Получение твердых растворов системы InSb-ZnTe. Ее адсорбционные, электрофизические и оптические свойства

• Автор: Шубенкова, Екатерина Гаррьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 231 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общая характеристика бинарных соединений А3В5 и А2В6

1.1.1. Сравнительная характеристика соединений А3В5 и А2В6

1.1.2. Кристаллическая структура

1.1.3. Химическая связь

1.2. Антимонид индия

1.2.1. Объемные свойства антимонида индия

1.2.2. Поверхность соединения 1п8Ь

1.2.3. Адсорбционные свойства ГпБЬ

1.3. Теллур ид цинка

1.3.1. Физико-химические свойства ХпТе

1.3.2. Поверхностные свойства 2пТе
1.3.3. Адсорбционные свойства Zn^e
1.4. Общая характеристика твердых растворов на основе соединений А3В5, А2В6 и методы нх получения
1.4.1. Общая характеристика твердых растворов на основе соединений
А3В5 и А2В6
1.4.2. Получение твердых растворов типа А3В5 - А2В6
1.4.3. Получение пленок бинарных соединений и твердых растворов типа
А3В5-А2Вб
1.4.4. Некоторые сведения о системе 1п8Ь — ZnTc
1.4.5. Основные закономерности адсорбционных процессов на твердых
растворах на основе бинарных алмазоподобных полупроводников
1.5. Практическое применение бинарных соединений и твердых растворов на их основе
1.5.1. Области практического применения бинарных компонентов и твердых растворов систем А3В5 - А2В6
1.5.2. Полупроводниковые сенсоры-датчики для газового анализа
1.5.3. Исследование адсорбции методами ИК- и КР-спектроскопии
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Исследуемые объекты и способы их получения
2.1.1. Получение твердых растворов виде порошков
2.1.2. Получение пленок исходных бинарных компонентов и твердых растворов
2.2. Идентификация компонентов системы 1п5Ь — 2пТе
2.2.1. Рентгеноструктурный анализ
2.2.2. Оптические методы исследования образцов системы. Определение ширины запрещенной зоны
2.2.2.1. ИК — спектроскопические исследования
2.2.2.2. Метод спектроскопии комбинационного рассеяния (КР)
2.2.2.3. Исследование стехиометрического состава
2.3. Исследование кислотно-основных свойств
2.3.1. Определение pH — изоэлектрического состояния
2.3.2. Исследование кислотно-основных свойств механохимическим методом
2.3.3. Неводное кондуктометрическое титрование
2.4. Исследование адсорбционных свойств
2.4.1. Выбор и получение газов
2.4.1.1. Получение аммиака
2.4.1.2. Получение оксида углерода (11)
2.4.1.3. Получение кислорода
2.4.2. Проведение адсорбционных измерений
2.5. Электрофизические измерения
2.5.1. Измерение удельной электропроводности
2.5.2. Исследование заряжения поверхности под влиянием адсорбированного газа

Глава 3. Обсуждение результатов
3.1. Результаты идентификации
3.1.1. Рентгеноструктурный анализ
3.1.2. Определение оптической ширины запрещенной зоны методом ИК-спектроскопии (ИКС)
3.1.3. Применение метода спектроскопии комбинационного рассеяния для идентификации компонентов системы 1пБЬ-2пТе
3.1.3.1. Идентификация бинарных компонентов и твердых растворов системы 1п8Ь-2пТе
3.1.3.2. Механохимическая активация и люминесцентные свойства компонентов системы 1п8Ь - 2пТе
3.1.3.3. Определение ширины запрещенной зоны компонентов системы
3.1.4. Оценка стехиометрического состава
3.1.5. Измерение удельной электропроводности
3.2. Кислотно-основные свойства поверхности компонентов системы 1п8Ь -Zn^e
3.2.1. Определение водородного показателя изоэлектрического состояния (рНю„)
3.2.2. Неводное кондуктометрическое титрование
3.2.3. Механохимические исследования
3.3. Адсорбционные свойства компонентов системы 1п8Ь -2пТе
3.3.1. Исследование адсорбции
3.3.1.1. Адсорбция СО на образцах системы 1п8Ь-2пТе
3.3.1.2. Адсорбция аммиака на образцах системы 1п8Ь - ZnTe
3.3.1.3. Адсорбция кислорода на образцах системы 1п8Ь - гпТе
3.3.2. Обобщение результатов адсорбции
3.4. Электрофизические измерения в процессе адсорбции

электрическими параметрами. Авторами [198] были определены оптимальные условия выращивания крупнокристаллических слоев InSb с высокой подвижностью носителей. Пленки были получены на подложки из стекла, слюды и аморфного кварца при температуре испарителя Т„ = 1100°С, температуре подложки Тк = 300-500 °С. Полученные образцы были р- и п-типа, а также были изготовлены стехиометрические пленки n-типа легированные теллуром с концентрацией примеси 10|3 - 1018 см'3.
Кроме перечисленных методов в работе [196] для получения пленок антимонида индия применялись также методы ионного распыления, программированного распыления, жидкофазной эпитаксии и молекулярнолучевой эпитаксии. Авторами сделан вывод, что пленки, полученные на подложках из стекла имеют поликристаллическую структуру, температура конденсации пленок оказывает сильное влияние на размеры кристаллических зерен и электрические параметры.
Оригинальный метод изготовления тонких пленок пз InSb описан Бейтом и Тейлором [3, 231]. Авторы раздавливали каплю InSb между двумя оптически плоскими параллельными пластинками и давали ей остыть.
Поликристаллические пленки твердых растворов систем Ini_xGaxSb и GaAs-GaP, во всем интервале значений х, были получены методом дискретного испарения [196, 249]. Испаряемый материал изготавливался путем смешивания порошков исходных соединений в необходимой пропорции. С помощью рентгеноструктурных и металлографических исследований выращенных пленок было установлено, что параметр решетки линейно изменяется с изменением состава, пленки поликристаллические и однофазные. Отжиг для пленок, полученных при максимальной температуре подложки (450 - 550 °С), не приводит к каким-либо изменениям структуры или электрических свойств, что говорит о том, что равновесное состояние в пленках было получено сразу во время их конденсации.