів їх утворення та взаємодії. Системне порівняння експериментальних результатів із теоретичними моделями дефектної підсистеми у значній мірі може дати відповідь на поставлені запитання.

Таким чином, дослідження природи точкових дефектів та їх впливу на фізико-хімічні властивості напівпровідникових бінарних сполук та твердих розчинів на їх основі з метою керованого синтезу - важлива задача матеріалознавства сполук А^ІIВ^VІ.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в наукових лабораторіях кафедри фізики і хімії твердого тіла Інституту природничих наук та Фізико-хімічного інституту Прикарпатського національного університеті імені Василя Стефаника і пов'язана з науковою темою Міністерства освіти і науки України “Власні атомні дефекти у кристалах і тонких плівках сполук А^ІIВ^VІ та їх роль у формуванні матеріалів для приладів ІЧ-техніки” (реєстраційний номер № 0101V002448) і є складовою частиною комплексної міжгалузевої програми „Фундаментальні та прикладні дослідження, розробка та впровадження термоелектричних ресурсозберігаючих та відновлювальних джерел тепла та електричної енергії” (створена за дорученням Президента України №1-14/259). Робота координується науковою радою з проблем “Неорганічна хімія” НАН України. Дисертантом розроблені кристалоквазіхімічні моделі точкових дефектів у бінарних кристалах сполук А^ІIВ^VІ, а також запропоновані механізми утворення твердих розчинів на їх основі.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - на основі проведення комплексних теоретичних і експериментальних досліджень уточнити існуючі і розробити обґрунтуванні нові кристалохімічні моделі домінуючих точкових дефектів у кристалах бінарних сполук CdTe, HgTe та встановити механізми утворення твердих розчинів на їх основі CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe), що визначають прогнозовані фізико-хімічні властивості матеріалу, необхідні для створення ефективних пристроїв напівпровідникової техніки.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

- провести синтез кристалів: CdTe, HgTe, твердих розчинів систем CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe) і уточнити межі існування гомогенних фаз;

- експериментально дослідити залежність комплексу фізико-хімічних властивостей досліджуваних матеріалів від складу;

- встановити умови реалізації n-p-переходу, визначити залежність концентрації носіїв струму у кристалах від технологічних факторів;

- розробити кристалохімічні моделі домінуючих точкових дефектів у кристалах бінарних сполук і твердих розчинах на їх основі;

- запропонувати кристалоквазіхімічні рівняння утворення власних точкових дефектів у кадмій телуриді, меркурій телуриді та твердих розчинах на їх основі;

- дослідити та обгрунтувати вплив домішки кисню на дефектну підсистему твердого розчину Cd_1-xZn_xTe;

- на основі кристалоквазіхімічного підходу і одержаних експериментальних результатів дослідження дефектної підсистеми у твердих розчинах Cd_xHg_1-xTe, Cd_1-xZn_xTe, Cd_1-xMn_xTe спрогнозувати їх фізико-хімічні властивості з метою ефективного використання у приладових структурах.

Об'єктом дослідження є процеси дефектоутворення і механізми утворення твердих розчинів на основі бінарних напівпровідникових сполук.

Предметом дослідження є кристали кадмій телуриду, меркурій телуриду та твердих розчинів систем CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe).

Методи дослідження. В дисертаційній роботі використовувався комплекс теоретичних і експериментальних методів досліджень: метод Бріджмена при вирощуванні кристалів, метод двотемпературного відпалу для контролю відхилення від стехіометрії, рентгенодифрактометричні методи для контролю фазового складу і структурної досконалості зразків, компенсаційний метод визначення електричних параметрів кристалів у постійних електричних і магнітних полях, методи фотолюмінісценції та електронно-парамагнітного резонансу для дослідження дефектного стану матеріалу, метод квазіхімічних реакцій та кристалоквазіхімічний метод дослідження дефектної підсистеми у кристалах, статистичні методи обробки результатів експерименту.

Наукова новизна отриманих результатів. На основі виконаних експериментальних та теоретичних досліджень отримано такі наукові результати:

1. Вперше запропоновано кристалоквазіхімічні рівняння дефектної підсистеми нестехіометричних CdTe, HgTe n- i p-типу провідності, на основі яких розраховано зміну концентрації точкових дефектів і носіїв струму у межах області гомогенності.

2. На основі закону діючих мас і квазіхімічних реакцій дефектоутворення одержано узагальнені рівняння для визначення залежності концентрації вільних носіїв заряду, домінуючих точкових дефектів і холлівської концентрації носіїв струму для кристалів HgTe<Hg> при двотемпературному відпалі у парі ртуті. Розраховано нові і уточнено відомі константи рівноваги та ентальпії утворення дефектів.

3. Методами кристалоквазіхімії вперше проаналізовано основні механізми утворення твердих розчинів CdTe-HgTe, n-CdTe-ZnTe та p-CdTe-MnTe.

4. Показано, що у твердих розчинах CdTe-HgTe домінуючим є вакансійний механізм дефектоутворення, пов'язаний із вакансіями меркурію.

