Исследование квадрупольных эффектов в спектрах ЯМР 63Cu, 115In, 69Ga полупроводниковых соединений со структурой халькопирита

• Автор: Шмидт, Екатерина Вадимовна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 105 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ ХАЛЬКОПИРИТА
1.1. Закономерности образования тройных полупроводниковых фаз
1.2. Тройные полупроводниковые алмазоподобные фазы
1.3. Полупроводниковые соединения типа А1В111СУ12
1.3.1 Химические свойства и полиморфизм в Си1п82
1.3.2. Зонная структура халькопиритовых полупроводников
1.3.3. Электрические свойства халькопиритовых полупроводников
1.4. Точечные дефекты в полупроводниковых кристаллах
ГЛАВА Т1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕТОДИКА
2.1. ЯМР квадрупольных ядер в твердых телах
2.1.1. Квадрупольное взаимодействие
2.1.2. Спектр ЯМР, смещенный квадрупольным взаимодействием
2.2. Экспериментальная методика импульсной ЯМР-спектроскопии
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Си1п82 МЕТОДАМИ
ЯМР 63Си И П51п
3.1. Введение
3.2. Спектры ЯМР 63Си в полупроводниковых нестехиометрических
соединениях СиЫЭг (катионная нестехиометрия)
3.3. Спектры ЯМР 1151п в полупроводниковых нестехиометрических
соединениях СЫпБг (катионная нестехиометрия)
3.4. Спектры ЯМР 63Си и П51п в полупроводниковых нестехиометрических соединениях СиМЗг (анионная нестехиометрия)

Заключение к главе III
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ СиОаТе2, ЛЕГИРОВАННЫХ МАРГАНЦЕМ,
МЕТОДАМИ ЯМР 63Си И 69ва
4.1. Введение
4.2. Спектры ЯМР 63Си и 69Оа в полупроводниковом соединении
СиСаТе2
4.3. Спектры ЯМР 63Си и 69ва в соединениях СиОаТе2> легированных

Заключение к главе IV
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Полупроводниковые материалы являются основой современных высоких технологий и электроники ближайшего будущего [1]. С появлением полупроводников возникли новые чрезвычайно интересные перспективы развития современной техники. Первым полупроводниковым материалом, использованным в электронике, был германий. На его основе в 1948-1949 гг. в США был создан первый полупроводниковый транзистор. Однако малая концентрация и рассеянный характер нахождения германия в земной коре (7-10'4 %), а также ряд других факторов не способствовали его широкому использованию в электронике.
В последние годы и в обозримом будущем наиболее важным, выпускаемым в больших количествах и чрезвычайно широко используемым в разных областях электроники материалом является кремний (в земной коре 30%). Огромное значение имело создание полупроводниковых соединений. Число этих соединений все более сложного состава и их твердых растворов непрерывно растет и уже составляет несколько сотен. Стало реальным получать материалы с любой шириной запрещенной зоны в очень широком диапазоне значений, а также прямозонные полупроводники. Твердотельная электроника позволяет генерировать и поглощать электромагнитные колебания широкого диапазона длин волн, преобразовывать одни виды энергии в другие с помощью устройств опто - и акустоэлектроники, квантовых генераторов, фотопреобразователей, термоэлектрических преобразователей, различного рода датчиков, устройств магнитоэлектроники И др.
Впечатляет роль приборов твердотельной электроники в энергетике: в передаче электроэнергии на большие расстояния с помощью полупроводниковых преобразователей. Возникло новое направление -силовая электроника. Отдельную ветвь силовой электроники составляет солнечная энергетика (солнечные батареи). Это один из важных источников

соответственно Символом V; пользуются, если нужно обозначить свободное междоузлие.
В чистом виде межузельный атом образуется, если в междоузлие переходит атом из поверхностного слоя. Если же в междоузлие переходит атом в объеме кристалла, то образуется пара Френкеля — «вакансия + межузельный атом», связанные упругими силами. Если вакансия и межузельный атом удалены друг от друга на несколько межатомных расстояний (> 6... 10), их упругим взаимодействием можно пренебречь: они перестают быть парой Френкеля (см. Рис. 1.7).
Межузельный атом также вызывает локальные упругие искажения (микронапряжения) за счет симметричного смещения окружающих атомов в направлении от центра межузельного атома, т.е. наблюдается эффект сжатия, противоположный по знаку эффекту, вызываемому вакансией. В результате наличие межузельных атомов приводит к увеличению среднего периода решетки. В веществах с алмазоподобной решеткой эффект от увеличения периода решетки собственным межузельным атомом больше, чем эффект от уменьшения периода решетки матрицы. Это важно учитывать при изучении природы точечных дефектов в полупроводниках.
Больший объем междоузлий в алмазоподобных веществах по сравнению с компактными металлами приводит к тому, что в кремнии и ряде других полупроводников с алмазоподобной решеткой межузельные позиции могут занимать атомы многих веществ, в том числе при высоких температурах и собственные атомы данного вещества, что никогда не имеет места в металлах. С понижением температуры растворимость собственных межузельных атомов, так же как и вакансий, уменьшается, и раствор становится пересыщенным межузельными атомами растворителя и вакансиями. Антиструктурным дефектом называется точечный дефект, встречающийся в соединениях, когда атом одного из компонентов соединения, например А, занимает узел не в своей подрешетке, а в подрешетке другого компонента соединения — В (его символ Ав). Точечные