Структура та фізичні властивості багатокомпонентних халькогенідів міді і срібла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Структура та фізичні властивості багатокомпонентних халькогенідів міді і срібла

Мельник Олександр Йосипович

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Халькогеніди міді і срібла та багатокомпонентні сплави на їх основі є напівпровідниковими сполуками з великою концентрацією носіїв струму. В залежності від хімічного складу ширина їх забороненої зони може змінюватися у межах 0,05< Еg = 1,2 еВ, вони можуть мати р- і n-тип провідності, завдяки чому вони є перспективними при виготовленні термо- і фотоперетворювачів. Напівпровідникові багатокомпонентні сполуки на їх основі є фазами змінного складу, мають фазові переходи у твердому стані, що по-перше, утруднює одержання монокристалів, а по-друге, розширює функціональні можливості використання цих матеріалів. Проаналізувавши літературні дані, переконалися, що на сьогодні нема повної картини щодо структури бінарних сполук -- халькогенідів міді та срібла, особливо при їх відхиленнях від стехіометрії у плівковому стані, а структура та властивості матеріалів потрійних і багатокомпонентних систем на їх основі досліджені дуже мало, а деякі розрізи не досліджені зовсім. Не досліджені структура й електрофізичні властивості плівок багатокомпонентних матеріалів, які є перспективними в масивних зразках (зокрема сульфотелуриди міді). Відкритим є питання можливого використання тонкоплівкових матеріалів багатокомпонентних сполук халькогенідів міді і срібла для виготовлення фотоперетворювачів, термоперетворювачів та термодатчиків.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в лабораторіях кафедри фізики металів Львівського державного університету імені Івана Франка. Вона є складовою частиною держбюджетної тематики фізичного факультету університету, держбюджетних тем (номери держреєстрації 01.93.V035132 та 01.96.V023006).

Мета і задачі дослідження:

* встановити закономірності фазоутворення у складних халькогенідах міді та срібла в масивному стані, виявити можливі нові сполуки й області існування твердих розчинів, розшифрувати їхні структури;

* одержати та дослідити структури й електрофізичні властивості тонких плівок багатокомпонентних матеріалів. Для досягнення цієї мети:

* запропоновано методи синтезу бінарних та складних халькогенідів міді і срібла;

* досліджено структуру і фазові перетворення у багатокомпонентних сплавах;

* розроблено методику одержання плівок багатокомпонентних сполук;

* проведено комплексні дослідження процесів зародження та структури плівок залежно від умов одержання і типу підкладки;

* досліджено електрофізичні властивості плівок, визначено їх основні параметри;

* апробовано матеріали у тонкоплівкових фотоперетворювачах.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено дослідження фазоутворення в складних системах Сu₂S - Аg₂Se, Cu₂S - Аg₂Те, побудовано гіпотетичні діаграми станів, доповнено дані про системи Cu₂S - Cu₂Se та Cu₂S - Cu₂Те.

Визначено області існування сполук Cu₂S_xSe_1-x та Cu₂S_xTe_1-x у масивному стані (0.3х0.7), досліджено кристалічну структуру їх низько-температурних фаз.

Вперше методом дискретного випаровування у квазізамкнутому об'ємі одержано плівки потрійних халькогенідів, досліджено механізми їх конденсації на ізотропних та монокристалічних підкладках, встановлено області існування окремих фаз і твердих розчинів.

Вперше досліджено процеси росту епітаксіальних плівок складних халькогенідів міді та срібла на сколах ЛГК і слюди, розшифровано їх структуру.

Вперше вивчено явища переносу заряду та електрофізичні властивості тонких плівок багатокомпонентних халькогенідів міді і срібла.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено технологію одержання сплавів багатокомпонентних халькогенідів міді і срібла із заданим хімічним складом.

Для отримання дво-, три- та чотирикомпонентних плівок халькогенідів міді і срібла запропоновано методику дискретного випаровування матеріалу в квазізамкнутому об'ємі, визначено основні параметри технологічних режимів для одержання плівок заданого хімічного складу з відповідною структурою і фізичними властивостями.

