Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Формування оксидних плівок на поверхні монокристалів напівпровідникових сполук АIIBVI та їх твердих розчинів

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
30
Мова: 
Українська
Оцінка: 

style="text-align: justify;">Основною метою роботи є вивчення процесів утворення оксидних шарів на поверхні монокристалічних сполук AIIBVI, визначення фізичних (оптичних, електричних, механічних) властивостей утворених оксидних шарів в залежності від умов їх отримання, та з’ясування функціонально важливих особливостей фізичних властивостей твердих розчинів Zn1-xMgxSe в інтервалі концентрацій Mg 0, 03 x 0, 6.

Для досягнення поставленої мети вирішувались такі задачі:
Розробка методики дослідження кінетики утворення оксидних шарів на поверхні напівпровідникових матеріалів і створення на підставі цієї методики оригінальної експериментальної окислювальної установки, яка б дозволила неруйнівним методом досліджувати кінетику утворення оксидного шару під час термообробки під впливом різноманітних зовнішніх факторів.
Дослідження можливих механізмів впливу УФ-опромінення на процеси окислення напівпровідникових сполук AIIBVI.
Дослідження кінетики утворення оксидних шарів на поверхні напівпровідникових сполук AIIBVI (ZnS, ZnSe, CdS, ZnTe, Cd1-хZnхTe, Zn1-хMgхSe) в залежності від технологічних умов окислювального процесу.
Дослідження оптичних, електричних та механічних властивостей оксидних шарів, отриманих в процесі термічного та фототермічного окислення напівпровідникових кристалів сполук АІІВVI.
Дослідження оптичних, електрооптичних та механічних властивостей монокристалів твердого розчину Zn1-хMgхSe в залежності від вмісту Mg.
Наукова новизна отриманих результатів:
Вперше проведені розрахунки термодинамічних параметрів реакцій окислення напівпровідникових сполук AIIBVI (ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe) в атмосфері озону. На підставі розрахунків та отриманих експериментальних даних по кінетиці термічного та фототермічного окислення встановлено один з механізмів впливу УФ-опромінення на кінетику утворення оксидних шарів.
Встановлено, що полікристалічні плівки ZnO, отримані на поверхні монокристалів ZnSe методом окислення, виявляють чутливість до складу газового середовища, це обумовлено адсорбційною активністю поверхні плівок ZnO, яка призводить до зміни поверхневого електричного опору оксидного шару.
Вперше досліджено кінетику термічного та фототермічного окислення монокристалів твердих розчинів Zn1-хMgхSe. Показано, що гетероструктури оксид-напівпровідник, які утворюються під час окислення, є основою для створення різноманітних термостабільних оптоелектронних пристроїв.
Досліджено відмінності у процесах, що відбуваються на поверхні монокристалів Cd1-хZnхTe при термічному та фототермічному окисленні, та показано, що УФ-опромінення призводить до утворення більш текстурованої оксидної плівки.
Вперше досліджено оптичні та механічні властивості монокристалів твердих розчинів Zn1-хMgхSe в залежності від концентрації магнію та виявлено немонотонність залежності мікротвердості та подвійного променезаломлення при концентраціях магнію 0. 06<х<0, 2. Встановлено, що причиною виявлених особливостей є політипізм, який супроводжує перехід від кубічної до гексагональної фази при збільшенні концентрації магнію.
Вперше досліджено електрооптичні властивості твердого розчину Zn1-хMgхSe при концентрації магнію х~0, 6 та показано, що його електрооптичні показники за порядком величини співпадають з показниками інших сполук AIIBVI, що дозволяє використовувати Zn1-хMgхSe в якості матеріалу для створення керуючих оптичних елементів.
Вперше теоретично розглянуто можливості нелінійної взаємодії випромінювань ближнього (0, 89 мкм, 1, 06 мкм) та середнього (10, 6 мкм) ІЧ-діапазонів при використанні монокристалів Zn1-хMgхSe з концентрацією магнію х~0, 5 в якості нелінійного середовища та розраховані напрями скалярного фазового синхронізму для ефективної нелінійної взаємодії випромінювань зі згаданими довжинами хвиль.
Практична цінність отриманих результатів:
Створено експериментальну окислювальну установку для отримання та дослідження кінетики утворення оксидних шарів на поверхні кристалічних зразків інтерференційним методом під час термообробки.
Експериментально показано, що оксидні плівки ZnO, отримані мотодом фототермічного окислення (ФТО), придатні для використання в якості ізолюючого шару при виготовленні МОН-структур (Метал-Оксид-Напівпровідник) на основі гетеропереходу ZnSe-ZnO; отримано МОН-структуру Au-ZnO-ZnSe-In, та визначено режими окислювального процесу, що дозволяє отримувати термостабільні структури з високою асиметричністю вольт-амперної характеристики, яка сягає 5-ти порядків.
Показано, що оксидні плівки ZnO, отримані на поверхні монокристалів ZnSe, придатні для використання в якості інтерференційних покриттів, як просвітлюючих, так і як підкладинка для відбиваючих оптичних елементів, які відрізняються високою адгезією до підкладинки з ZnSe та здатні витримувати нагрівання до 650 К без відшарування.
Встановлено, що плівки ZnO, отримані методами термічного окислення (ТО) та ФТО на поверхні кристалів ZnSe, проявляють чутливість до складу газового середовища навіть при кімнатних температурах, що може бути використане для виготовлення напівпровідникових газових сенсорів.
На підставі оптичних досліджень та досліджень поглинання на довжині хвилі 10, 6 мкм встановлено, що тверді розчини Zn1-хMgхSe є матеріалом, що придатний для виготовлення термостабільних фазообертаючих платівок у середньому ІЧ-діапазоні.
Створено діючі макети багатофункціональних просвітлених оптичних елементів, що поєднують в собі функції фазообертаючих платівок та датчика потужності лазерного випромінювання.
Особистий внесок здобувача полягає у створенні методики дослідження кінетики окислювальних процесів для більш детального їх вивчення; дослідженні кінетики утворення оксидних шарів на поверхні напівпровідникових сполук [8]; проведенні термодинамічних розрахунків для реакцій окислення сполук AIIBVI в атмосфері озону [9]; проведенні математичного моделювання розповсюдження лазерного випромінювання крізь зразок що окислюється; проведенні досліджень оптичних та електричних властивостей утворених оксидних шарів[16, 17]; експериментальному дослідженні оптичних та електрооптичних властивостей твердих розчинів Zn1-хMgхSe [10, 11, 15, 18, 19, 20]; обробці, аналізі експериментальних даних та підготовці публікацій [12, 13, 14, 21].
Публікації:
Основні результати дисертації викладено у 14 роботах, з яких 8 статей у вітчизняних та іноземних журналах, 2 патенти та 4 тези.
Апробація:
Основні результати дисертації доповідались: 4-тая Международная конференция “Теория и техника передачи, приёма и обработки информации”, Харьков, 1998 г. ; E-MRS, Strasburg (France) 1-4 June 1999; SPIE's 44th Annual Meeting and Exhibition, 18-23 July 1999,
Фото Капча