5. Встановлено, що у твердих розчинах заміщення n-CdTe-ZnTe домінуючими є двократно іонізовані вакансії телуру .

6. Показано, що при утворенні твердих розчинів p-CdTe-MnTe переважають вакансії кадмію , концентрація яких зростає із збільшенням надстехіометричного телуру і зменшується із ростом у складі MnTe.

7. Вперше запропонована кристалоквазіхімічна модель взаємодії кисню при вирощуванні кристалів Cd_1-xZn_xTe методом Бріджмена, яка включає процеси утворення міжвузлового оксигену і заміщення ним вакансій телуру основної матриці.

Практичне значення отриманих результатів. Практичне значення дисертації полягає у використанні її результатів для керованого синтезу із наперед заданими характеристиками як досліджуваних кристалів, так і розробки прогнозованої технології для інших матеріалів:

1. Визначені умови синтезу кристалів CdTe, HgTe та твердих розчинів Cd_0,22Hg_0,78Te n- i-p-типів провідності які можна використати при формуванні p-n-переходів.

2. Розроблені механізми утворення твердих розчинів CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe) забезпечують вирощування матеріалу із наперед заданими концентрацією носіїв струму і типом провідності, що є важливим при створенні приладових напівпровідникових структур.

3. Запропоновані кристалоквазіхімічні моделі дефектної підсистеми твердих розчинів на основі сполук А^ІIВ^VІ визначають наукову основу прогнозованого синтезу кристалів інших сполук А^ІIІВ^V, А^ІVВ^VІ.

Практична цінність і новизна одержаних результатів підтверджені патентами України.

Особистий внесок здобувача. Аналіз літературних джерел, експериментальні дослідження фазового складу, електричних властивостей, автором проведено самостійно. Автором також розроблені моделі точкових дефектів, запропоновано квазіхімічні і кристалоквазіхімічні рівняння процесів відпалу кристалів HgTe, CdTe у парах металу та утворення твердих розчинів, що складають основу всіх опублікованих праць [1-21]. Формулювання загального напрямку досліджень та обговорення результатів проводились разом з науковим керівником проф. Фреїком Д.М. [1-21]. При обговоренні результатів експериментальних і теоретичних досліджень брали участь проф. Лісняк С.С. [1]; доценти Межиловська Л.Й [3-8,12,14,16,17,19-21], Прокопів В.В. [2,13], Лоп'янко М.А. [3]. У підготовці зразків до проведення досліджень та обчисленні результатів вимірювань приймали участь аспіранти Писклинець У.М., Ткачик О.В., Борик В.В., магістрант Бабущак Г.Я. [1,2,13,16-21]. Синтез і вирощування частини монокристалічних злитків, а також дослідження спектрів електронно-парамагнітного резонансу, фотолюмінісценції проведено у Республіці Польща (Люблінський технічний університет) разом із проф. Жуковські П.В. [4-6,9,12,14,16,19,20].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на: наукових семінарах з проблем фізичного матеріалознавства Фізико-хімічного інституту Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника (Івано-Франківськ, 2003-2005); IX і X Міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок (Івано-Франківськ, 2003, 2005); Всеукраїнській конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “Еврика-2003” (Львів, 2003); Всероссийской конференции физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах „Фагран-2004” (Воронеж, Россия, 2004); XVI Українській конференції з неорганічної хімії (Ужгород, 2004); ІІ Українській конференції з фізики напівпровідників, (Чернівці, 2004); Відкритій науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу Інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки (Львів, 2005); ІІ Міжнародній науково-технічній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Хімія і сучасні технології” (Дніпропетровськ, 2005); IV International Conference New electrical and electronic technologies and their industrial implementation “NEET'2005” (Zakopane, Poland, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції “Дні науки '2005” (Дніпропетровськ, 2005); 2^nd International conference on physics of electronic materials “PHYEM'05” (Kaluga, Russia, 2005).

Публікації. Основні матеріали дисертації опубліковано у 21 науковій роботі - 8 статей, 1 деклараційний патент України на винахід, 12 матеріалів наукових конференцій, назви основних з яких наведені у списку опублікованих праць.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, переліку літературних джерел (152 найменувань). Загальний обсяг складає 157 сторінок, включно з 48 рисунками, 9 таблицями і додатків на 10 стор.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, поставлено мету дисертаційного дослідження, висвітлено наукову новизну і практичну цінність роботи, визначено особистий внесок автора, наведено відомості про апробацію наукових результатів, публікації та структуру дисертації.

У першому розділі “Фізико-хімічні властивості кадмій телуриду, меркурій телуриду та твердих розчинів CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe)” (літературний огляд) описано фазові діаграми рівноваги систем Сd-Te, Hg-Te, CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe), їх фізико-хімічні властивості, проведено критичний огляд основних теоретичних та експериментальних робіт, присвячених дослідженню їх дефектної підсистеми.

