Тонкие пленки Cd x Zn1-x S: получение, свойства, реакции заряженных частиц

• Автор: Метелёва, Юлия Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 164 с. : ил

1.1 Способы синтеза полупроводниковых пленок на основе соединений А1ВУ1.

1.2 Физикохимические свойства сульфидов кадмия и цинка.

1.2. 1. Химические свойства.

1.2.2. Свойства твердых растворов Сс1хХп .

1.2. 3. Структура соединений системы Ссп

1.3 Спектральные, фотоэлектрические, люминесцентные свойства соединений системы СБгг.

1. 3. 1. Люминесцентные свойства.

1. 3. 2. Центры люминесценции в сульфиде кадмия

1. 3. 3. Центры люминесценции в сульфиде цинка.

I. 3. 4. Центры люминесценции в твердых растворах x.i.x

Механизмы фотолюминесценции в пленках Ссщ.хЭ

1. 3. 5. Электропроводность
1.4 Физикохимические процессы, протекающие в сульфидах кадмия и цинка под действием света
1. 4. 1. Фотолиз.
1. 4. 2. Фотостимулированная миграция атомов.
Постановка задачи.
Глава 2. Методы исследования, получение пленок и их
свойства.
2.1 Схема синтеза.
2. 1. 1. Комплексообразование
2. 1.2. Термодеструкция комплексов
2.2 Основные методы исследования
2. 2. 1. СВЧфотопроводимостъ
2. 2. 2. Люминесценция.
2. 2. 3. Методика совместных измерений люминесценции и
отражения топких пленок
2. 2. 4. Методика для измерения коэффициента поглощения в
сильно поглощающих средах
2.3 Дополнительная обработка пленок
2. 3. 1. Исследование влияния адсорбции на реакции дефектов
2. 3. 2. Влияние примесей на свойства СВЧфотопроводимости.
2. 3. 3. Дополнительная термообработка.
2.4 Влияние условий синтеза на структуру пленок С1хП.х8.
2.5 Твердые растворы Сс2п
2. 5. 1. Влияние состава и примесей на ширину запрещенной зоны
пленок системы.
2. 5. 2. Квазистационарная электропроводность
2. 5. 3. Стационарная фотопроводимость.
2.6 Обсуждение.
Заключение
Глава 3. Природа центров люминесценции пленок системы СсБгп8. полученных из тиомочевинных координационных соединений
З. I Зависимость люминесцентных свойств пленок от условий синтеза.
Влияние состава исходного тиомочевинного комплексного соединения и
температуры синтеза на люминесценцию пленок
3.2 Спектры люминесценции при разных энергиях возбуждения
3.3 Природа центров люминесценции пленок Сх2п.х8, полученных из
тиомочевинных координационных соединений.
3.4 Обсуждение.
Заключение
Глава 4. Формирование дефектной структуры пленок системы Сс2п8 в процессе термодеструкции тиомочевинных координационых соединений
4.1 Влияние термообработки на люминесцентные свойства пленок.
4.2 Зависимость спектров люминесценции от состава пленок системы
4.3 Зависимость спектров люминесценции от толщины пленок
4.4 Обсуждение
4. 4. 1. Роль воды
4. 4. 2. Структура дефектов в твердых растворах
Заключение
Глава 5. Свойства носителей тока в пленках v
5.1 Природа СВЧфотопроводимости
5.2 Зависимость СВЧфотоотклика от условий получения
5.2. 1. Зависимость СВЧфотоотклика от температуры синтеза
5. 2. 2. Влияние термообработки пленок на СВЧфотоотклик
5. 2. 3. Зависимость СВЧфотоотклика от природы исходных
тиомочевинных координационных соединений
5.3 Реакции захвата и структура пленок
5.4 Влияние адсорбции акцепторов электрона, дырки, комплексообразователя с межузельными ионами на СВЧфотоотклик
5.5 Влияние интенсивности света.
Заключение
Глава 6. Фотохимические процессы в пленках viv
6.1 Влияние предварительного освещения на свойства пленок
6. 7. 7. Краткая история обнаружения эффекта
фотоутомляемости люминесценции.
6. 1.2. Влияние освещения на люминесценцию пленок .
6. 1.3. Эффект фичьтра
6.2 Закономерности фотохимического процесса.
6.3 Химическое проявление пленок
6.4 Обсуждение
Список литературы.
Обозначения и сокращения
электрон, рождаемый квантом света дырка, рождаемая квантом света V, V вакансионные дефекты серы, металла заряд дефекта
7 дефект замещения серы галогеном , , I
заряд дефекта 1
дефект замещения серы кислородом
Сф, междоузельный ион кадмия, серы
донорная примесь в междоузлии
ТКС тиомочевинное координационное соединение
КС координационное соединение
СВЧ сверхвысокая частота
СВЧфотопроводимость фотопроводимость, измеряемая в переменном электрическом поле сверхвысокой частоты
СВЧфотоотклик изменение отраженной мощности СВЧволны от резонатора с образцом, вызванное действием света.
ВВЕДЕНИЕ


