Поверхностные физико-химические свойства полупроводниковой системы InSb-CdS

• Автор: Филатова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Введение

Глава 1. Литерагурный обзор.

1.1. Общая характеристика и объемные свойства соединений

АШВ АИВУ и твердых растворов типа АШВУ АИВУ

1.1.1. Кристаллическая структура

1.1.1.1. Полупроводниковые соединения АШВЧ, АИВЧ1.

1.1.1.2. Особенности кристаллической структуры I иердых

растворов АШВУ АПВУ

1.1.2. Дефекты кристаллической структуры

1.1.3. Взаимодействие компонентов в полупроводниковых твердых растворах А,,ВУ АПВУ

1.1.4. Химические, электрические и оптические свойства бинарных соединений 1п8Ь и СбБ, а также твердых
растворов типа АШВ АПВУ
1.1.4.1. Ап гимонид индия.
1.1.4.2. Сульфид кадмия.
1.1.4.3. Твердые растворы ЛИВУ ЛВУ.
1.1.5. Применение бинарных соединений 1п8Ь, СсЗБ и твердых
растворов АтВУАпВм.
1.2. Поверхностные свойства соединений ,IV, АПВУ1, в том
числе 1п8Ь и Сс, а также твердЕлх растворов типа ЛШВУ АНВУ1.
1.2.1. Физикохимическая природа поверхности
1.2.2. Химический состав и кислотноосновные свойства
поверхности соединений 1п8Ь, Сс.
1.2.2.1. Антимонид индия
1.2.2.2. Сульфид кадмия.
1.2.3. Адсорбционные и электрофизические свойства
соединений 1п8Ь, Сс.
1.2.4. Особенности поверхностных свойств твердых
растворов АШВУ АПВУ.
1.3. Методы получения твердых растворов типа АП,ВУ АПВУ1.
1.4. Химические сенсорыдатчики газово о анализа
Глава 2. Экспериментальная чаиь
2.1. Получение твердых растворов системы 1п8Ь1.хСб8х.
2.2. Идентификация твердых растворов 1п8Ь ХСХ методом рентгеноструктурного анализа
2.3. Термогравиметрический анализ
2.4. Исследование микроструктуры, химического состава и кислотноосновных свойств поверхности бинарных
соединений 1п8Ь, Сс1Б и твердых растворов на их основе.
2.4.1. Метод атомносиловой микроскопии
2.4.2. ИКспектроскопические исследования
2.4.3. Определение рНизоэлсктрического состояния
2.4.4. Механохичическое исследование кислотноосновных свойств
2.4.5. Кондуктометрическое титрование
2.5. Исследование адсорбционных свойсш бинарных соединений 1пБЬ, СбБ и твердых растворов
на их основе методом пьезокварцевого взвешивания.
2.6. Исследование электрофизических свойств пленок
антимонида индия и твердых растворов системы 1п8Ь.хСсх
2.7. Получение аммиака и оксида азота IV.
Глава 3. Результат и их обсуждение.
3.1. Идентификация твердых растворов 1п8Ь1.хСсх
3.1.1. Рентгеноструктурный анализ
3.1.2. Термографический анализ.
3.1.3. Зависимость изменения электропроводности пленок
антимонида индия и твердых растворов 1п8Ь.хСб8х от состава
3.2. Структура, химический состав и кислотноосновные свойства поверхности компонентов системы 1п8ЬСс.
3.2.1. Исследование микроструктуры поверхности
3.2.2. ИКспсктроскопические исследования.
3.2.3. Определение водородного показателя изоэлектрического состояния р 1ию
3.2.4. Механохимические исследования
3.2.5. Неводное кондуктометрическое титрование
3.3. Адсорбционные свойства компонентов системы пБЬСбЗ
3.3.1. Адсорбция аммиака на поверхности компонентов
системы 1п8ЬСс.
3.3.2. Адсорбция оксида азота IV на поверхности компонентов
системы 1п8ЬСс
3.3.3. Сравнительная характеристика адсорбционных
свойств компонентов системы 1п8ЬСс
3.4. Электрофизические измерения в процессе адсорбции
Глава 4. Анализ результатов комплексно о исследования компонентов системы п8ЬС, а акжс пскоюрмс аспект протезировании поверхностных свойск
твердых растворов типа АШВАПВ.
Выводы.
Список литературы


