Фізичні основи процесів росту з парової фази монокристалів і епітаксійних шарів та структури на їх основі
Теоретичні моделі рівноважного складу парової фази і масоперенесення. Специфічні особливості супроводження процесів парофазного росту в замкненому об’ємі способами фізичного і хімічного транспорту широкого кола бінарних напівпровідникових сполук.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 22.06.2014 |
Размер файла | 32,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Вступ
Актуальність теми. Напівпровідникові сполуки групи АIIВVI, зокрема телуриди ртуті, кадмію, цинку, селенід цинку та їх тверді розчини, є перспективними матеріалами для оптоелектроніки завдяки можливості електронних приладів, виготовлених на їх основі, реєструвати випромінювання практично в усьому оптичному діапазоні електромагнітного спектру, а також ряду інших унікальних властивостей, притаманних цим матеріалам.
Сьогодні зберігається висока зацікавленість до різноаспектних приладних структур на їх основі та гостро стоїть матеріалознавча проблема - вирощування високоякісних монокристалів і епітаксійних шарів АIIВVI, властивості яких можна надійно контролювати і відтворювати, оскільки керувати параметрами можна лише в приладах, виготовлених на високоякiсних матеріалах.
Поєднання досліджень теоретичних моделей цих процесів та проведення на основі теоретичних передбачень технологічних експериментів - один з ефективних шляхів створення відтворювальної технології, зокрема з використанням методу хімічних транспортних реакцій (ХТР), який на даний час є одним з перспективних методів вирощування з парової фази (ПФ). До основних переваг цього методу слід віднести можливість вирощування монокристалів і шарів при температурах, які суттєво нижчі від температур плавлення сполук, в умовах наближених до термодинамічної рівноваги, що дозволяє суттєво покращити структурні і інші фізичні параметри вирощених матеріалів, проводити легування в процесі вирощування, досягти високого ступеня його однорідності, максимально зменшити внутрішні механічні напруги у монокристалі і епітаксійному шарі, сформувати різкі переходи із стрибкоподібною зміною концентрації носіїв. Іншою важливою особливістю методу ХТР є можливість його використання для створення в єдиному ростовому процесі приладних структур. Тому здобутки у покращенні параметрів вирощуваних монокристалів будуть одночасно супроводжуватись покращенням якості приладів, виготовлених на їх основі. Зазначені проблеми, незважаючи на їх важливість та актуальність, в наш час не знайшли належного вирішення.
Дисертаційна робота присвячена створенню різнотипних бар'єрних структур (бар'єрів Шотткі, поверхневих бар'єрів, гетероконтактів) і розробці, з метою їх реалізації, фізичних основ технології росту із парової фази у замкненому об'ємі напівпровідникових сполук групи АIIВVI (телуридів ртуті, кадмію, цинку, селеніду цинку, їх твердих розчинів), дослідженню фізичних властивостей матеріалів та приладів в залежності від умов вирощування.
Принциповим елементом новизни теоретичного дослідження складів ПФ систем Ме(Hg,Cd,Zn)Te-NH4X; (CdxHg1-xTe, ZnxCd1-xTe)-NH4X (де X=Cl,Br,I) є врахування відхилення від стехіометрії сполук CdTe, ZnTe, HgTe, їх твердих розчинів CdxHg1-xTe, ZnxCd1-xTe і коригування на основі одержаних результатів температурно-концентраційних умов росту.
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка фізичних основ процесів росту з парової фази монокристалів і епітаксійних шарів напівпровідникових сполук групи АIIВVI та твердих розчинів для одержання якісних матеріалів і реалізації на їх основі структур (бар'єрів Шотткі, поверхнево розміщених гетеропереходів оксид/напівпровідник, гетероконтактів напівпровідник-білок) та методів контролю матеріалів і технологій для вирішення традиційних і нових задач електроніки.
Для досягнення мети вирішувались такі завдання:
- розвиток теоретичних моделей рівноважного складу ПФ і масоперенесення, які супроводжують процеси парофазного росту в замкненому об'ємі методами фізичного і хімічного транспорту широкого кола бінарних напівпровідникових сполук групи АIIВVI (телуридів ртуті, кадмію, цинку, їх твердих розчинів та селеніду цинку); розрахунок і вибір на його основі умов гомогенного росту, дослідження впливу на ростові процеси лазерного опромінення ростової зони;
- розробка та вдосконалення ростових методик, які забезпечують контроль тиску металів Hg, Cd, Zn при вирощуванні із ПФ монокристалів CdTe, ZnTe, HgTe, CdxHg1-xTe, Zn xCd1-xTe та епітаксійних шарів CdxHg1-xTe, що дозволяє коректувати ступінь їх нестехіометричності;
- розробка методики керування (шляхом зміни складу джерела, температурно-концентраційних умов росту, типу галогена і тиску ртуті у системах CdxHg1-xTe-Hg-NH4X) молярним складом (xCdTe) твердого розчину CdxHg1-xTe;
- розробка нового методу контролю ступеня відхилення від стехіометрії, вирощених методом ХТР монокристалів CdTe, який ґрунтується на нейтронній- або гамма- активації ядер хімічних елементів монокристалів цих сполук та наступному спостереженні і аналізі їх гамма-спектрів випромінювання;
- комплексні дослідження спектральних залежностей фотолюмінесценції (в стаціонарному та імпульсному режимах, Т=80200К і 4К) та фотовольтаїчного ефекту, вирощених методом ХТР монокристалів CdTe, ZnTe, та бар'єрів Шотткі In-CdTe, In-ZnTe на їх основі;
- дослідження процесів термічного впливу на стан поверхні монокристалів CdTe, ZnSe при їх експозиції у вакуумі і повітрі, розробка методу створення структур з оксидним (Ох) шаром: Ох/CdTe, Ox/ZnSе, комплексне дослідження їх фотоелектричних властивостей;
- дослідження фотополяризаційної чутливості широкого кола структур In-CdTe, In-ZnTe, Ох/CdTe, Ox/ZnSe, сформованих на вирощених монокристалах, розробка фізичних основ поляриметричного аналізатора випромінювання і способу контролю процесу окислення поверхні CdTe за допомогою аналізу спектральної залежності коефіцієнта наведеного фотоплеохроїзму;
- пошук можливостей реалізації фоточутливих структур на основі гетероконтакту білок-CdTе, розробка лабораторної методики їх створення та дослідження електрофізичних і оптоелектронних властивостей таких гетероконтактів.
Об'єктом дослідження є фізичні явища, які супроводжують процеси росту з парової фази методом ХТР монокристалів і епітаксійних шарів напівпровідникових сполук групи AIIBVI, їх твердих розчинів і дозволяють забезпечити покращення їх якості, фізичні властивості вирощених матеріалів та створених на їх основі різнотипних бар'єрних структур (БШ, гетеропереходів оксид/напівпровідник, гетероконтактів напівпровідник-білок).
Предметом дослідження дисертаційної роботи є розвиток на основі математичного моделювання складу ПФ та масоперенесення фізичних основ процесів росту з парової фази монокристалів і шарів напівпровідникових сполук групи AIIBVI, модифікація моделей в напрямку врахування нестехіометричності сполук; розробка способу їх експериментального контролю; електрофізичні і фотолюмінесцентні властивості вирощених монокристалів і епітаксійних шарів; розробка методики створення різнотипних бар'єрних структур на їх основі; процеси взаємодії з ними неполяризованого і лінійно поляризованого випромінювання (ЛПВ) оптичного діапазону.