Воронеже, 2 всероссийских конференциях XI студенческой научной конференции Проблемы теоретической и экспериментальной химии, г. Екатеринбурге и III Всероссийской конференции молодых ученых Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии, г. Саратове , 2 всероссийских семинарах Наночастицы и нанохимия, г. Черноголовке и II Всероссийском семинаре Проблемы и достижения люминесцентной спектроскопии, г. Саратове , на конференции Научные исследования в наукоградах Московской области. Новые материалы и технологии. МКХТ Успехи химии и химической технологии, декабря , Москва, РХТУ и международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам Ломоносов, 9 апреля г. Москва, химфак МГУ. Фотография в XXI веке, г. СанктПетербурге ,. Диссертация включает рисунка, 9 таблиц, библиографию из 1 наименований. Содержание глав. В первой главе Свойства системы Сбп8 и фотохимические процессы. Обзор литературы приведен общий обзор тенденций в исследованиях полупроводников на основе АПВУ1. На примере системы СбБпБ, показаны основные проблемы и приведены необходимые данные о свойствах. Дана постановка задачи. Вторая глава Методы исследования, получение пленок . Обосновывается использованный в работе подход для исследования формирования фоточувствительности тонкопленочных структур состава Сх2п1х8. Приведены данные по свойствам пленок. Обсуждается взаимосвязь состава пленок и их свойств, а также влияние возможного структурного перехода вюрцитсфалерит. Третья глава Природа центров люминесценции пленок системы СбБ, полученных из тиомочевинных координационных соединений посвящена исследованию природы центров люминесценции пленок 6x. Рассматриваются вопросы отнесения полос люминесценции к комплексным дефектам, образующимся в процессе пиролиза тиомочевинных координационных соединений кадмия и цинка. Сс2п8 в процессе синтеза из тиомочевинных координационных соединений кадмия и цинка. Процессы, связанные со структурным переходом вюрцитсфалерит, отражаются на люминесцентных свойствах пленок системы С2п8. Рассматривается взаимосвязь состав пленки тип дефекта в пленках. В пятой главе Свойства носителей тока в пленках Сс1х2п1. СВЧфотопроводимости. Рассматривается природа СВЧфотоотклика пленок системы С2п8 и зависимость свойств электрона от условий синтеза. Шестая, заключительная глава Фотохимические процессы в пленках Сс1х2П. В итоге главы дано совместное обсуждение данных по элементарным реакциям заряженных частиц и фотохимическим процессам в пленках СсПюсЗ. ГЛАВА 1. Использование полупроводниковых свойств соединений АПВУ1 началось задолго до начала понимания природы их свойств, обуславливающих чувствительность полупроводниковых объектов к различным физикохимическим факторам. Некоторые фундаментальные явления, например, выпрямление тока, фотопроводимость, люминесценцию, наблюдали и с успехом использовали на пленочных структурах еще задолго до того, как появилась теория полупроводников, способная их объяснить , . В настоящее время полупроводниковые структуры на основе соединений АИВУ используются или их предложено использовать во многих областях как среды для оптической записи информации как основа для создания принципиально нового поколения цифровой техники оптических компьютеров тонкопленочные усилители послужили основой для многих разработок активных тонкопленочных элементов для интегральных схем исследования пленочных материалов, например, СбБ, поддающихся осаждению вакуумными методами, привели в г. Веймером пленочного полевого транзистора и др. Научный и практический интерес к халькогеиидным пленочным твердым растворам, в том числе и к пленкам xx, связан также с возможностью управлять их электропроводностью и фоточувствительностыо для применения в качестве детекторов излучения, лазеров, светодиодов, оптических модуляторов . Однако дальнейшее совершенствование и материалов и устройств на их основе халькогенидов металлов уже в значительной степени сдерживается недостатком ряда данных. В частности, практически отсутствуют количественные данные по характеристикам элементарных стадий реакций, приводящих, в конечном счете, к формированию кластеров металлов .