Получение и физические свойства новых полупроводниковых соединений Cu3Ga5S9 и Ag3Ga5S9

• Автор: Хан Мен Ук, 0
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 143 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ . .

ГЛАВА І - ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ О ПОЛУЧЕНИИ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ТРОЙШХ ПОЛУПРОВОДНИКОШХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ЭЛЕМЕНТОВ А1, # и С71 ;

Глава II - СИНТЕЗ СОЕДИНЕНИЙ Шз9а5Б<> , Й}з$а5$д И ШЛУЧЕНИЕ ИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ . 2

§ 2; Г. Синтез соединений (мэСаввд и Щз бавЗд § 2.2. Термографический анализ • I І ъ • г; ? ї ; Ї § 2; Зі Получение монокристаллов (м39азвд и <Я^З •' • • • • • • і • • • • • • •

§ 2І4; Рентгеноструктурный анализ ; Н • • . • • •

Глава III - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ Сиз Сгаввд и

с/^з9йв §9 • • • • •••••••• •

§ 3.1. Вольт-амперные характеристики системы

металл- Сиз^вд • і • • * • • V « •

§ 3.2. Электропроводность соединения (ДзВаввд § ЗІЗ; Подвижность носителей тока в Созва^вя § 3.4І ВАХ и электропроводность монокристаллов

Дуз Сои 2д г, . . ; ; . . ; . і

§ 3.5. Частотная зависимость диэлектрической
проницаемости кристаллов Сиэ&авЭд . і § 3.6. Дифференщальная термо-э.д'.с. в монокристаллах Сиэ9аэ 5*9 . "* і і . і І І і і І
ГЛАВА ІУ - ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ С1(з (тОв Э9 И с)^з 9&5 Бя Ї • і

§ 4.1. Методика измерений ФП и ТСТ . V . i . . • • 84
§ 4.2. Фотопроводимость и ее температурная зависимость в монокристаллах Сиэ S9 v •: 1 t1 94-96 § 4.3; Время жизни неравновесных носителей тока в
монокристаллах CusGas S9 • • * • • • • • 96-103 § 4.4. Термостимулированная проводимость в монокристаллах Сиз Gas Sg • • . ; • ♦ . % . • 104
§ 4.5; Спектр фотопроводимости монокристаллов
JtysGos S9 ; ; . . ; . . % ; r; ; s ; ; . * 106
Глава V - ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ
CUsGOsSg и JtysGas Sg . . V . . 109
§ 5.1. Приготовление образцов для оптических исследований . -. . ; . . . г; ; ; ;
§ 5;2. Экспериментальная установка для измерения
отражения и пропускания при нормальном падении излучения • ; ; . % I . ; % . ; i . ; II2-II4
§ 5;3; Основные оптические параметры Ь % i ? I ; i II4-II7
§ 5.4; Спектр коэффициента поглощения монокристаллов CuiGas Sg '. . ; . . 5 . . . . . ; r; II7-I2I
§ 5.5. Спектр коэффициента отражения кристаллов
GiaGasSg 5 ; ". •. ; t * i. f v s ; ; I I2I-I23
§ 5.6. Спектр коэффициента поглощения у края полосы собственного поглощения монокристаллов
с%з Gas S9 . ; ; . ; ; ; * . ; . ; ■; ; 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . ; . . . ; . ; ; . ; . . -. . 127
литература . ; ; . ; . ; ; ; . ; ■; . v . . v ; ‘2 ; . ; 129

Актуальность темы. Возникновение и бурное развитие многих современных отраслей техники постоянно стимулирует поиск и исследование новых перспективных материалов, обладающих более широким спектром свойств по сравнению с уже используемыми или по крайней мере хотя бы частично апробированными материалами. В последние годы в нелинейной оптике, акустооптике, электрооптике и других областях оптоэлектроники материалы на основе элементарных или бинарных соединений благодаря достижениям полупроводникового материаловедения успешно заменяются сложными композициями, содержащими три и больше химических элементов. Одним из наиболее перспективных сложных полупроводниковых материалов признаны тройные соединения на основе элементов I, Ш и У1 групп таблицы Менделеева. Изучение физических и физико-химических свойств этих соединений показало, что в них наблюдаются хорошие сочетания основных физических свойств, отвечающих требованиям практики.
На основе выполнения условий реализации нормальной валентности и равенства определенному числу концентрации электронов на атом теоретически предсказано существование лишь тройных соединений с общими формулами А^С??, А^вР-С^, А^С^1
/1.827, которое впоследствии получило подтверждение на практике. Однако, экспериментально установлено, что существует также группа соединений с общей формулой А1^ /637. попадающая на линию нормальной валентности на концентрационном треугольнике системы А* - - СГС. Анализ опубликованных работ показывает,
что системы на этой линии изучены недостаточно
полно, особенно область до 30 мол.# ^Сз*. В частности, про-

та кристаллизации 0,08-0,12 мм/ч, радиальный температурный градиент 0,3-0,7 К/мм. После выхода кристалла в отжиговую зону печи (200-300°С) его выдерживают 3-5 суток, затем со скоростью 3-5 К/ч охлаждают до комнатной температуры; Таким образом были получены оранжевые монокристаллы длиной до 80 и диаметром до 15 мм.
При выращивании монокристаллов соединения бя* 3$ методом зонной перекристаллизации использован следующий температурный режим: Ш зона - 760°С, П зона - 780°С, I зона - 910°С, температурный градиент в зоне кристаллизации 5-10 К/мм, радиальный температурный градиент 0,2 К/мм, а скорость перемещения фронта кристаллизации 0,1 мм/ч. Таким образом были получены желтовато-зеленые кристаллы длиной до 80 и диаметром до 12 мм.
2) Кристаллизация путем медленного охлаждения расплава
В данном методе /857 вещпства в откачанной ампуле с конусообразной нижней частью помещаются в вертикальную печь, имеющую соответствующий перепад температуры.
Ампула с веществом вначале помещается в верхнюю часть вертикальной трубчатой печи, температура которой несколько выше температуры плавления данного полупроводника; Затем либо ампула опускается сверху вниз, либо печь поднимается снизу вверх.
В обоих случаях кристаллизация начинается от дна ампулы и по мере охлаждения распространяется на весь слиток. Конусообразность нижней части ампулы обеспечивает кристаллизацию с одного центра, получаемого в процессе кристаллизации в зоне капиллярного сужения ампулы.
Для выращивания монокристаллов (мэ^авЗд и Л@з 9(^2^ отмеченный вариант не привел к успеху. Именно поэтому нами был