Мессбауэровские U-минус центры олова в стеклообразных халькогенидах германия

• Автор: Гладких, Петр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ПРИМЕСНЫЕ ЦЕНТРЫ В ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ (литературный обзор)

2.1. Стеклообразные халькогеииды мышьяка и германия

2.2. Электронные явления переноса в аморфных полупроводниках

2.3. Мессбауэровские исследования стеклообразных халькоге-нидов мышьяка

2.4. Мессбауэровские исследования стеклообразных халькоге-нидов германия

2.5. Заключение. Постановка задачи исследования

3. РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫИ АНАЛИЗ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ГЕРМАНИЯ

3.1. Введение

3.2. Реитгенофлуоресцентный анализ

3.3. Синтез стеклообразных образцов.
3.4. Экспериментальные рентгенофлуоресцентные спектры
3.5. Метод стандарта в рентгенофлуоресцентном анализе
3.6. Распределения компонент по объему стекол (7 3.7. Заключение
4. ЭМИССИОННАЯ МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ НА ИЗОТОПЕ 1198п СТЕКЛООБРАЗНЫХ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ГЕРМАНИЯ
4.1. Введение
4.2. Основные параметры мессбауэровских спектров пЧп
4.3. Синтез стеклообразных образцов и мессбауэровских источников

4.4. Мессбауэровские исследования на изотопе и9ттБп(119тБп)
4.6. Мессбауэровские исследования на изотопе И9ЗЬ("'>тЗп)
4.7. Мессбауэровские исследования на изотопе и9тТе(,19т8п)
4.8 Модели двухэлектронных центров олова в стеклообразных халькогенидах германия
4.9. Заключение
5. Основные результаты
6. Литература
7. Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность работы.
В настоящее время халькогенидные стеклообразные полупроводники (ХСП) привлекают внимание разнообразием своих физико-химических свойств [1]. Разработка технологии получения халькогенидных стекол привела к созданию на их основе новых материалов, используемых в различных областях техники (в частности, халькогенидные стекла широко используются в качестве основы при изготовлении акустооптических приборов, переключателей и ячеек памяти ЭВМ).
Уникальной особенностью ХСП является отсутствие для них примесной проводимости [1]. Для описания поведения примесных атомов в халькоге-нидных стеклообразных полупроводниках широко используются представления о существовании в структурной сетке стекла двухэлектронных центров с отрицательной корреляционной энергией (и-минус центров или У' центров) [1]. Идеология У центров была предложена Андерсоном [2] для объяснения электрических, термических и магнитных свойств аморфных материалов (линейность температурной зависимости удельной теплоемкости, пиннинг уровня Ферми вблизи середины запрещенной зоны и отсутствие сигнала электронного парамагнитного резонанса). Эти представления были развиты Стритом и Мотом [3], а также Кастнером, Адлером и Фрицше [4], постулировавшим, что нейтральным состоянием У центра в халькогенидных стеклообразных полупроводниках является Э)’ дефект, а заряженными - IX и Гф дефекты (здесь О - атом халькогена, нижний индекс обозначает координационное число, а верхний - заряд). Обзор экспериментальных и теоретических исследований У центров в халькогенидных стеклообразных полупроводниках (ХСП) дан в монографии под редакцией К.Д. Цэндина [5].
Впервые в цикле работ Г.А. Бордовского с сотр. [6] такие центры были обнаружены методом абсорбционной мессбауэровской спектроскопии на

требующую затраты энергии.
Тогда концентрация ППВ, присутствующих в стекле, полученном закалкой расплава, в предположении, что равновесие достигается при температуре стеклования Тё, дается выражением Nexp{-Uu>/2kTg), где N — концентрация решеточных узлов, ии> - корреляционная энергия для конфигурации в виде отрицательно заряженной оборванной связи С)" (энергия образования ППВ). При Т ~ 500К ППВ составляют ~ Ю‘б полного числа узлов, если ии. ~ 1,1 эВ [186].
Энергия образования ППВ может быть уменьшена, если они образуются близко друг к другу, благодаря энергии кулоновского притяжения. Подобные связанные пары Кастнер [4] назвал интимными парами с переменной валентностью (ИПТТВ). Однако следует отметить, что ППВ закрепляют энергию Ферми, а ИППВ — нет, и следует ожидать гораздо большей чувствительности концентрации ППВ, нежели ИППВ, к добавлению легирующих элементов, образующих заряженные центры. Явления переноса чувствительны к присутствию заряженных центров, т. е. ППВ будут сильнее, чем ИППВ, воздействовать на дрейфовые подвижности, поскольку последние в основном нейтральны, если расстояние между парами сравнимо с межатомным расстоянием [186].
Следует подчеркнуть, что различные «недокоординированные» и «пе-рекоординированные» узлы могут рассматриваться как различные зарядовые состояния одного и того же дефекта. Возвращаясь снова к работе Мота с сотр. [3] и обозначениям И', Б0 и 0 (тем самым избегая проблемы - является ли дефект Б0 трехкоординированным), можно видеть, что уход электрона с дефекта О' превращает его в 0°, а уход другого электрона превращает его в Г3+. Более того, их можно рассматривать как реальные точечные дефекты (а не просто как растянутые или искаженные связи) поскольку они либо обладают зарядом, но не обладают спином (П+ и Б"), либо обладают спином, не