Так, при получении поликрисгалличсских пленок сульфида кадмия методом термическою вакуумною испарения с повышением температуры конденсации доля юксагональной фазы растет в области 3 К 3 К гексагональная и кубическая фазы сосуществуют, причем содержание последней не превышает . Отжиг пленок СбБ также увеличивает долю гексагональной модификации 7. При получении поликристаллических пленок СбБ методом пульверизации с последующим пиролизом из координационных соединений КС кадмия с тиомочевиной 8 выявлено влияние природы исходных КС на кристаллическую структуру. Пленки из растворов СсЫо2С, Сс1йо2Вг2, СсЫо2 кристаллизуются в вюртцитной модификации, из растворов Сб1Ыо2СП3СОО2, Сс1Ыо4Г2, Са0йо4ЫО, СсЫоО4 в сфалсритной модификации. Установлено, что низкой симметрии ближайшего окружения атома кадмия в КС соответствует структура сульфида низкой симметрии и наоборот. Она предполагает наличие кристаллов с многодвойниковой и гетерофазной нластинчатостыо, а также пакетов кристаллофафических плоскостей из атомов избыточною химического компонента на межслоевых фаницах. Некоторые из соединений А,ПВУ также могут существовать в нескольких полиморфных модификациях. Так, у антимонида индия их четыре а, р, у и 5 . Модификация и1п8Ь существует при нормальном давлении и относится к структурному типу сфалерита , , , модификации Р, у и 5 существуют при высоких давлениях р1п8Ь имеет объемноцентрированную тетрагональную решетку типа а8п . БЬ . Гексагональная модификация является метастабильной и спонтанно превращается в течение длительною времени в кубическую. Вследствие отсутствия центра симметрии в структурах сфалерита и вюртцита определенные направления в решетке образуют полярные оси. Для сфалерита таким направлением является 1 , для вюртцита 1 . В указанных направлениях имеет место чередование двойных слоев, каждый из которых состоит из атомов одного сорта. Поверхность 1 в структуре сфалерита оканчивается атомами элементов II и III группы Периодической системы соответственно в соединениях АПВУ и Ашу, а поверхность Ш атомами элементов V и VI группы соответственно в соединениях АШВУ и АПВУ. Поверхности 1 и Ш принято называть поверхностями А и В 1. В случае структуры вюртцита наблюдается аналогичная картина с двумя типами поверхностей 1 поверхности А и В. Диаграммы состояния систем АШВЧ и АИВУ1 фиксируются по одному соединению. Для соединений А,ИВУ вплоть до плавления не наблюдается полиморфизма. Для соединений группы АИВМ сфалерит низкотемпературная модификация, а вюртцит высокотемпературная. Температуры фазового перехода сфалерита в вюртцит установлены только для двух соединений группы АПВУ. Для сульфида кадмия фазовый переход наблюдается в интервале 3 К, для сульфида цинка температура перехода составляет 5 К 3. Твердые растворы типа А1,ВУА,ВУ1 являются твердыми растворами гетеровалентного замещения, кристаллизующимися, как правило, в структуре цинковой обманки 1, . При образовании твердых растворов АШВУАИВУ происходит одновременное замещение в двух подрешетках, так называемое двойное замещение или лширование . Замещающие ионы могут обладать различными зарядами, но важно, чтобы при этом не нарушалась суммарная олектронейтральность кристалла. В большинстве случаев при образовании непрерывного ряда твердых растворов замещения параметры решеток являются линейной функцией состава, т. Вщарда например, в системах ваАзпБс, баРгиБ, СаРгп8е, 1пАзНГе 1,,. Однако для некоторых систем твердых растворов ЛШВУАПВЧ эта зависимость не является линейной параметры решеток с составом либо изменяются по сложному закону, либо такая зависимость вообще отсутствует 1. Так, согласно работам , изменение постоянной решетки а с составом твердых растворов 1п8Ь1. Сс1ТеЛ имеет сложный характер рис. Рис. Зависимость параметра решетки а от состава системы 1п8ЬСс1Те. Расширение решетки с последующим е сжатием авторы связывают с возможностью взаимодействия между донорами и акцепторами в твердых растворах и образованием более сложных комплексов типа 1п2Тез. Возможно, что существенное изменение и, соответственно, отклонение от закона Вегарда
параметр решетки в твердых растворах 1п8ЬА В претерпевает только при малых концентрациях АИВУ1, поскольку зависимость а от состава в других подобных системах 1п8Ь1. Тех и Iп8Ь 1 ч2п8еч близка к линейной для х 0, .