Визначено електрофізичні параметри тонких плівок складних халькогенідів міді і срібла, оцінено їх термоелектричну ефективність та можливість використання складних халькогенідів міді і срібла в поєднанні із сульфоселенідами кадмію для розробки сонячних фотоелектроперетворювачів.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом проведено синтез сплавів досліджуваних розрізів, рентгенографічне вивчено їхню структуру [1,7,10,13]; одержано тонкі плівки, досліджено їх електрофізичні параметри [3, 4, 6, 14], вивчено механізми формування тонких плівок, їх структуру [2, 5, 6, 8, 9,11,12]; обгрунтовано отримані результати та оформлено роботу [1-14]. Усі експериментальні результати є достовірними, оскільки вони одержані з використанням сучасної апаратури (рентгенівський дифрактометр ДРОН-3М, електронний мікроскоп ЭМ-100 і інші) та опробуваних методик, і перевірені на серії зразків, а у деяких випадках підтверджені іншими методами.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи обговорювалися на шести наукових конференціях: I Всесоюзній конференції "Структура и физические свойства тонких пленок", Ужгород, 1977р.; I Всесоюзній конференції з фізики і технології тонких плівок, Івано-Франківськ, 1981 р.; VII Всесоюзній конференції "Химия, физика и технология применения халькогенидов", Ужгород, 1980р.; IV Міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок, Івано-Франківськ, 1993р.; Міжнародній конференції, присвяченій 150-річчю від дня народження видатного українського фізика і електротехніка Івана Пулюя, Львів, 1995р.; VI Міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок, Івано-Франківськ, 1997р.

Публікації. Основні результати дисертації опубліковані у 21 роботі: 13 статтях та 8 збірниках матеріалів тез доповідей наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, семи розділів, висновків та списку літератури. Загальний обсяг роботи становить 143 сторінки, де 110 сторінок машинописного тексту, 67 рисунків, 6 таблиць. Бібліографія -- 116 найменувань.

2.ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі висвітлено актуальність досліджень, визначено мету роботи, її наукову новизну та практичну цінність, описано апробацію роботи, публікації автора, обсяг і структуру дисертації.

У першому розділі “Фазоутворення, структура та деякі фізичні властивості халькогенідів міді, срібла та багатокомпонентних сплавів на їх основі” розглянуто роботи з діаграм стану, фазоутворення та кристалічної структури бінарних та багатокомпонентних халькогенідів міді і срібла (Сu₂Sе, Cu₂S - Cu₂Sе, Сu₂S - Cu₂Tе, Сu₂S - Ag₂Sе, Сu₂S - Ag₂Tе) у масивному стані та в тонких плівках, проаналізовано методики одержання масивних матеріалів та плівок, фізичні властивості та методи їх досліджень.

На основі аналізу літературних джерел зроблено висновок про те, що двокомпонентні халькогеніди міді та срібла мають здатність існувати зі значними відхиленнями від стехіометричного складу, їм властивий поліморфізм. Мікроструктура плівок залежить від виду підкладки, методу одержання, параметрів процесу осадження. На температуру фазового переходу і його перебіг як у бінарних, так і в багатокомпонентних халькогенідів міді впливає термоциклювання. Зі збільшенням кількості півциклів нагрівання й охолодження збільшується стабільність ГУ-фази. Область переходу зміщується до вищих температур, причому збільшується температура закінчення фазового перетворення. Політипні структури полегшують утворення ГЦК-фази. У літературі нема однозначної думки, чи виявлені політипні структури є метастабільними, чи стабільними в обмеженому температурному інтервалі.

Халькогеніди міді мають дуже дефектну структуру, яка передбачає можливість існування іонної провідності, що за певних умов досягає досить високих значень й істотно впливає на електрофізичні параметри. Сполуки відносяться до суперіонних матеріалів із власним розупорядкуванням і є іонно-електронними провідниками.

На основі огляду літературних джерел зроблено висновки, що складні халькогенідні сплави міді та срібла досліджені неповно, а деякі склади не досліджені зовсім. Разом з тим у складних розрізах можна очікувати наявності перспективних матеріалів з особливими фізичними властивостями. Різноманітність фізико-хімічних властивостей і можливість управляти ними шляхом зміни складу дає змогу вважати сполуки А¹₂В⁶ перспективними у практичному використанні та цікавими в науковому аспекті.

