Халькогеніди свинцю і сполуки на їх основі

Халькогеніди свинцю і сполуки на їх основі м. Івано-Франківськ 2007 Вступ 1 Система Pb-S 2 Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів Френзеля у кристалах Pb-S 1.Експеремент 2.2 Квазіхімічний аналіз 2.3 Обговорення результатів 3 Розрахунок констант рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів у халькогенідах

свинцю на основі експериментальних даних про границі області гомогенності 3.1 Квазіхімічне моделювання 4. Халькогеніди свинцю і сполуки на їх основі знаходять широке застосування у напівпровідниковій техніці (інфрачервоні пристрої оптоелектроніки, лазери, термогенератори). Досягнення сучасних технологій дозволяють отримати такі тонкі

епітаксійні шари халькогенідів свинцю, які близькі за своїми характеристиками до об'ємних монокристалів і мають ряд унікальних властивостей, що значно розширює використання їх в науці і техніці. При одержанні тонких плівок із парової фази за ефективним і поширеним методом "гарячої стінки" технологічні фактори відіграють вирішальну роль у формуванні електричних і оптичних властивостей плівок PbS, які визначаються дефектною кристалічною структурою

і в значній мірі власними точковими дефектами плівок. Дефектна підсистема істотно змінюється при подальшій термічній обробці плівок у вакуумі, в атмосфері різних газів, під дією зовнішніх полів. Незважаючи на численні публікації в цьому напрямку, на даний час ряд важливих питань ще залишається нез'ясованим. При вивченні процесу дефектоутворення в плівках, отриманих методом гарячої стінки, використовують частинні

кристалохімічні моделі з різними комбінаціями поодиноких переважних дефектів, відносно яких досі немає єдиної думки і стійких уявлень про їх вид і зарядові стани. У розглянутих сполуках спостерігається схильність до самокомпенсації і виникає необхідність в одночасному врахуванні більш широкого спектра зарядових станів власних точкових дефектів. Електрофізичні властивості плівок сильно залежать від типу використаних підкладок, що не знайшло

ще свого пояснення, крім припущень про слабо вивчені механічні напруження, які виникають в процесі вирощування плівок на різних підкладках. Актуальними залишаються ще додаткові теоретичні і експериментальні дослідження для з'ясування основних механізмів квазіхімічних реакцій утворення металічної фази при синтезі плівок халькогенідів свинцю квазірівноважними методами і впливу на дефектну підсистему PbS електрично активних газів.

Дослідження закономірностей вакуумного відпалу тонких плівок халькогенідів свинцю є актуальним у зв'язку з розробкою технологічних методів виготовлення на їх основі оптоелектронних приладів в ІЧ - області спектра. Можливість стимуляції окремих стадій процесу відпалу за рахунок поєднання термічних і нетермічних дій дозволило б підвищити ефективність цього процесу для створення потрібних для мікроелектроніки

структур з необхідними електрофізичними параметрами. Виникнення двошарової p-n-структури в плівках PbS при ізотермічному вакуумному відпалі вимагає додаткового теоретичного розгляду. Не достатньо ще вивчено вплив зовнішніх електричного і магнітного полів на процес відпалу плівок типу PbS, ревипаровування летких компонентів з поверхневого

шару плівок і вплив дифузійних процесів на концентрацію носіїв струму і власних дефектів при вакуумному відпалі плівок PbS. 1 Система Рb-S Т-х-проеція діаграми стану системи показана на рис. 1. В системі знайдено одну сполуку – моносульфід свинцю РbS, що плавиться конгруентно при 1386 К [10]. Ліквідус в області складів 50-100% атомного вмісту сірки

не був раніше визначений у зв’язку з високою пружністю пари сірки [2]. На рис. 1.4 ця частина діаграми побудована за даним роботи [11], де проводився диференціальний термічний аналіз під тиском 5•106 Па. Була знайдена область розслоювання з протяжністю від 70,5 до 99,1 % атомного вмісту сірки при монотектичній температурі 1072 К. У присутності сульфіду свинцю сірка плавиться при 387±1

К, що співпадає з температурою плавлення чистої сірки в межах похибки експерименту. Перетворення орторомбічної модифікації проходило при 374±2 К. Ліквідус для області складів 0-50% атомного вмісту сірки побудований за даними робіт [10, 12, 13], які знаходяться в добрій відповідності. Крива ліквідусу побудована за даними термічного аналізу [10], при екстраполяції добре сходиться з кривою ліквідусу, що знайдена з даних хімічного аналізу за розчинністю

сірки в рідкому свинцю для сплавів з вмістом сірки 10% [13]. Для області менше 1% атомного вмісту сірки, її розчинність в рідкому свинцю відмічається при таких температурах і складах: 923 К і 0,59% атомного вмісту сірки, 873 К і 0,33; 833 К і 0,16; 773 К і 0,08; 723 К і 0,03% атомного вмісту сірки [13]. Так як між 20 і 40% атомного вмісту сірки точки кривої ліквідусу лежать майже на горизонтальній лінії,

в ряді робіт не виключалась можливість існування області розслоювання в рідкому стані для цього інтервалу складів [2]. Склад евтектики зі сторони свинцю лежить при 0,0017% атомного вмісту сірки і одержаний екстраполяцією лінії ліквідусу [13]. Температура плавлення евтектики практично співпадає з температурою плавлення чистого свинцю.