1. Проблеми росту та фізичні властивості монокристалів і епітаксійних шарів сполук групи AIIВVI, їх твердих розчинів та структур на їх основі
Приведено літературний огляд стану досліджень напівпровідникових сполук групи AIIВVI, зокрема їх процесів росту, використаних методів, відтворюваності параметрів вирощених матеріалів, створення і практичного використання структур на їх основі. В підрозділі 1.1 проаналізовані основні напрями досліджень напівпровідникових сполук групи AIIBVI останнього часу, пошуки у моделюванні процесів росту і вдосконаленні методик ростових експериментів, керуванні властивостями матеріалів CdTe, (Cd,Zn)Te і Cd(Te,Se) шляхом їх легування, а також технологій реалізації принципово нових матеріалів і приладів на AIIBVI з використанням ідеології квантових точок, ям, дротин шляхом застосування методів термічного і хімічного осадження нанорозмірних плівок сполук групи AIIBVI, одержанню нанокристаликів методами колоїдної хімії, дослідженню процесу самоорганізації наноострівців і т. і. Підрозділ 1.2 присвячений огляду структурних та фізико-хімічних властивостей напівпровідникових сполук групи АIIВVI HgTe, CdTe, ZnTe, ZnSe та їх твердих розчинів ZnxCd1-xTe, CdxHg1-xTe. Серед іншого аналізується наявна в літературі інформація про парціальні тиски Te2, Cd і Zn в системах Cd-Te, Zn-Te; Hg і Te в системі Hg-Te; Hg, Cd і Te2 в системі HgTe-CdTe. В підрозділі 1.3 в порівняльному плані аналізуються основні парофазні методи вирощування монокристалів напівпровідникових сполук групи АIIВVI, які дозволяють суттєво покращити якість вирощуваних матеріалів. Серед них розглядаються класичний метод сублімації, метод Маркова та його сучасні модифікації для сполук АIIВVI, хімічний парофазний транспорт і методи вирощування плівок та епітаксійних шарів (парофазні, молекулярно-променева епітаксія, ізотермічний метод “випарування-конденсація-дифузія”). В підрозділі 1.4. аналізується стан проблеми нестехіометрії сполук АIIВVI і легування. Прослідковується розгалуження зусиль дослідників, з одного боку, в напрямку забезпечення реалізації умови стехіометричності вирощуваних матеріалів, а з іншого - намагання керувати його властивостями шляхом використання дифузії і легування. Підрозділ 1.5 присвячений огляду стану досліджень епітаксійних шарів твердих розчинів CdxHg1-xTe, ZnxCd1-xTe та гетеропереходу HgTe/CdTe.
2. Теоретичний аналіз процесів росту з ПФ напівпровідникових сполук групи АIIВVI CdTe, ZnTe, HgTe та їх твердих розчинів ZnxCd1-xTe, CdxHg1-xTe
Проведено теоретичне дослідження процесів росту з ПФ напівпровідникових сполук групи AIIВVI CdTe, ZnTe, HgTe та їх твердих розчинів ZnxCd1-xTe, CdxHg1-xTe методом ХТР з використанням трьох галогеномістких переносників NH4X(X=Cl,Br,I) шляхом постановки і розв'язування задач про склад ПФ в умовах термодинамічної рівноваги та масоперенесення, виходячи із фундаментальних термодинамічних і кінетичних концепцій фізико-хімічних процесів. Дослідження розпочато з бінарних сполук CdTe, ZnTe, для яких проведено опис складу ПФ ростових систем, відображених нами узагальненою формулою Ме(Cd,Zn)Te-Ме -NH4X(Cl,Br,I). Ці системи утворені бінарними сполуками групи AIIВVI CdTe чи ZnTe та одним із переносників NH4Cl, NH4Br чи NH4,I. Аналіз літературних даних вказує на існування в ПФ досліджуваних систем наступних молекулярних форм: 1 - HX, 2 - H2, 3 - Te2, 4 - N2, 5 - MeX2, 6 - NH3, 7 - X2, 8 - X, 9 - Te, 10 - H, 11 - N, 12 - MeH, 13 - H2Te, 14 - MeX, 15 - NH, 16 - N2H4, 17 - N3, 18 - NH2, 19 - TeX2, 20 - Me, 21 - N2H2, які перебувають у взаємодії і описуються системою 17 незалежних квазіхімічних реакцій. В подальшому вони були доповнені 17 константами рівноваги відповідних реакцій, законами збереження кількості речовини і законом Дальтона. Виділені в переліку компоненти ПФ (під номерами 5, 12, 14, 20) у випадку систем Ме(Cd,Zn)Te-Ме-NH4X(Cl,Br,I) можуть бути утворені металами як Cd, так і Zn.
Кількості речовин в ПФ виражались через парціальні тиски їх компонент. Принципово новим аспектом, використаним в моделі, є врахування відхилення від стехіометрії сполук CdTe, ZnTe, яке відображалось в математичній моделі заміною відповідного рівняння константи рівноваги, взятими з експериментів температурними залежностями парціальних тисків над AIIВVI із заданим ступенем відхилення від стехіометрії. Такий комбінований підхід (поєднання теоретичних концепцій із експериментальними (температурними залежностями парціальних тисків металів і телуру) зумовлений відсутністю в даний час термодинамічних даних (ентальпії, ентропії, питомої теплоємності) для напівпровідникових сполук групи АIIBVI та їх твердих розчинів з різним ступенем їх відхилення від стехіометрії і неможливістю, за цієї причини, розв'язати задачу виключно на теоретичному напрямку.
Експериментально умови в середині області гомогенності бінарних сполук CdTe, ZnTe, HgTe реалізовувались використанням ростового реактора з відростком, у якому поміщалось джерело Cd, Zn чи Hg для створення контрольованого тиску металу.
Розрахунки рівноважних парціальних тисків в системах Me(Cd,Zn,Hg)Te-Me-NH4X проведені з використанням методу Ньютона для інтервалу температур 700-1100К (для CdTe), 1000-1400K (для ZnTe), 560-860K (для HgTe) та надлишкових тисків p=103105Па. Одночасно з парціальними тисками для кожного значення температури і p розраховувалась концентрація переносника. Найбільші значення тисків (pmax) в цих системах мають компоненти HX, H2, Te2, N2. Тиски всіх інших компонент ПФ, з міркувань зручності, виражались через pmax названих чотирьох компонент, які, таким чином, відігравали роль “опорних” в модифікованій системі рівнянь. Співставлення одержаних значень парціальних тисків компонент ПФ в системах CdTe-NH4X і ZnTe-NH4X з тисками їх насичених парів показало, що в досліджуваних системах для молекулярних форм Te2, MeX2 за певних умов може реалізуватись стан насичення, який приведе до їх конденсації і включення молекул цих сполук у кристал. На рис.1 в порівняльному плані проведена вибірка температурних залежностей парціальних тисків телуру в замкнених системах CdTe-NH4Cl (а), CdTe-NH4Br (б), CdTe-NH4I (в) при дискретному наборі загальних тисків, реалізованих різною кількістю завантаженого переносника NH4X. Аналогічні графічні залежності одержані і для інших систем бінарних сполук і їх твердих розчинів.
Описану для CdTe і ZnTe методику дослідження складу ПФ було перенесено на системи HgTe-Hg-NH4X. Відмінність алгоритму опису від застосованого до систем Ме(Cd,Zn)Te-Me-NH4X(Cl,Br,I) в тому, що найбільші парціальні тиски в системах HgTe-Hg-NH4X приймають інші молекулярні форми, а саме: Hg, H2, HX, N2. Враховуючи фактор суттєвої інконгруентної сублімації та потенційної нестехіометричності бінарної сполуки HgTe, розрахунок складу ПФ проведено на границях області гомогенності HgTe та в середині області для різних тисків ртуті над HgTeтв. Встановлено інтервали зміни парціальних тисків основних компонент ПФ систем HgTe-Hg-NH4X при переході від однієї до другої границі області гомогенності. Виявлено, що в системах HgTe-Hg-NH4X, за винятком йодидної, парціальний тиск телуру рТe2 та галогеніду ртуті рHgX2 є на декілька порядків меншим від тиску ртуті. При переході до йодидної системи парціальний тиск дигалогеніду рHgI2 значно зростає і стає помітним в порівнянні з тиском рHg. Ця закономірність спостерігається в області гомогенності телуриду ртуті. Зроблено висновок, що в системах HgTe-NH4X, за винятком йодидної, перенесення телуриду ртуті відбувається за рахунок сублімації HgTe в зоні джерела, дифузії через ПФ і конденсації в зоні кристалізації, а хімічний транспорт відіграє незначну роль. Лише в йодидній системі його роль є помітною. Малий вміст телуру в ПФ обмежує масоперенесення HgTe.
Швидкість перенесення телуриду ртуті зростає, коли склад джерела досягає значення, що відповідає границі області гомогенності HgTe з боку халькогену. Проведений порівняльний аналіз особливостей складу ПФ систем HgTe-NH4X, CdTe-NH4Х, ZnTe-NH4X(X=Cl,Br,I) дозволив зробити мотивований вибір областей температурно-концентраційних режимів вирощування з ПФ гомогенних монокристалів телуридів ртуті, кадмію та цинку.
Теоретичне моделювання процесів росту із ПФ сполук групи АIIBVI завершено узагальненим описом складу ПФ систем ZnxCd1-xTe-NH4X, CdxHg1-xTe-NH4X, які використовуються для вирощування твердих розчинів ZnxCd1-xTe та CdxHg1-xTe. У досліджуваних системах допускалось існування твердих фаз ZnTeтв.(HgTeтв.) і CdTeтв, які утворюють тверді розчини ZnxCd1-xTe та CdхHg1-хTe і забезпечують утворення в ПФ додаткових молекулярних форм, у порівнянні з описаними раніше. Зокрема, в ПФ систем CdxHg1-xTe-NH4X виникають додаткові молекулярні форми HgX2; HgH; Hg; HgX2.
На відміну від раніше проведеного нами розрахунку складу ПФ систем з участю твердих розчинів ZnxCd1-xTe і CdxHg1-xTe в допущенні їх строгої регулярності, запропонована методика передбачає врахування додатніх відхилень від закону Рауля при розрахунку коефіцієнтів активностей компонент твердих розчинів аCdTe, аHgTe, аZnTe. При цьому були використані парціальні мольні ентальпії і ентропії компонент твердого розчину, одержані на основі експериментальних досліджень електрорушійної сили концентраційних гальванічних елементів.
Розрахунок рівноважного складу ПФ в системах ZnхCd1-хTe-NH4X проводився в інтервалі температур 900-1400К і загальних тисків 103105 Па для вмістів телуриду цинку в твердому розчині хZnTe= 0,1; 0,2 і 0,3. Із аналізу результатів розрахунку видно, що склад хZnTe вирощуваного твердого розчину можна збільшувати шляхом а) збільшення вмісту телуриду цинку в джерелі, б) збільшення загального тиску в системі. Одночасно можна зауважити, що із збільшенням атомного номера галогена в переноснику (при переході від Cl до Br і I) вміст телуриду цинку в твердому розчині зростає (хZnTe). Наступним фактором, який призводить до зміни складу твердого розчину, є температурні умови (зони джерела, осадження та градієнт температури). При підвищенні температури зони осадження та незмінних інших умовах вміст ZnTe у твердому розчині зменшується (хZnTe). Очевидно, що хZnTe визначається співвідношенням парціальних тисків pZnX2/pCdX2, яке залежить від типу використаного переносника і температури. Так при збільшенні температури від 1000 до 1400К співвідношення pZnX2/pCdX2 зменшується в хлоридній системі від 1,09 до 1,04, в бромідній від 1,12 до 1,08, а в йодидній від 1,15 до 1,11, що зумовлено відмінностями в швидкості зміни парціальних тисків pZnX2 та pCdX2 з температурою.
Термодинамічний аналіз систем ZnхCd1-хTe-NH4X показав, що в досліджуваних системах за певних температур і концентрацій переносника NH4X парціальні тиски pZnX2 досягають значень тиску їх насиченої пари і при цьому створюються умови, за яких вони конденсуються. Шляхом співставлення парціальних тисків pZnX2 із тиском їх насичених парів визначені можливі концентрації хлориду, броміду і йодиду амонію в досліджуваному інтервалі температур і загальних тисків.
При переході від системи ZnxCd1-xTe-NH4X до опису системи CdxHg1-xTe-NH4X враховано факт суттєво більшої інконгруентності останньої. Тому розвинуте моделювання для системи ZnxCd1-xTe-NH4X при його застосуванні до CdхHg1-хTe було модифіковане врахуванням наявності вільної ртуті в системі. Цей принциповий аспект призвів до опису нової системи CdхHg1-хTe-Hg-NH4X, яка містить вільну ртуть. Для врахування в математичній моделі фактору інконгруентної сублімації та нестехіометричної природи за методологією, описаною вище, замість одного з теоретичних рівнянь були також використані експериментальні температурні залежності тисків насиченої пари ртуті над стехіометричним твердим розчином CdхHg1-хTe фіксованого складу, але, на відміну від попереднього, це зроблено для внутрішньої частини області гомогенності.
На основі розвинутих модельних уявлень проведено розрахунок складу ПФ системи CdхHg1-хTe-Hg-NH4X для складів хCdTe = 0,2; 0,3 і 0,4 в інтервалі температур 550-890К та надлишкових тисків p=103105Па, створених переносником. Загальний тиск задавався як сума тисків ртуті і телуру, а також тиску, створеного продуктами взаємодії амонію з твердою речовиною. За певних умов лише парціальний тиск pCdX2 в системі може досягти значень тиску його насиченої пари. Шляхом співставлення розрахованих температурних залежностей парціальних тисків pCdX2 із температурною залежністю тиску їх насичених парів такі умови з розгляду були виключені, та встановлена область оптимальних для реалізації гомогенного росту значень концентрації переносників в досліджуваному інтервалі температур.
Із одержаних результатів видно, що найбільших значень досягають парціальні тиски наступних молекулярних форм: Hg, HgX2, Te2, TeX2, Cd, CdX2, CdX. Щодо механізмів масоперенесення складових твердого розчину CdTe і HgTe через ПФ, то в йодидній і бромідній системах воно відбувається за рахунок хімічного транспорту, а в хлоридній системі домінуючу роль відіграє сублімаційний механізм. Так як у всіх досліджуваних системах парціальний тиск ртуті на декілька порядків перевершує тиски усіх ртутьмістких компонент та найбільшого тиску із телурмістких компонент - телуру (pTe2), то масоперенесення телуриду ртуті відбувається за рахунок сублімації і дифузії через ПФ. Така дифузія через парову фазу Te2 буде обмежувати масоперенесення телуриду ртуті. Встановлено зростання вмісту хCdTe при збільшенні концентрації переносника, складу джерела, тиску ртуті в системі та зростанні атомного номера галогена в переноснику. Загальні закономірності формування складу твердого розчину ZnхCd1-хTe такі ж, як і для CdхHg1-хTe.
Проведений термодинамічний аналіз дозволив визначити речовини, відповідальні за масоперенесення, встановити області оптимальних температурно-концентраційних режимів вирощування ZnхCd1-хTe та CdхHg1-xTe, закономірності формування їх складів хZnTe та хCdTe, відповідно, в залежності від температури, концентрації переносника, тиску ртуті в системі і складу джерела.
Самостійний інтерес становлять температурно-концентраційні області, в яких реалізується пересичення. Враховуючи існуючу сьогодні високу зацікавленість до створення надструктур на основі нанорозмірних кластерних утворень, розвинута теоретична модель складу ПФ дозволяє також встановити межі температурно-концентраційних областей в різних системах, у яких можлива реалізація керованого кластероутворення в процесі парофазного росту та створення напівпровідникових матеріалів з новими фізичними властивостями. Одержана інформація може знайти практичне застосування в найближчому майбутньому.
3. Теоретичне і експериментальне дослідження швидкості масоперенесення Q напівпровідникових сполук АIIBVI та їх твердих розчинів, при вирощуванні із ПФ у замкненому об'ємі методом ХТР та сублімації
Для опису масоперенесення обмежилися врахуванням молекулярних форм, парціальні тиски яких мають максимальні значення. У випадку CdTe і ZnTe такими є HX, H2, Te2, Cd(Zn)X2, NH3, а при вирощуванні HgTe у системі HgTe-Hg-NH4Cl - Hg, HX, H2, Te2, HgX2, NH3, N2, H2Te та доповнені формами Te (для системи HgTe-Hg-NH4Br) і TeI2 (для системи HgTe - Hg-NH4I). Розглядалась одномірна модель дифузії малої швидкості у квазірівноважному наближенні за умов існування перепаду температури між двома паралельними пластинками в багатокомпонентній паровій суміші. В основу опису покладено рівняння дифузії Кертиса-Гіршфельдера (при нехтуванні термодифузією) з використанням залежності концентрації пароподібних речовин від координати а закон збереження маси. Враховувався вплив на процес масоперенесення гомогенних реакцій у ПФ і гетерогенних на поверхні джерела і ростучого кристалу та залежності бінарних коефіцієнтів дифузії від температури. З математичної точки зору модель досліджуваних процесів є оберненою граничною задачею для системи нелінійних диференціальних рівнянь з інтегральними умовами. Для розв'язку задачі, як перше наближення, вибиралися тиски, одержані в результаті розрахунку складу ПФ. В процесі експериментальних досліджень масоперенесення, які проводились паралельно, реалізовувались умови, що відповідають використаним у теоретичній моделі (циліндрична ампула, розміщена вздовж осі горизонтальної печі), та температурні режими: а) для ZnTe - температури зони осадження Тос = 1010, 1250, 1310, 1330 К - у випадку хлоридної системи; 1270, 1250, 1310, 1330 К - бромідної; 1100, 1170, 1250, 1290 К - йодидної при перепаді температури між зонами джерела і осадження Т = 30, 50, 70 і 90 К, (dT/dx 80600 К/м); б) для CdTe - Тос = 840, 940, 1000, 1100K - у випадку хлоридної системи, 760, 850, 940, 1110 K - бромідної, 940, 980,1000, 1020K - йодидної. У всіх випадках парціальні тиски компонент не перевищували тисків їх насичених парів, а розподіл температури в печі був близький до лінійного (за винятком зон джерела і осадження, які знаходяться в ізотермічних умовах). Маса завантажуваного в ампулу CdTe, ZnTe, HgTe або їх твердих розчинів визначалась із розрахунку 70 кг/м3.
Насамперед на теоретичних і експериментальних залежностях Q = f(C) виявлено існування двох тенденцій їх поведінки: 1) зменшення швидкості масоперенесення (Q) при зростанні концентрації (C) переносника в системах CdTe-NH4X(Cl,Br) і 2) збільшенням швидкості масоперенесення (Q) при зростанні концентрації (C) переносника в системі CdTe-NH4X(I). Для порівняння в системах ZnTe-NH4X. I-а тенденція спостерігається у випадку ZnTe-NH4X(Сl), а 2-а тенденція - у випадку ZnTe-NH4X(Br,I). Суттєво, що прояв обох тенденцій, який витікає із розгорнутої теорії, одержав пряме підтвердження в процесі експериментальних вимірювань залежності Q=f(C) для досліджуваних систем. Крім цього встановлено існування залежності Q від типу галогена X в переноснику, тобто Q=(X). Зокрема, у системах CdTe-NH4X при заміні галогена в переноснику в послідовності Cl на Br чи на I (зростання атомного номера - А) Q досягає максимуму в бромідній системі: Qмакс=15 мг/год (при C= 0,2 кг/м3, Тос=940 К, Т=50К). В системах ZnTe-NH4X(Cl,Br,I) (при C=0,2 кг/м3, Тос=1290К, Т=50К) спостерігається монотонне спадання Q в послідовності 20 13 4,5 мг/год при зростанні А. Добре узгодження між собою чисельних значень швидкості масоперенесення CdTe і ZnTe, одержаних із теорії і експерименту, та характеру залежностей Q=f(C) дозволяє остаточно зробити висновок про дифузійний характер масоперенесення в системах Me(Cd,Zn)Te-NH4X в досліджуваному інтервалі температур і концентрації переносників. Дві тенденції QC і Q C поведінки залежності швидкості масоперенесення від концентрації переносника є відображенням прояву термодинаміки процесів і зумовлені змінами бінарних коефіцієнтів дифузії. Апріорі тенденція ходу залежності Q=f(C) не є очевидною і її поведінка з'ясувалась лише в результаті досліджень.
Проведено теоретичне і експериментальне дослідження масоперенесення телуриду ртуті при контрольованому тиску ртуті в замкнених системах HgTe-Hg-NH4X для двох температурних режимів (Тдж=753К, Тос=743К і Тдж=801К, Тос=786К) та заданих тисків ртуті в системі. Спостерігається добре узгодження результатів експериментальних вимірювань швидкості масоперенесення HgTe з теоретичними, одержаними з врахуванням поправки до ентальпії (-2163Дж/моль при Т=298К) гетерогенної реакції: HgTeтв=Hg+1/2Te2. Для двох названих вище температурних режимів досліджено залежності QHgTe від концентрації NH4X при фіксованих тисках ртуті в системі pHg=(0.2;0.5;1;1,5)105 Па, які відповідають їх значенням над телуридом ртуті всередині його області гомогенності. Встановлено, що в характері залежності Q = f(C) спостерігається тенденція: QC. Зокрема в бромідній системі при температурах Тдж=801К і Тос=786К Q зменшується від 3,7 до 2,1 мг/год при концентрації переносника 0,2 кг/м3 та зростанні тиску ртуті від 0,2105Па до 1,5105Па (р=1105Па). Аналогічні закономірності встановлені в хлоридній і йодидній системах. Зменшення Q із збільшенням C свідчить про домінуючу роль дифузійного механізму масоперенесення. Зменшення швидкості масоперенесення телуриду ртуті (QHgTe) при збільшенні тиску ртуті (pHg) в зоні джерела, як показує аналіз константи рівноваги Кp=PHg(PTe2)1/2, наведеної вище гетерогенної реакції розпаду, зумовлене зменшенням тиску телуру.
Розроблена модель розрахунку масоперенесення при сублімації бінарної напівпровідникової сполуки в замкненій системі циліндричного типу з осьовим розподілом температури. При цьому вперше одночасно враховано два механізми масоперенесення - дифузію і в'язкість течії газу.
Теоретичні і експериментальні дослідження масоперенесення в замкнених системах CdxHg1-xTe-Hg-NH4X складів х=0,2; 0,3 і 0,4 проводились з врахуванням нестехіометричної природи твердого розчину. Для розрахунку масоперенесення CdxHg1-xTe обмежувались розглядом молекулярних форм: 1 - Hg, 2 - H2, 3 - HX, 4 - N2, 5 - Te2, 6 - NH3, 7 - CdX2, 8 - HgX2, 9 - Te, 10 - Cd, 11 - H2Te, 12 - TeX2. Тиск вільної Hg в системі вибирався з міркувань, щоб його значення відповідало тиску ртуті над твердим розчином відповідного складу в середині його області гомогенності. Аналіз масоперенесення в системах HgTe-Hg-NH4X показав, що його закономірності аналогічні тим, що спостерігались в системі CdxHg1-xTe-Hg-NH4X. В ростових експериментах з CdxHg1-xTe спостерігалось зменшення Q при x0 і переході до HgTe. Так, якщо в температурних умовах Тдж =758К і Тос= 743К склад джерела зменшувати від x=0,3 до нуля (x0), то швидкість масоперенесення також зменшується в хлоридній, бромідній і йодидній системах в 1,1; 1,2 і 2,4 рази, відповідно. Показано, що для CdxHg1-xTe Q зменшується зі збільшенням С переносника (QCdxHg1-xTeС), а мольна доля телуриду кадмію у вирощеному твердому розчину зростає (xCdTe). Для температурного режиму Тдж =758К і Тос=743К, при фіксованому значенні тиску ртуті (pHg=const), із збільшенням С від 0,1 до 0,4 кг/м3 загальна швидкість перенесення Cd0,3Hg0,7Te збільшується в 1,2; 1,8 і 2,2 рази, а мольна доля телуриду кадмію у вирощених монокристалах зростає (xCdTe) в хлоридній системі - від 10 до 15%; в бромідній від 16 до 22%; йодидній - від 19 до 32%. Збільшення ж тиску ртуті (pHg) в системі призводить до зменшення (Q) і зростання вмісту телуриду кадмію(хCdTe) у вирощеному монокристалі. Для фіксованої концентрації переносника NH4X (С = 0,2 кг/м3) та зміні тиску ртуті від 0,2·105 до 1,5·105 Па швидкість масоперенесення зменшується в 1,8; 1,7 і 1,3 рази, а склад зростає (хCdTe) від 16% до 21%; від 21% до 26%, від 23% до 28% в хлоридній, бромідній і йодидній системах, відповідно. Вимірювання часу виходу системи з вільною ртуттю CdxHg1-xTe-Hg-NH4X в режим насичення швидкості масоперенесення твердого розчину (QCdxHg1-xTe) і встановлення стаціонарного процесу, за умов Тдж=758К і Тос= 743К, С=0,15 кг/м3, PHg = 0,2·105 Па, дали значення 2 год., в той час як в системах без вільної ртуті CdxHg1-xTe-NH4X - 6 год. Ця суттєва відмінність у часах встановлення рівноважного стану в системах пов'язана з наявністю вільної ртуті, тиск якої уже в початковий момент росту задавався таким, що відповідав її значенням над CdxHg1-xTe відповідного складу із середини області гомогенності. Встановлено, що в системах CdxHg1-xTe-NH4X при тривалості росту більше 2-х годин процес масоперенесення можна вважати квазірівноважним і для С 0,05 кг/м3 Q визначається температурними умовами, тиском ртуті та концентрацією переносника. Експериментальне і теоретичне дослідження Q твердого розчину ZnxCd1-xTe (х=0,1; 0,2) проводились для умов Тос=1100 і 1200К і Т = 30; 50 і 70К. Одержані закономірності Q = f(C) у системах ZnxCd1-xTe-NH4X подібні до виявлених в системах CdTe-NH4X.
4. Опис методики вирощування методом ХТР монокристалів бінарних сполук групи АIIBVI (CdTe, ZnTe, HgTe), монокристалів і епітаксійних шарів їх твердих розчинів CdxHg1-xTe та методика досліджень морфологічних, структурних, електрофізичних властивостей
Концентрацію переносника NH4X (X=Cl,Br,I) для проведення ростового процесу методом ХТР розраховували через молярну масу М та - кількість речовини галогена в одиниці об'єму - [X]. Аналізуючи склад ПФ, вибирали парціальні тиски компонент, які найбільші за величиною, і через них та даних про об'єм ампули, з використанням рівняння стану ідеального газу, визначали концентрацію переносника. Описані схеми, використаних у процесі ростових експериментів, температурних полів, особливостей конструкцій ампул та методик її поміщення в ростову зону для вирощування методом ХТР монокристалів та епітаксійних шарів без контролю та з контролем тиску металу (Hg, Cd або Zn). Описана також методика керування процесом зародкоутворення при проведенні процесів росту методом ХТР в замкненому об'ємі шляхом створення низькотемпературної точки на плоскій ізотермічній стінці, спеціально створеного для цієї мети ростового контейнера, і реалізації в ній пересичення. Проводилось співставлення результатів розрахунків швидкості масоперенесення Qтеор з використанням переносників NH4X(Cl,Br,I) за теоретичною моделлю з результатами експериментальних вимірювань (Qексп). Визначення швидкості масоперенесення Qексп бінарних напівпровідникових сполук телуридів кадмію, цинку, ртуті в замкненій системі проводилось шляхом зважуванням вихідної маси матеріалу джерела і його залишком після закінчення росту з точністю 510-8 кг. Розподіл температури в печі між зонами джерела і осадження був близький до лінійного (dT/dx=80600К/м), а в зонах росту і осадження були ізотермічні умови. Наведено результати дослідження процесу росту монокристалів CdTe в системі CdTe-NH4Br в режимі неперервного опромінення ростової зони аргоновим лазером (=0,48 мкм, Р=1 Вт).
З використанням методики вторинної іонної мас-спектрометрії проведені дослідження входження домішок Cl, Br, I в епітаксійні шари Cd0,2Hg0,8Te. Поверхня зразків розпилювалась потоком іонів аргону з енергією 510 кеВ і густиною струму (0,10,5)А/м2 при швидкостях стравлювання матеріалу від 3·10-5 до 1,5·10-4 мкм/с. За цих умов в епітаксійних шарах виявлено іони NH4 та сліди галогенів Br і I. Зроблено висновок про поверхневий характер забруднень шарів Cd0,2Hg0,8Te галогенами, яке виникає після закінчення росту в процесі наступного охолодження ампули.
Досліджено вплив лазерного опромінення епітаксійних шарів Cd0,21Hg0,79Te в імпульсному режимі при інтегральних енергіях опромінення (1,88) 104 Дж/м2 на їх електрофізичні властивості. З цією метою вимірювали температурні залежності коефіцієнта Холла і питомої електропровідності цих шарів. Показано, що така термообробка призводить до появи в Cd0,21Hg0,79Te дефектів акцепторного типу, які фіксуються в результаті загартування, і дозволяє створити поверхневі p-n-переходи в матеріалі n-типу.
Для визначення вмісту основних хімічних елементів Cd і Te в матриці вирощених методом ХТР монокристалів CdTe вперше застосовано ядерно-фізичну методику, яка ґрунтується на аналізі наведеного характеристичного гамма- випромінювання ядер CdTe. Показано, що в ролі аналітичних ліній гамма-спектру активованого CdTe для ідентифікації Cd можна вибрати лінії 492 кеВ (1192 канал) ізотопу Cd-115, або ж 336 кеВ (780 канал) ізотопу In-115m, в який перетворюється Cd-115 внаслідок реакції --розпаду. Співвідношення інтенсивностей цих ліній дозволяє зробити висновок про ступінь відхилення від стехіометрії вирощених монокристалів телуриду кадмію.
5. Оптоелектронні властивості монокристалів сполук групи AIIBVI, вирощених з парової фази, і бар'єрів Шотткі на їх основі
Наведені результати комплексного дослідження в стаціонарному і імпульсному режимах явища фотолюмінесценції (Т=804К) вирощених методом ХТР монокристалів CdTe, ZnTe з використанням переносників NH4X(Cl,Br,I) та ФВ-ефекту в створених на їх основі БШ, описана методика виготовлення структур і проведення цих вимірювань. Встановлено, що вирощені монокристали у всіх випадках мають напівізолюючі властивості при концентрації дірок 1081010см-3, а використані технологічні умови вирощування з участю переносників NH4X(Cl,Br,I) забезпечують високу ступінь їх компенсації внаслідок входження галогену (хлор, бром чи йод) в матрицю кристалічної гратки в процесі росту. Скануванням поверхні вирощених монокристалів при дослідженнях фотолюмінесценції (ФЛ) і ФВ-ефекту вказує на високу ступінь однорідності їх легування галогенами в процесі парофазного росту. Аналіз енергетичного положення максимуму спектральної залежності для їх паспортизації. Досліджено електрофізичні властивості структур з БШ In-ZnTe і In-CdTe та спектральний розподіл ФВ- ефекту в залежності від використаного в процесі вирощування монокристалів переносника та проведено їх співставлення із спектрами ФЛ.
У шостому розділі “Поверхнево-бар'єрні структури, створені методом термічної обробки монокристалів сполук AIIBVI, та гетероконтакти і їх фотоелектричні властивості” описано результати наукового пошуку у створенні методом термічної обробки монокристалів CdTe і n-ZnSe широкого кола поверхнево-бар'єрних структур (ПБС), зокрема Ox/n-CdTe, Ox/p-CdTe, p/n-ZnSe.
Таке комплексне дослідження фотоперетворення дозволило виявити у всіх структурах явище наведеного фотоплеохроїзму. Створені термообробкою на n-ZnSe структури відкривають можливості їх застосування при конструюванні фотодетекторів короткохвильового спектрального діапазону, які практично нечутливі до випромінювання при енергіях фотонів, менших ніж 2,55 еВ, або вузькоселективні (структури А- і В-типу) і дозволяють здійснити стрибкоподібний перехід від поляризаційно-нечутливого до поляметричного режиму фотореєстрації з плавним регулюванням коефіцієнта фотоплеохроїзму за допомогою кута падіння ЛПВ. Науковий пошук у створенні ПБС доповнено дослідженням об'єктів нового класу - гетероконтактів (ГК) монокристалічного напівпровідника CdTe і органічної сполуки (природного білка) - ГК СdTe/білок.
Фоточутливість ГК за інших однакових умов суттєво визначається якістю підготовки поверхні напівпровідника, яка приводиться в контакт з білком. За значеннями вольтової Su і струмової Si фоточутливості уже на початковій стадії розробки ГК телурид кадмію/білок можуть конкурувати з іншими відомими класами фотоперетворювачів на кристалах аналогічної якості. Вони можуть бути використані для дослідження особливостей взаємодії з білком електромагнітних випромінювань та корпускулярних іонізуючих потоків.
масоперенесення парофазний напівпровідниковий
Висновки
1. Вперше розроблено узагальнену математичну модель та створено алгоритм опису складу ПФ систем Me(Cd,Zn,Hg)Te-NH4X(X=Cl,Br,I) на випадок вирощування методом ХТР бінарних напівпровідників групи АIIВVI (CdTe, ZnTe, HgTe) та враховано в ній відхилення від стехіометрії, що дозволяє описати і на основі цього встановити межі температурно-концентраційних областей гомогенного росту монокристалів цих сполук.
Показано, що:
- основну роль в парофазному переносі телуридів кадмію та цинку в усіх досліджуваних системах Me(Cd,Zn)Te-NH4X відіграють компоненти парової фази HX, H2, N2 ,Te2, NH3, MeX2, а в хлоридній системі, за значень тисків і температур із області гомогенного росту, - ще і метали (Cd або Zn, відповідно);
- механізми масоперенесення CdTe і ZnTe при використанні в процесі парофазного транспорту переносників NH4X залежать, серед іншого, і від виду галогена (Cl, Br чи I), що входить в його склад. Зокрема, в бромідній і йодидній системах в описуваній температурно-концентраційній області тисків 11031105 Па та температур 7001100 К (для CdTe), 9001300 К (для ZnTe) масоперенесення CdTe, ZnTe зумовлене хімічним транспортом; в хлоридній системі в області тисків (1,0 1,5)105 Па та температур 9001100К, (для CdTe) і 11001300 К (для ZnTe) домінуючим механізмом є сублімація і дифузія через ПФ;
- область температур і тисків, в яких в масоперенесенні CdTe і ZnTe домінує хімічний транспорт, в хлоридній системі Me(Cd,Zn)Te-NH4Cl значно вужча, ніж в системах Me(Cd,Zn)Te-NH4Br та Me(Cd,Zn)Te -NH4I;
- порівняльний аналіз складу ПФ систем HgTe-NH4X в інтервалі температур 550800 К і надлишкових тисків p=103105 Па з урахуванням відхилення від стехіометрії HgTe, та його співставлення з результатами розрахунків, проведеними для границь області гомогенності HgTe, показали, що склад і домінуюча роль компонент ПФ, що відповідають за масоперенесення, не змінюється при такій видозміні задачі. Цими компонентами в усіх системах є Hg та Te2, а в йодидній до них додається ще й HgI2;
- врахування в термодинамічній моделі систем HgTe-NH4X різних ступенів відхилення від стехіометрії HgTe не призводить до зміни в механізмах масоперенесення HgTe: в хлоридній і бромідній ним є сублімація та дифузія через ПФ, а в йодидній - переважаючий хімічний транспорт.
2. Аналіз на основі результатів розрахунків математичної моделі рівноважних складу ПФ систем ZnxCd1-xTe-NH4X, CdxHg1-xTe-NH4X для різних тисків Hg над гомогенним твердим розчином дозволив:
- виключити із розгляду такі умови, де в процесі росту можлива конденсація ZnX2, CdX2;
- вибрати для різних систем області оптимальних температурно-концентраційних режимів гомогенного росту монокристалів твердих розчинів ZnxCd1-xTe та CdxHg1-xTe;
- встановити, що області оптимальних концентраційних режимів при заміні типу галогена в переноснику від I до Br і до Cl мають тенденцію розширення, але при збільшенні РHg в системі - звуження;
- вміст телуриду цинку (xZnTe) в твердому розчині ZnxCd1-xTe зростає із збільшенням його вмісту в джерелі, при збільшенні концентрації переносника NH4X та зростанні атомного номера галогена в переноснику. При збільшенні температури та фіксації названих параметрів вміст xZnTe в твердому розчині зменшується;
- в системах з регульованим тиском ртуті CdxHg1-xTe-Hg-NH4X при вирощуванні твердого розчину CdxHg1-xTe спостерігаються аналогічні закономірності, а саме, при збільшенні тиску ртуті в системі вміст телуриду кадмію xCdTe зменшується, при інших рівних умовах;
- вирощування твердого розчину в системах CdxHg1-xTe-Hg-NH4X, на противагу до систем CdxHg1-xTe-NH4X, де тиск ртуті не регулюється, забезпечує суттєве зменшення концентрації вакансій ртуті у вирощених монокристалах і плівках.
3. Методом вторинної іонної масспектрометрії продуктів розпилення пучком іонів аргону (Е=510 кеВ) епітаксійних шарів Cd0,2Hg0,8Te, вирощених з використанням переносників NH4Br і NH4I, виявлено в їх складі іони NH4 та сліди галогенів Br і I. Концентрації інших домішок в епітаксійних шарах залежала від типу переносника.
4. Обґрунтована можливість застосування гамма-спектрів наведеної радіоактивності монокристалів CdTe (шляхом співставлення інтенсивностей його характеристичних ліній) для контролю стехіометричності матриці його кристалічної гратки. Показано, що в ролі аналітичних ліній гамма-спектру CdTe для ідентифікації Cd можна використовувати лінію 492 кеВ ізотопу Cd-115, або ж лінію 336 кеВ ізотопу In-115m. Аналіз співвідношення інтенсивностей ліній дозволяє зробити висновок про стехіометрію складу вирощених монокристалів телуриду кадмію.
5. Технологічні умови, із визначеної на основі розрахунку моделі ПФ температурно-концентраційної області гомогенного росту телуридів кадмію і цинку, забезпечують високу ступінь компенсації вирощуваних напівізольованих монокристалів CdTe, ZnTe та забезпечують однорідність їх легування галогеном незалежно від його типу.
6. Методами фотолюмiнесцентної спектроскопії в режимі імпульсного лазерного збудження (Т=80К), монокристалів CdTe, ZnTe, вирощених методом ХТР в температурно-концентраційних умовах із області гомогенності, виявлено канали донорно-акцепторної рекомбінації та вільного екситона. Наявність екситонного механізму вказує на високу якість вирощених монокристалів, можливість їх застосування для виготовлення електронних приладів та демонструє можливість використання розвинутого математичного опису складу парової фази і масоперенесення для прогнозованого вибору оптимальних умов росту.
7. Заміна виду переносника, при вирощуванні методом ХТР телуриду цинку, дозволяє одержувати монокристали ZnTe як n- так і p-типів провідності та забезпечити цілеспрямоване керування їх електричними і оптичними властивостями.
8. Вперше досліджено ФВ-ефект під дією неполяризованого і лінійно-поляризованого випромінювань в різнотипних структурах з БШ In-ZnTе, In-p-CdTe, Cu/n-ZnSe, сформованих на вирощених методом ХТР або сублімації монокристалах CdTe, ZnTe і n-ZnSe та ПБС p/n-ZnSe, p-Ox/n-ZnSe, Ox/n-CdTe, Ox/p-CdTe, створених термічною обробкою. Показано, що в усіх структурах реалізується наведений фотоплеохроїзм, який контролюється кутом падіння ЛПВ і зберігається сталим в усій області їх високої фоточутливості. БШ In-ZnTe та In-p-CdTe можуть знайти застосування як широкосмугові фотосенсори ЛПВ із азимутальною фоточутливістю Фвm1105 В/Втград.
9. Термообробка (Т770 К) монокристалів n-ZnSe, вирощених методом сублімації, в сухому повітряному середовищі призводить до репродуктивного утворення однорідно забарвлених шарів p-типу провідності товщиною 1 мкм (tT 200 хв.) та створення фоточутливих структур, а їх термообробка у вакуумі аж до самих великих значень tT - до конверсії типу провідності пр в приповерхневій області пластин, яка зумовлюється додатковим відхиленням від стехіометрії в результаті дифузійного виходу переважно атомів Zn і, отже, виникнення акцепторних центрів Vzn. Створені термообробкою на n-ZnSe структури відкривають можливості їх застосування в фотодетекторах ультрафіолетового випромінювання і допускають стрибкоподібний перехід від поляризаційно-нечутливого до поляметричного режиму фотореєстрації з плавним регулюванням коефіцієнта фотоплеохроїзму за допомогою кута падіння ЛПВ.
10. Обґрунтовано застосування методу поляризаційної спектроскопії структур Ox/p-CdTe Ox/n-ZnSe для діагностики стану реальної поверхні CdTe та ZnSe і контролю її реконструкції внаслідок окислення в результаті взаємодії з навколишнім середовищем.
11. Релазацією ГК CdTe/білок та проведеним його дослідженням закладені фізичні основи нового напрямку функціональної мікроелектроніки на основі напівпровідникових сполук АIIBVI, які забезпечують можливість створення фотосенсорів нового покоління з чутливістю 104В/Вт та розробити принципово нові методи досліджень взаємодії електромагнітних випромінювань та корпускулярних іонізуючих потоків з біологічними об'єктами.
Література
1. Ilchuk G.A., Ukrainets V.O., Danylov A., Masluk V., Pargal I., Yaskov O. Study of CdTe and ZnTe single-crystal growth from vapour phase and investigation of the grown crystals//J.Cryst.Growth.-2002.-Vol.242.- № 1-2.- P.41-44.