Матеріали схильні за певних умов до власного розупорядкування, здатні існувати зі значними відхиленнями від стехіометрії, можуть бути сильно дефектними, мають добрі термоелектричні властивості, набір фізичних параметрів дає змогу розглядати їх як перспективні для р-вітки гетероструктур -- сонячних фотоперетворювачів.

Мало досліджено властивості матеріалів А¹₂В⁶ у тонкоплівковому стані, як для бінарних, так і для складніших. Та саме в тонкоплівковому стані у них можливе досить широке практичне використання.

Небагато робіт висвітлюють процеси конденсації цих матеріалів у вакуумі на різні підкладки, механізми росту плівок, епітаксію, перетворення у цих плівках під впливом зовнішніх факторів. Для формування гетеропереходів важливим є одержання епітаксіальних плівок, особливо епітаксія складних сполук. Мало або зовсім не вивчена кристалічна будова й електрофізичні властивості складних халькогенідів.

У другому розділі “Методика одержання та дослідження структури і властивостей халькогенідів підгрупи міді і сплавів на їх основі” описано методики одержання та дослідження структури і властивостей халькогенідів підгрупи міді та сплавів на їх основі. Приведено огляд методів синтезу і обгрунтовано вибраний метод одержання матеріалів шляхом сплавлення їх вихідних компонентів у евакуйованих графітизованих кварцових ампулах за встановленим для кожного сплаву температурним режимом з обов'язковим віброперемішуванням розплаву та гартування одержаного сплаву у воді від температури початку затвердіння.

Тонкі плівки складних халькогенідів міді одержували методом дискретного випаровування речовини у квазізамкнутому об'ємі. Випарник зроблено з листового Мо або Та. Для одержання плівок сконструювали оригінальний підковпачний пристрій, який давав змогу одержувати плівки при значному тиску парів.

Фазові перетворення складних сплавів досліджували методом ДТА із використанням посудин Степанова та чутливих двокоординатних самописців. Посудини Степанова при температурах, вищих від 750К, запобігали втратам халькогену та окисленню. Проведений на дериватографі Q-1500 ДТА дав змогу встановити температуру початку зміни маси зразка (~750К ). Цю температуру слід вважати максимальною при використанні матеріалу на повітрі.

Дослідження електричних і гальваномагнітних властивостей тонких плівок у широкому температурному діапазоні проводилось у розробленому кріостаті. Для стабілізації контактів запропоновано методику обробки їх електричними імпульсами змінної полярності.

Використано метод автоматичного запису електропровідності плівок в інтервалі температур 100-500К за допомогою чутливого двокоординатного потенціометра при постійному струмі через зразок.

У третьому розділі “Фазоутворення та поліморфні утворення у складних сплавах на основі халькогенідів міді та срібла” наведено результати термографічного і рентгенографічного дослідження сплавів квазібінарних Cu₂S - Cu₂Sе, Сu₂S - Cu₂Tе, Сu₂S - Cu₂Sе, Сu₂S - Ag₂Tе. У розрізі Cu₂S - Cu₂Sе виявлено сполуку змінного складу Cu₂Se_xS_1-x з областю існування 0,3х0,7, встановлено залежність параметрів її кристалічної ґратки від складу в області існування сполуки, вперше запропоновано модель її структури. Параметри гексагональної ґратки для складу Cu₂Se_0.3S_0.7 (структурний тип Р6₃/mmc) становлять a=b=0,3399, с=0,6797нм.

У розрізі Сu₂S - Cu₂Tе встановлено сполуку Cu₂Te_xS_1-x з областю існування 0,4 х 0,7, яка має гексагональну гратку і параметри якої змінюються в межах a=b=0,4144 - 0,4071 нм., с = 0,7077 - 0,6931нм при заміщенні Те на S. Сплави Cu₂Te_xS_1-x при х=0,1-0,3 та х=0,9 є двофазними. Запропоновано можливу схему існування міжатомних зв'язків, побудовано моделі координаційних многогранників. Встановлено температурні інтервали -в - перетворення, яке реалізується через політипні структури.

У розрізі Сu₂S - Ag₂Tе встановлено існування сполуки CuAgTe_xS_1-x з гексагональною граткою та областю гомогенності 0,3<х<0,7. В області концентрації х<0,2 та х>0,8 сплави двофазні.