Кадмій телурид і меркурій телурид алмазоподібні напівпровідники із шириною забороненої зони 1,5 еВ (300 К) і 0,117 еВ (286 К) відповідно, кристалізуються в структурі цинкової обманки просторова група F3m - з близькими значеннями періодів гратки a_CdTe = 0,6481 нм, a_HgTe = 0,6461 нм. CdTe i HgTe належать до сполук з помітним відхиленням від стехіометрії двосторонніми областями гомогенності, що визначає тип провідності матеріалу. Оцінка області гомогенності в CdTe вказує, що максимальна розчинність кадмію при 1150 К складає 2 10²⁰ см^-3, а телуру при 1250 К 310²⁰ см^-3. Для HgTe розчинність меркурію при температурі 900 К рівна 810¹⁸ см^-3, а телуру при 850 К - 310¹⁹ см^-3 [6].

Показано, що до сьогоднішнього часу суперечливими є дані відносно областей гомогенності, відсутня однозначна інтерпретація залежностей фізико-хімічних властивостей твердих розчинів від складу, не вияснені механізми їх утворення та природа точкових дефектів.

Перший розділ завершується висновками з аналітичного огляду та завданнями дисертаційного дослідження.

Другий розділ дисертації “Синтез кристалів CdTe, HgTe, CdTe-HgTe, CdTe-ZnTe(MnTe) та методи дослідження властивостей” містить опис методик експериментальних досліджень. Як вихідні компоненти для синтезу твердих розчинів використовували елементарні кадмій, меркурій, цинк, манган, телур з високим ступенем чистоти 6N. Тверді розчини синтезували у запаяних кварцових ампулах під тиском інертного газу. Монокристали CdTe, HgTe і твердих розчинів CdHgTe, CdZnTe, CdMnTe вирощували вертикальним методом Бріджмена із розплаву. Контроль за відхиленням від стехіометричного складу здійснювали ізотермічним та двотемпературним відпалом. Хімічний і фазовий склад досліджуваних зразків здійснювали аналітичними методами та рентгенодифрактометрично на ДРОН-2 у мідному К-випромінюванні. Структурну довершеність кристалів контролювали рентгенотопографічно та методом металографії. Електричні вимірювання проводили компенсаційним методом Холла при постійних магнітних і електричних полях. Спектри фотолюмінісценції вимірювались на свіжих сколах зразка при збудженні He-Ne-лазером ( = 632,8 нм) потужністю 15 мВт при Т = 77 К. Дослідження спектрів електронно-парамагнітного резонансу проводились спектрометром Varian на мікрохвильовій частоті 9,3 ГГц з частотою модуляції магнітного поля 100 кГц.

Теоретичний розрахунок точкових дефектів здійснювали у рамках моделей антиструктури основної матриці і легуючих кластерів, а також ґрунтуючись на законі діючих мас і квазіхімічних реакцій дефектоутворення з використанням рівнянь повної електронейтральності. Обробку результатів експериментів проводили статистичними методами з використанням комп'ютерних технологій.

Третій розділ “Кристалохімія власних точкових дефектів у кристалах кадмій телуриді і меркурій телуриді” присвячений аналізу процесів дефектоутворення у несте-хіометричних CdTe i HgTe.

Реальна сфалеритна гратка HgTe показана на рис. 1 у вигляді гранецентрованих кубічних комірок, утворених із атомів А (Hg), В (Te), які зміщені одна відносно одної на ? тілесної діагоналі кубічної комірки. У такій гратці наявні тетраедричні (Т1, Т2) і октаедричні порожнини (О1, О2), які відрізняються типом оточуючих атомів. На одну комірку сфалериту припадає 8 тетраедричних порожнин (ТП) і 4 октаедричних порожнин (ОП), причому ТП заповнені наполовину, а ОП повністю не заповнені. На основі геометричних уявлень, враховуючи тип зв'язку (йонність), тобто ковалентні (rк) та йонні (ri) радіуси оточуючих атомів розраховано радіуси тетра- і октапорожнин для сфалеритних структур (табл.), необхідні для аналізу утворення можливих точкових дефектів. На рис. 1 показано також ймовірне розміщення точкових дефектів у кристалічній гратці сфалеритної структури HgTe.

Приділена увага висвітленню методу кристалоквазіхімії стосовно дослідження сполук, який дає можливість проаналізувати кристалохімічну сумісність чи несумісність утворення тих чи інших дефектів, а також розрахувати концентрації точкових дефектів і носіїв струму враховуючи відхилення від стехіометрії та частку йонності зв'язку атомів у кристалах.

В основу методу кристалоквазіхімії покладено суперпозицію кристалоквазіхімічної формули основної матриці (для меркурій телуриду ) із кристалоквазіхімічним складом (кластером). Кристалоквазіхімічний склад формується шляхом накладання антиструктури (), яку утворюють негативні та позитивні вакансії меркурію і телуру відповідно з кристалохімічним складом доданої речовини. При надлишку металу Hg за умови реалізації механізмів заміщення меркурію катіонних вакансій HgHg і його вкорінення Hgi та можливого диспропорціонування двократно заряджених вакансій меркурію: кристалоквазіхімічна формула p-HgTe буде мати вигляд: