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

Такі результати вказують на суттєве збільшення анізотропії фізичних властивостей монокристалів твердих розчинів Zn1-хMgхSe при додаванні магнію в області концентрацій х~0, 12. Подальші дослідження за допомогою рентгенівських методів показали, що при згаданих концентраціях Mg кристалічна структура є політипом, а при концентраціях х>0, 14 кристалічна структура є вюрцитом.

Проведені дослідження оптичних, електричних, механічних, електрооптичних властивостей монокристалів твердих розчинів Zn1-хMgхSe показали перспективність цього матеріалу для застосування в оптиці ІЧ даіпазону для виготовлення таких оптичних елементів, як: фазообертаючі платівки; електрооптичні модулятори; багатофункціональні оптичні елементи, що поєднують в собі функції фазообертаючих платівок та датчика потужності лазерного випромінювання.

 

 

На підставі досліджень процесів окислення монокристалів широкозонних напівпровідникових сполук AIIBVI (ZnS, ZnSe, CdS, ZnTe) та деяких твердих розчинів на їх основі (Zn1-хMgхSe, Cd1-хZnхTe) встановлено відмінності в кінетиці процесів термічного та фототермічного окислення цих сполук. Для ZnSe, ZnS, Zn1-хMgхSe встановлені оптимальні температури, що дозволяють отримувати міцні, оптично прозорі, однорідні за товщиною плівки ZnO.

Проведено термодинамічний аналіз процесів окислення напівпровідників AIIBVI в атмосфері озону та показано, що присутність озону є одним з прискорюючих факторів утворення оксидної плівки при фототермічному окисленні цих кристалевих сполук.

На підставі отриманих експерименталньих даних та за допомогою математичного моделювання проведено аналіз особливостей експериментальних залежностей оптичного відбиття зразків, таких як биття та зменшення амплітуди коливань з часом, та встановлено, що ці особливості характеризують однорідність товщини оксидних шарів та співвідношення товщин на протилежних гранях.

Встановлено умови отримання оксидних шарів на поверхні монокристалічного ZnSe для виготовлення термостабільних МОН-структур типу ZnO-ZnSe з високою асиметричністю ВАХ (~5 порядків), що проявляють чутливість до присутності таких газів, як H2, CH4.

Досліджено оптичні, електороптичні та механічні властивості кристалів Zn1-xMgxSe та виявлено особливості оптичних та механічних властивостей твердого розчину при концентраціях магнію x ≈0, 12. Рентгенівські дослідження підтвердили утворення політипів кристалічної структури при вказаних концентраціях магнію. Встановлено концентрації магнію, при яких отриманий твердий розчин є найбільш ефективним для виготовлення термостабільних поляризаційних елементів ІЧ-техніки, що характеризуються більш високою променевою міцністю у порівнянні з традиційними матеріалами CdS, CdSe, CdSxSe1-x.

 

 

Кулаков М. П., Фадеев А. В. Окисление механически полированного селенида цинка при нагревании на воздухе // Неорганические материалы. -1983. -Т. 19, №3. -С. 347-351.

Кулаков М. П., Фадеев А. В. Выращивание кристаллов селенида цинка, легированного магнием // Неорганические материалы. -1986. -Т. 22, №3. -С. 392-394.

Paszkowicz W., Dlużewski P., Spolnik Z. M., Firszt F., Męczyńka H. Formation of 4H and 8H polytypes in bulk Zn1-xMgxSe crystals // Journal of Alloys and Compounds. -1999. -Vol. 286. -P. 224-235.

Ю. А. Загоруйко, В. Ю. Росторгуева. Фотостимулированное окисление монокристаллического селенида цинка. Синтез и исследование оптических материалов: Сб. научн. тр. Харьков: ВНИИ монокристаллов, 1987, №19. – с. 34-37.

Монокристаллы и их применение: Сб. научн. тр. – Харьков: ВНИИ монокристаллов, 1979. -124с.

Шоу Д. Атомная диффузия в полупроводниках. -М. : Издательство «МИР», 1975. -684 с.

Сысоев Л. А., Атрощенко Л. В., Федоренко О. А., Куколь В. В. Совершенство структуры и механическая прочность монокристаллов AIIBVI, выращенных из расплава и из паровой фазы // Процессы роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок: Сб. научн. тр. Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 1975. -Ч. 2. -С. 412-418.

 

 

Zagoruiko Yu. A., Fedorenko O. A., Kovalenko N. O., Mateychenko P. V. Strong thermostable interference coatings for IR optical elements//Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. -2000. -Vol. 3, № 2. -P. 247-250.

Zagoruiko Yu. А., Kovalenko N. О., Nesterenko Yu. A., Fedorenko O. А. Thermodynamic analysis of oxidation processes of wide-band AIIBVI compounds in ozone atmosphere//Functional Materials. -2002. -Vol. 9, №1. -Р. 148-150.

Zagoruiko Yu. A., Fedorenko O. A., Kovalenko N. O., Rom M. A., Mateychenko P. V. Physical properties of ZnSe-MgSe, ZnSe-CdS solid solutions and possibilities of their application in IR engineering//Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. -2000. -Vol. 3, №2. -P. 165-169.

Fedorov A. G., Zagoruiko Yu. A., Fedorenko O. A., Kovalenko N. O. X-ray characterization of ZnSe single crystals doped with Mg//Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. -2000. -Vol. 4. №2. -P. 118-122.

Zagoruiko Yu. А., Kovalenko N. O., Fedorenko O. A. Thermostable power sensors for transmitting continuous radiation of CO- and CO2-lasers//Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. -2000. -Vol. 3, №4. -P. 542-544.

Загоруйко Ю. А., Коваленко Н. О. Датчик проходящей мощности лазерного излучения ИК-диапазона//Збірка наукових праць 4-ої міжнародної конференції “Теория и техника передачи, приёма и обработки информации”. -Харків. -1998. – С. 456.

Загоруйко Ю. А., Коваленко Н. О., Федоренко О. А., Антюфеева О. И., Куварзин И. В. Возможности использования датчиков мощности инфракрасного излучения в медицинских