У розрізі Сu₂S - Ag₂Sе встановлено існування сполуки CuAgSe_xS_1-x з гексагональною граткою та областю гомогенності 0,3<х<0,7. В області концентрації х<0,2 та х>0,8 сплави двофазні. Гратка сполуки CuAgSe_0,5S_0,5 має параметри а=0,892нм, с=0,74нм. Вперше побудовано гіпотетичні діаграми станів розрізів Сu₂S - Ag₂Sе, Сu₂S - Ag₂Tе.

Четвертий розділ “Плівки сульфоселенідів міді” присвячений дослідженню структури плівок сульфоселенідів міді та особливостям їх росту на монокристалічних та ізотропних підкладках при різних температурах. Ріст плівки здійснюється за механізмом "пара-кристал", суцільна плівка утворюється внаслідок коалесценції кристалітів. Рекристалізація має одностадійний характер, а при повторній рекристалізації електронним пучком внаслідок ревипаровування матеріалу плівки утворюються чітко огранені пори типу "від'ємний кристал". Розглянуто ріст плівок на монокристалічних підкладках різного типу, досліджено фазові переходи, виявлено дефекти кристалічної структури (гвинтові, крайові дислокації). Середній розмір кристалітів на ізоморфних підкладках -- 40 нм при 290К і 60 нм при 620К.

Рекристалізація плівок при нагріванні до 600К призводить до збільшення розмірів кристалітів до 100нм., при цьому кубічна фаза у конденсаті розвивається за рахунок гексагональної. При спробі температурної рекристалізації плівка розтріскується і руйнується. Аксіальне текстуровані плівки сульфоселеніду міді завжди мають гексагональну структуру. Епітаксіальний ріст плівок на монокристалічних підкладках розпочинається від температури 570К.

Особливості структури пояснено на основі уявлень про утворення кристалічної ґратки Cu₂Se_xS_1-x шляхом заповнення атомами міді порожнин підгратки, побудованої атомами Se і S. Кристалографічні параметри сульфо-селенідів знаходяться у межах їх значень для Cu₂S і Cu₂Se. Типовим для структури плівок сульфоселенідів міді, одержаних при високих температурах або реструктуризованих, є утворення надструктур з параметрами комірки, у три-п'ять разів більшими за параметри елементарної комірки сульфіду чи селеніду міді.

У п'ятому розділі “Структура плівок Cu₂Te_xS_1-x, CuAgSe та Cu₄TeSe” подано результати вивчення структури плівок Cu₂Te_xS_1-x, CuAgSe та Cu₄TeSe. Розглянуто механізми росту і рекристалізації плівок сульфотелуриду міді Cu₂Те_0,68S_0,32, одержаних на підкладках NaCl, КСl, КВг, слюді, ситалі при різних температурах. Встановлено, що на підкладках слюди, КСl, КВr конденсати завжди мають гексагональну структуру при довільній температурі підкладки. Аксіальна текстура та епітаксіальний ріст пов'язані з орієнтацією площини (100) паралельно до площини сколу підкладки. Структура сульфотелуриду та механізм її утворення схожа на структуру сульфоселеніду міді. Структура Cu₂Те_0,68S_0,32 визначається способом укладки іонів Те, які утворюють основний, несучий каркас ґратки. Іони сірки входять у цей каркас як заміщуючі іони однакової валентності. Натомість іони міді заповнюють за певним законом порожнини упаковки в аніонній підгратці халькогену. Підвищення температури підкладки або відпал плівки призводять до направленого зміщення іонів сірки, внаслідок чого одна із площин {111} повністю заселяється іонами халькогену одного сорту. Послідовність жорстких сфер змінюється з BгвCбгAв... на (BгC'бгAв..., де А, В, С-площини атомів халькогену, (, в, г - площини атомів міді, С'- площини атомів сірки. Таке впорядкування приводить до пониження симетрії ґратки, а області зі заданим законом укладки створюють надструктуру. Це призводить до появи на електронограмах надструктурних рефлексів поблизу основних рефлексів серії {100}. Встановлено, що на похилих границях суміжних блоків компенсація зміщення ідентичних площин у суміжних блоках має пружний характер, що призводить до утворення так званих "антифазних доменів".

Дослідження структури плівок AgCuSe та Cu₄TeSe на сколах лужногалоїдних кристалів виявили, що низькотемпературна -фаза AgCuSe орієнтується площиною (001) паралельно до площини (100) NaCl (параметри ромбічної ґратки а=0,928, b=0,631, с=0,402нм.), у -фазі (кубічна, а=0,6087нм) здійснюється впорядкування з періодом а_вп =3а_о , де а_о -- період основної ґратки. Епітаксіальні плівки Cu₄TeSe на NaCl утворюються при Т>470К з параметрами гексагональної ґратки а=b=0,4230, с=0,7065 нм.

Шостий розділ “Електрофізичні властивості плівок складних халькогенідів міді та срібла” присвячений розгляду електрофізичних властивостей тонких плівок селеніду та сульфоселеніду міді а також сполук AgCuSe та Cu₄TeSe. Плівки сульфоселеніду міді при Т = 300К мають металевий характер провідності (=5 Ом^-1 м^-1), концентрація носіїв становить р=10¹⁹- 10²⁰ см^-3, б=20-150 мкВ/К. Плівки сульфоселеніду міді на слюді також є напівпровідниками р-типу, електропровідність їх при 100<Т<400K дорівнює 3-6 См/м, термо-е.р.с. в температурному інтервалі 300 - 450К зростає від 50 до 150 мкВ/К. Механізм розсіяння носіїв заряду описується у припущенні, що валентна зона складається із двох підзон -- легких і важких дірок. У температурному діапазоні до 340К розсіяння носіїв заряду відбувається на іонізованих центрах, а при Т>340К - на акустичних та оптичних фононах.

Плівки Ag_2-xCu_xSe для значень 0<х<1,4 мають електронну провідність, а при 1,6<х<2 -- діркову. Максимальне значення коефіцієнта термо-е.р.с. мають плівки р-типу складу Ag_0.4Сu_0.6Se і товщиною 0,03 мкм (150-160 мкВ/К). У плівок п-типу екстремальне значення припадає на склад AgCuSe. Плівки цих матеріалів мають максимальну термоелектричну добротність: для AgCuSe б²у=9,07·10^-6 Вт/см²К², а для Ag_0.4Cu_0,6Se -- 14,4·10^-6 Вт/см²К². Температурна залежність рухливості ~Т^-3/2, що властиве при розсіянні на акустичних фононах.

Дослідження плівок Cu₄TeSe виявили, що вони є виродженими напівпровідниками р-типу з концентрацією носіїв 8·10²⁰ - 2·10²¹см^-3. Електропровідність в температурному діапазоні 200-470К становить 400-1200 См/м із максимумом при 390К, коефіцієнт збільшується від 20 до 100 мкВ/К.

В останньому, сьомому розділі роботи “Апробація матеріалів у фотоперетворювачах” наведено результати застосування одержаних матеріалів у сонячних фотоперетворювачах. За базові брали плівки сельфоселеніду кадмію складу CdS_0,6Se_0,4 як такі, що мають n-тип провідності і пік чутливості, близький до піку сонячного випромінювання. Другим шаром поверх них були халькогеніди міді та срібла. Досліджено спектральну чутливість одержаних гетероструктур, їх світлові та темнові вольтамперні характеристики. Усі гетероструктури виявилися фоточутливими. Максимальну фоточутливість мали гетероструктури на базі AgCuSe, найменшу -- Cu₂Se. Підтверджено можливість використання даних матеріалів для виготовлення фотоперетворювачів.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

1. Запропоновано метод синтезу сполук А¹₂В⁶ та їх складних сплавів, який дозволяє одержувати однофазні структури із мінімальним відхиленням від розрахункового складу. Досліджено фазоутворення в системах Cu₂S - Cu₂Sе, Сu₂S - Cu₂Tе, Сu₂S - Cu₂Sе, Сu₂S - Ag₂Tе . Вперше для сплавів систем Сu₂S - Ag₂Sе, Сu₂S - Ag₂Tе побудовано гіпотетичні діаграми стану розрізів Cu₂S - Cu₂Те та Сu₂S - Cu₂Sе в області низьких та середніх температур.

2. Вперше структурно ідентифіковано сполуку Cu₂S_xSе_1-x з областю гемогенності 0,3х0,7 розшифровано її структуру, запропоновано модель елементарної комірки. Параметри гексагональної гратки (структурний тип Р6/mmm) для складу становлять: a=b=0.3399нм, c=0.6797нм.

Вперше встановлено існування сполуки Cu₂Te_xS_1-x (0,4х0,7), визначено її структуру, концентраційну залежність параметрів кристалічної ґратки (структурний тип Р6₃/mmc, а=b=0,4144 - 0,4071 нм, с=0,7077 - 0,6931 нм при заміщенні Те на S).

3. Вперше електронографічним та електронномікроскопічним методами детально вивчено процеси росту та рекристалізації тонких плівок сульфоселеніду міді Cu₂Sе_xS_1-x на підкладках різних типів, розшифровано їх структуру. Ріст плівок відбувається за механізмом пара-кристал з наступною коалесценцією. Плівки, напилені при температурах підкладки, менших 420К, мають гексагональну структуру. Рекристалізація плівок є одностадійною. Недосконалості будови підкладки найчастіше генерують у плівці гвинтові дислокації, вісь яких перпендикулярна до площини підкладки, рідше утворюються дислокаційні петлі, утворені внаслідок схлопування груп вакансій. Епітаксіальні плівки на слюді одержуються при Т_П=610К з орієнтацією[100] конденсату паралельно до напрямку [210] підкладки.

4. Вперше одержано тонкі плівки сульфотелуриду міді складу Cu₂Те_0,68S_0,32, досліджено їх структуру, процеси зародження та росту на монокристалічних (NaCl, КСl, КВr, слюда) та ізотропних підкладках. Плівки завжди гексагональної структури із параметрами ґратки a=0,416нм, с=0,712нм. У плівках кубічної модифікації, що отримані на NaCl при Т_п=610К, орієнтацією монокристалічних блоків є {100} || (100) підкладки. При високих температурах підкладки утворюються надструктури.

5. Вперше методом дискретного випаровування одержано однофазні плівки потрійних сполук AgCuSe та Cu₄TeSe, проведено електроно-графічне дослідження їх структури. Низькотемпературна -фаза AgCuSe -- ромбічна, а=0,928, b=0,631, с=0,402нм, високотемпературна -фаза (T>490K) -- кубічна, а=0,6087нм. Високотемпературна -фаза Cu4TeSe -- гексагональна, параметри ґратки -- а=b=0,4230, с=0, 7065нм.

6. Плівки селеніду міді при кімнатній температурі є виродженими напівпровідниками (=5х10³ Ом^-1 см^-1), коефіцієнт термо-е.р.с. у температурному інтервалі 300-400К змінюється від 20 до 150 мкВ/К, а концентрація носіїв при Т=300К становить р=10¹⁹ - 10²⁰ см^-3 . Механізм розсіяння носіїв заряду описується в припущенні, що валентна зона складається з двох підзон -- легких і важких дірок.

7.Тонкі плівки сульфоселеніду міді є напівпровідниками р-типу, електропровідність їх в діапазоні 100 - 400К дорівнює 3-6 Ом^-1 м^-1, термо-е.р.с. в інтервалі 300-450К зростає від 50 до 150 мкВ/К. Механізм розсіяння описується у припущенні, що валентна зона сполуки може бути представлена у вигляді двох підзон -- легких та важких дірок; у температурному діапазоні 240<Т<340К розсіяння носіїв заряду відбувається на іонізованих центрах, а при Т>340К -- на акустичних та оптичних фононах.

8. У плівках Ag_2-xCu_xSe встановлено наявність області з n-типом (0<х<1,4) і р-типом (1,6<х<2) провідності. Для сполуки AgCuSe (n-тип) =70 мкВ/К, n=10¹⁹ - 5 10²⁰ см^-3 , б²у=9,07х10^-6 Вт/см²К², а для складу Ag_0.4Cu_0,6Se (p-тип)-- б =150-160 мкВ/К, б²у=14,4·10^-6 Вт/см²К². У плівок товщиною 0,15 - 0,17 мкм в області напівпровідникової провідності переважаючим є розсіяння на акустичних фононах (~Т^-3/2). Плівки потрійної сполуки Cu₄TeSe є виродженим напівпровідником р-типу з концентрацією носіїв р = 8-10²⁰ - 2-10²¹ см^-3 , б=85мкВ/К, =20 см²/В с.

9. Показано, що багатокомпонентні халькогеніди міді та срібла у поєднанні з сульфоселенідом кадмію придатні для створення сонячних фотоперетворювачів. Максимальну фоточутливість у спектральному діапазоні 0,45 - 0,80мкм мали гетероструктури CdS_0,6Se_0,4/AgCuSe, мінімальну - з Cu₂Se. Найбільшу спектральну селективність мали гетеропереходи CdS_0,6Se_0,4/Cu₄SeS та CdS_0,6Se_0,4/Cu₄TeSe, найменшу - CdS_0,6Se_0,4/AgCuSe та CdS_0,6Se_0,4/Cu₂Se.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНІ У ТАКИХ РОБОТАХ

халькогенід мідь срібло плівка

1. Миколайчук О.Г., Мельник О.Й., Романишин Б.М., Ковальчук B.I. Фазоутворення в системі Сu₂S-Сu₂Sе // Вісн.Львів.ун-ту. Cер.фіз. - 1989.-В.22.- С. 40-45.

2. Миколайчук О.Г., Мельник О.Й., Ковальчук B.I., Романишин Б.М. Епітаксіальний ріст плівок складних халькогенідів міді і срібла // Вісн.Львів.ун-ту. Cер.фіз.-1990.-В.23.-С. 63-68.

3. Миколайчук О.Г., Мельник О.Й., Когут О.М., Ковальчук B.I. Особливості електропровідності сульфоселеніду міді // Вісн.Львів.ун-ту. Сер.фіз.-1993.- В.26.- C.119-122.

4. Миколайчук А.Г., Савицкий В.Г., Монастирский Л.С., Мельник А.И., Данилюк Ю.В. Фотозлектрические свойства тонкопленочных гетероструктур на основе сульфоселенидов кадмия - халькогенидов меди й серебра // Фотозлектроника. Одес.ун-т.-1996.- №6.- С.25-26.

5. Миколайчук О.Г., Мельник О. Й., Когут О. М., Ковальчук B.I. Особливості структури плівок сульфотелуридів міді // Вісн.Львів.ун-ту. Сер.фіз.- 1996.- В.28.- С.69-73.

6. Миколайчук А.Г., Когут А,Н., Мельник А.Й., Романишин Б.М. Структура и злектрические свойства Cu₂ Se // Изв.вузов, физика.-1973.-В.8.- С. 90-93.

7. Миколайчук О. Г., Мельник О. Й., Когут О. М., Аксельруд Л. Г. Принципи формування структури в низькотемпературних сульфотелуридах міді // Вісн.Львів.ун-ту. Сер.фіз.- 1996.- В.28.- С.72-75.

8. Миколайчук О.Г., Мельник О.Й., Когут О.М., Балицький О.О., Когут З.О., Мельник А.О. Структура та фізичні властивості тонких плівок сульфоселеніду міді // Укр.фіз.журн.- 1997.- Т-42, №4.- С.479-482.

9. Миколайчук О. Г., Мельник О. Й., Когут О. М., Ковальчук B.I. Про структуру халькогенідів міді // Фізичний збірник НТШ.- 1998.- Т.3.- С.249-254.

10. Миколайчук А.Г., Мельник А.И., Романишин Б.М., Тимчишин М.В. Условия синтеза и структура некоторых халькогенидов меди и серебра // ВИНИТИ.- 1979.- М1996-79Деп.- 12 с.

11. Миколайчук А.Г., Мельник А.П., Когут А.Н., Ковальчук В.Й. Особенности образования тонких слоев системы Cu₂Se_xS_1-x на ориентирующих подложках // Физ. злектроника.- 1989.- В.39.- С.80-85.

12. Миколайчук А.Г., Мельник А.И., Когут А.Н., Ковальчук В.И. Структурные превращения в пленках Cu₄SeS // Физ.злектроника. -1990.- В.40.- С.88-91.

13. Миколайчук А.Г., Мельник А.Й., Романишин Б.М., Пыриг Ю.С. Фазо-образование в системах Cu₂S-Ag₂Se и Cu₂S-Ag₂Те // Рук.деп-Укр.НИИНТИ.- 1983.- №612 Ік.- Д83.- 10 с.

14. Мельник О.Й. Явища переносу в плівках халькогенідів міді // Фізика і технологія тонких плівок. Матеріали VI міжнародної конференції.- Івано-Франківськ, 1997. - С.42-43.

Размещено на Allbest.ru