Управляемый синтез гетерогенных систем: технология и свойства

• Автор: Аверин, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.11.14, 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 381 с. : ил.

1 Методология технологии управляемого синтеза гетерогенных

систем

1.1 Многокомпонентные системы и их свойства

1.2 Основные методы получения многокомпонентных систем

и приборов на их основе

1.3 Влияние облучения на свойства многокомпонентных систем

1.4 Концепция создания гетерогенных систем с управляемыми свойствами

Выводы
2 Основы технологии управляемого синтеза многокомпонентных полупроводниковых материалов на основе соединений А4В6
2.1 Использование метода «горячей стенки» для получения эпитаксиальных пленок сульфида, селенида свинца и твердых

растворов на их основе в квазиравновесных условиях

2.2 Выбор условий получения эпитаксиальных Пленок сульфида свинца и РЬЗ^Бе.^ высокого структурного совершенства на основе кинетических исследований
2.2.1 Кинетическая диаграмма условий конденсации пленок сульфида свинца и твердых растворов РЬЗ^Яе^ на диэлектрических подложках из фтористого бария
2.2.2 Влияния условий получения на скорость конденсации и структурное совершенство эпитаксиальных пленок сульфида свинца
и твердых растворов сульфид-селенид свинца
2.3 Зависимость электрофизических свойств многокомпонентных материалов на основе эпитаксиальных пленок сульфида свинца от условий
получения
2.3.1 Зависимость концентрации носителей заряда и

коэффициента термоЭДС от давления пара серы
2.3.2 Влияние температуры подложки на значения коэффициента термоЭДС и тип электропроводности
многокомпонентных полупроводниковых материалов
2.4 Зависимость состава и электрофизических свойств многокомпонентных систем на основе эпитаксиальных пленок твердых растворов сульфид-селенид свинца от условий
получения
2.5 Физико-химические закономерности получения многокомпонентных полупроводниковых материалов на основе эпитаксиальных пленок сульфида свинца и твердых растворов сульфид-селенид свинца с контролируемыми свойствами
2.5.1 Расчет термодинамических параметров реакций образования собственных дефектов в многокомпонентных материалах на основе эпитаксиальных пленок РЬ8 и твердых растворов РЬБ^^е^
2.5.2 Расчет концентраций собственных дефектов, носителей заряда
и инверсных давлений пара халькогена квазихимическим методом
2.5.3 Термодинамический расчет условий протекания реакций замещения атомов серы атомами селена
2.5.4 Кинетические расчеты процессов самодиффузии в полупроводниковых материалах на основе А4В6
Выводы
3 Управляемый синтез многокомпонентных проводниковых материалов
3.1 Получения пленок многокомпонентных проводниковых материалов методом термического испарения в вакууме
3.2 Процессы формирования пленок проводниковых многокомпонентных материалов
3.3 Влияние условий конденсации пленок многокомпонентных материалов, полученных методом термического испарения в вакууме,
на их состав
3.4 Исследование скорости конденсации пленок многокомпонентных материалов
3.5 Исследование адгезии пленок к поверхности ситалловой подложки
3.6 Моделирование процесса формирования пленок многокомпонентных проводниковых материалов
Выводы
4 Управление свойствами многокомпонентных материалов на основе сегнетоэлектрических твердых растворов
цирконата-титаната свинца
4.1 Влияние состава твердых растворов
цирконата-титаната свинца на их электропроводность
4.2 Влияние однократного рентгеновского излучения на электропроводность сегнетоэлектрических твердых растворов
на основе цирконата-титаната свинца
4.3 Моделирование электропроводности твердых растворов цирконата-титаната свинца
4.4 Влияние многократного рентгеновского излучения на электропроводность твердых растворов цирконата-титаната свинца
4.5 Влияние рентгеновского излучения на диэлектрические
свойства твердых растворов цирконата-титаната свинца
Выводы
5 Получение пленочных резисторов на основе многокомпонентных проводниковых материалов с управляемыми и стабильными во времени параметрами
5.1 Исследование параметров пленочных резисторов на основе хромоникелевых сплавов в процессе хранения
5.2 Влияние защитного слоя на параметры пленочных резисторов
с использованием хромоникелевых сплавов в процессе хранения
5.3 Управление параметрами пленочных резисторов
Особенно важны для исследования с точки зрения структуры и свойств конденсированных систем ранние стадии роста - зародышеобразование. Оно характеризуется образованием критических зародышей. Их размеры определяются величиной свободной энергии, скоростью образования зародышей, зависящей от поверхностной энергии, пересыщения, энергией адсорбции и диффузии адсорбированных атомов, задаваемых степенью отклонения условий получения от равновесных. Пленки, сформированные при высоких значениях свободной энергии, состоят из зародышей с большим критическим радиусом и характеризуются низкой скоростью зародышеобразования. Если зародыши критического размера образуются при низких значениях свободной энергии и высоких скоростях зародышеобразования, то синтезируемая пленка состоит из зародышей с малым критическим радиусом. В таких пленках островки и зерна образуются на ранних стадиях зародышеобразования, поэтому они являются более мелкодисперсными по сравнению с предыдущим случаем.
Развитию современных теорий о механизме и кинетике процессов зарождения конденсируемых фаз мы обязаны A.B. Шубникову, Г.Г. Леммлейну, Я.И. Ге-гузину, С.А. Семилетову, A.A. Чернову, М. Фольмеру, О. Веберу, И.П. Хирсу, Г.М. Паунду, P.A. Зигзби, Д.Д. Беккеру, Д. Дерингу, Д. Уолту, Т.Н. Родину, Л. Майсселу, Р. Глэнгу и многим другим [2, 102,143-145].
Равновесное давление при синтезе материалов определяется температурой поверхности подложки, а действительное - температурой испарения исходной загрузки. По величине разности давлений над испарителем исходной загрузки и подложкой судят о степени равновесности метода получения пленок многокомпонентных систем, а значит, разработанные модели, определяющие механизм зарождения и роста пленок в различных условиях делятся на равновесные, квази-равновесные, кинетические и используют термодинамический, квантовомеханический и молекулярно-статистический подход при описании процессов конденсации [146]. Модели дополняют друг друга и различаются учетом различных процессов, например, движением фазовой границы, распределением агрегатов по размерам на поверхности, заполнением узлов кристаллической решетки и т. д.