2. Ільчук Г.А., Українець В.О. Фотоперетворення в структурах на основі телуриду кадмію, вирощеного методом хімічних транспортних реакції //Фотолектроника. - Одесcа: Астропринт. -2002.- Вып.11.- С.15-17.
3. Ильчук Г.А., Ахроменко Ю.Г., Сенишин А.Т. Массоперенос теллурида ртути в системе HgTe-NH4Cl. // Неорган. материалы.- 2001.- Т.37, № 2.- С.189-192.
4. Ilchuk G.A. Model of quasi-equilibrium mass transfer of cadmium telluride sublimated in closed volume // Semicond. Sci. and Technol. -2000.- Vol.15.- P.1141-1143.
5. Ильчук Г.А., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Бекимбетов Р.Н., Иванов-Омский В.И., Украинец Н.А. Фоточувствительность структур на основе монокристаллов ZnSe // Физика и техника полупроводников.- 2000.- Т.34. № 7.- С.809-813.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Фізичні основи процесу епітаксія, механізм осадження кремнію з газової фази. Конструкції установок для одержання епітаксійних шарів кремнію. Характеристика, обладнання молекулярно-променевої епітаксії. Легування, гетероепітаксія кремнію на фосфіді галію.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 29.10.2010Вивчення методів вирощування кремнієвих і вуглецевих нанодротів за допомогою шаблонів, інжекції під тиском, нанесення електрохімічного та з парової фази. Розгляд кінетики формування нанодроту в процесі вакуумної конденсації металів на поверхню кристала.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 12.04.2010Дослідження засобами комп’ютерного моделювання процесів в лінійних інерційних електричних колах. Залежність характеру і тривалості перехідних процесів від параметрів електричного кола. Методики вимірювання параметрів електричного кола за осцилограмами.
лабораторная работа [1,0 M], добавлен 10.05.2013Основні властивості неупорядкованих систем (кристалічних бінарних напівпровідникових сполук). Характер взаємодії компонентів, її вплив на зонні параметри та кристалічну структуру сплавів. Електропровідність і ефект Холла. Аналіз механізмів розсіювання.
реферат [558,1 K], добавлен 07.02.2014Суть методів аналізу перехідних процесів шляхом розв‘язку задач по визначенню реакції лінійного електричного кола при навантаженні. Поведінка кола при дії на вході періодичного прямокутного сигналу, його амплітудно-частотна і фазочастотна характеристика.
курсовая работа [461,9 K], добавлен 30.03.2011Характеристика основних даних про припої та їх використання. Особливості пайки напівпровідників, сполук припоїв і режимів пайки германія й кремнію. Сполуки низькотемпературних припоїв, застосовуваних при пайці германія й кремнію. Паяння друкованих плат.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 09.05.2010Види магнітооптичних ефектів Керра. Особливості структурно-фазового стану одношарових плівок. Розмірні залежності магнітоопіру від товщини немагнітного прошарку. Дослідження кристалічної структури методом електронної мікроскопії та дифузійних процесів.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 19.04.2016- Розробка нелінійної моделі системи управління паровою турбіною К-1000-60/1500 атомної електростанції
Розвиток турбобудування, місце ВАТ "Турбоатом" в українській енергетиці. Моделювання систем управління паровими турбінами. Варіанти модернізації гідравлічних систем регулювання. Моделювання систем стабілізації частоти обертання ротора парової турбіни.
курсовая работа [117,4 K], добавлен 26.02.2012 Основнi поняття перехiдних процесів в лiнiйних електричних колах. Закони комутацiї i початковi умови. Класичний метод аналiзу перехiдних процесiв. Вимушений i вiльний режими. Перехідні процеси в колах RL і RC. Увiмкнення джерел напруги до кола RC.
реферат [169,2 K], добавлен 13.03.2011Тепловий розрахунок тепличного господарства. Розрахунок систем вентиляції та досвічування теплиці. Розробка моделі теплиці та процесів тепло- і масообміну. Система опалення з оребреними трубами з тепловим насосом та вакуумними трубчастими колекторами.
автореферат [2,1 M], добавлен 04.12.2013Вплив умов одержання, хімічного складу і зовнішніх чинників на формування мікроструктури, фазовий склад, фізико-хімічні параметри та електрофізичні властивості склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник.
автореферат [108,5 K], добавлен 11.04.2009Дослідження перехідних процесів в лінійних ланцюгах першого порядку (диференцюючи та интегруючи ланцюги), нелінійних ланцюгів постійного струму, ланцюгів, що містять несиметричні нелінійні єлементи. Характеристики і параметри напівпровідникових діодів.
курс лекций [389,7 K], добавлен 21.02.2009Сутність технології GаАs: особливості арсеніду галію і процес вирощування об'ємних монокристалів. Загальна характеристика молекулярно-променевої епітаксії, яка потрібна для отримання плівок складних напівпровідникових з’єднань. Розвиток технологій GаАs.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.10.2011- Моделювання перехідних процесів у системі електропривода ТП-Д за допомогою програмного пакету MatLab
Система електропривода ТП-Д. Введення структури моделі системи ТП-Д у програму MatLab. Перехідний процес розгону системи ТП-Д з нерухомого стану до сталого при подачі на систему східчастого впливу. Наростання вихідного сигналу. Напруга на вході системи.
лабораторная работа [713,1 K], добавлен 19.09.2013 Підвищення ефективності спалювання природного газу в промислових котлах на основі розроблених систем і технологій пульсаційно-акустичного спалювання палива. Розробка і адаптація математичної моделі теплових і газодинамічних процесів в топці котла.
автореферат [71,8 K], добавлен 09.04.2009Опис пристроїв, призначених для виконання корисної механічної роботи за рахунок теплової енергії. Дослідження коефіцієнту корисної дії деяких теплових машин. Вивчення історії винаходу парової машини, двигуна внутрішнього згорання, саморухомого автомобілю.
презентация [4,8 M], добавлен 14.02.2013Алгоритм прямого методу Ейлера, побудова дискретної моделі за ним. Апроксимація кривої намагнічування методом вибраних точок. Аналіз перехідних процесів з розв’язанням диференціальних рівнянь явним методом Ейлера. Текст програми, написаний мовою Сі++.
контрольная работа [199,5 K], добавлен 10.12.2011Визначення параметрів пари і води турбоустановки. Побудова процесу розширення пари. Дослідження основних енергетичних показників енергоблоку. Вибір обладнання паросилової електростанції. Розрахунок потужності турбіни, енергетичного балансу турбоустановки.
курсовая работа [202,9 K], добавлен 02.04.2015Поведінка системи ГД перехідних режимів. Експериментальне дослідження процесів при пуску, реверсі та гальмуванні електричних генераторів. Алгоритм побудування розрахункових графіків ПП при різних станах роботи машини. Методика проведення розрахунку ПП.
лабораторная работа [88,2 K], добавлен 28.08.2015Класифікація напівпровідникових матеріалів: германія, селену, карбіду кремнію, окисних, склоподібних та органічних напівпровідників. Електрофізичні властивості та зонна структура напівпровідникових сплавів. Методи виробництва кремній-германієвих сплавів.
курсовая работа [455,9 K], добавлен 17.01.2011