Система GaSb-ZnTe. Ее адсорбционные и другие поверхностные свойства

• Автор: Новгородцева, Любовь Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

1.1. О получении и исследовании полупроводниковых твердых растворов. Состояние вопроса.
1.2.Мстоды получения полупроводниковых твердых растворов, в том числе пригодные непосредственно к изучаемой системе.

1.3. Методы получения тврдых растворов в виде тонких плнок

1.4. Основные объемные свойства компонентов системы СаБЬгпТе

1.4.1. Физикохимические свойства ваБЬ

1.4.2. Физикохимические свойства

1.5. Поверхностные свойства бинарных соединений и твердых растворов сис темы типа АМВУ АПВУ1. Система ва5Ь2пТе.

1.5.1. Состояние поверхности

1.5.2. Адсорбция газов

1.5.3. Каталитические и кислотноосновные свойства

1.5.4. Оптические исследования

1.6. Основные области практического применения бинарных соединений и твердых растворов систем АШВЧ АИВУ1, и главным образом системы СаБЬ. Эффективность их использования
4 1.6.1. Полупроводниковые сенсоры датчики для газового анализа
Глава II. Экспериментальная часть.
.1. Исследуемые объекты и способы их получения
.1.1. Получение тврдых растворов.
II. 1.2. Получение плнок исходных бинарных компонентов и тврдых растворов
II. 1.3. Идентификация тврдых растворов методом рентгенографического анализа.
V П.2. Измерение удельного сопротивления пленок образцов системы СаБЬ
II.3. Исследование кислотноосновных свойств
.3Л. Определение изоэлектрического состояния.
.3.2. Исследование кислотноосновных свойств методом механохимии
.3.3. Кондуктометрическое неводное титрование.
.4. Получение газов.
.5. Исследование адсорбции газов на компонентах системы
.6. Исследование влияния адсорбатов аммиака, оксида углерода II, кислорода на заряжение поверхности
.7. ИКспсктроскопические исследования
ГЛАВА III. Результаты эксперимента и их обсуждение
III. 1. Идентификация тврдых растворов рентгенографическим способом.
III.2. Измерение удельного сопротивления пленок образцов системы
III.3 Водородный показатель изоэлектрического состояния. Кислотно основные свойства
1.3.1. Водородный показатель изоэлектрического состояния.
1.3.2. Кондуктометрическое псводнос титрование.
1.3.3. Исследование кислотноосновных свойств методом мсхаиохим1ш.
III.4. Адсорбционные свойства бинарных соединений и твердых растворов ,.xx
1.4.1. Исследование адсорбционной чувствительности бинарных соединений и твердых растворов i.xx по отношению к аммиаку
1.4.2. Определение адсорбционной способности бинарных соединений и твердых растворов системы по отношению к оксиду углерода.
1.4.3. Адсорбция кислорода на бинарных соединениях и твердых растворах .xx.
1.4.4. Анализ адсорбционных процессов на поверхности твердых растворов ,.xx.
III.5. Исследование влияния аммиака, оксида углерода II, кислорода на заряжение поверхности бинарных соединении и твердых растворов системы
.
III.6. ИКспсктроскопичсскис исследования.
Ш.6.1.ИКспектроскопические исследования химического состава исходной поверхности бинарных соединений и твердых растворов системы
1.6.2. ИКсиектры систем бинарные соединения аммиак, твердые растворы аммиак .4x при различных температурах.
1.6.3. Определение адсорбированных форм оксида углерода II при различных температурах на поверхности бинарных соединений и твердых растворов системы по ИКспектрам
III.7. Природа активных центров поверхности и механизмы се взаимодействия с молекулами 3 и СО в рамках модели, рассматривающей соотношение локальных параметров химически адсорбированного комплекса и характеристик реальной поверхности.
II 1.8. Систематизация данных комплексного исследования бинарных компонентов и твердых растворов системы . Основные закономерности изменения изученных поверхностных свойств в зависимости от состава
III.9. Сенсорыдатчики газового назначения
Синеок литерату ры
Введение


Но материалы в порошкообразном состоянии обычно непригодны для исследования электрофизических свойств и для применения в области полупроводниковой техники. Поэтому в настоящее время для получения твердых растворов используют отжиг в порошках, в основном для решения вопроса о возможности существования твердого раствора в данной системе. Для того чтобы ускорить переход в равновесное состояние и при этом получить крупнокристаллические образцы, стали применять отжиг при температурах, как можно более близких к линии ликвидуса данной системы тврдых растворов. Положение линии ликвидуса определяется при помощи рентгеновских лучей по методу, предложенному в работе . Методы зонной перекристаллизации , зонного выравнивания 1, , , химических газотранспортных реакций , также применяются для получения поликристаллических образцов тврдых растворов. Тврдые растворы широко распространены в группе алмазоподобных полупроводников. Например, на основе соединений А3В5 образуются тврдые растворы замещения как с теми же А3В5, так и с другими, в особенности родственными, соединениями , . Первыми системами, образующими твердые растворы, на основе v, в которых был установлен переход к равновесному состоянию в процессе отжига, были системы I и I, исследованные Горюновой и Федоровой . Ими с помощью рентгеновского метода изучалась возможность образования в широком интервале концентраций твердых растворов замещения. В настоящее время большое внимание обращено к четверным гстсровалентным тврдым растворам на основе соединений А3В5 А2ВГ Интерес
к твердым растворам между соединениями и А В связан с надеждой на благоприятное сочетание свойств широкозонных люминисцентиых материалов А2В6 со свойствами полупроводниковых материалов А3В5 . Составляющие их бинарные компоненты достаточно хорошо изучены, а исследование тврдых растворов на их основе даст возможность получить ряд интересных свойств. Данные системы относятся к новому типу гетсровалентного замещения. Здесь и катионообразователи и анионообразователи различной валентности представители разных групп периодической системы Д. И. Менделеева. Общим для этих веществ является природа межатомных связей тетраэдрические ковалентные связи и, как следствие этого, идентичность кристаллической структуры. Физикохимические и электрические свойства таких систем почти не исследованы. Это приводит в первую очередь к легированию основного вещества, а с увеличением содержания второго компонента в сплаве к изменению кристаллической решетки и, как следствие этого, к изменению их физических свойств . Чаще всего тврдые растворы данного типа получают сплавлением компонентов в вакуумированных кварцевых ампулах с использованием вибрационного перемешивания расплава 4, . Перемешивание необходимо, так как в данном методе кристаллизация часто проходит неравновесно изза отставания процессов взаимной диффузии в фазах. Полученные данным методом материалы подвергают термической обработке интенсивной закалке расплава с последующим отжигом при температуре, незначительно превышающей точку солидуса для неравновесного состояния. Области существования тврдых растворов обнаруживают обычно рентгеноструктурным, микроструктуриым и дифференциальнотермическим методами анализа . Для систем А3В5 А2Вб характерно значительное изменение ширины запрещенной зоны при добавлении незначительного количества соединений А3В5 к основному количеству соединения Л2В6 . В системах такого типа отмечается нелинейный характер зависимости вогнутость без действительного минимума оптической ширины запрещенной зоны от состава, что свидетельствует о различии зонных структур исходных соединений , , , . В работе показано, что варьирование качественного и количественного состава твердых растворов позволяет изменять их химические и физикохимические характеристики. С одной стороны близость энергетического спектра твердого раствора и исходных соединений позволяет получать новые материалы с монотонно или дискретно изменяющимися свойствами, то есть свойства твердых растворов могут заполнить большой интервал физических и физикохимических параметров.