Устойчивость твердых растворов на основе соединений AIIIBV

• Автор: Шумская, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Твердые растворы в системах на основе соединений АШВУ .

1.1 .Бинарные системы А 1 Ву.

1.2. Тройные системы на основе АШВУ

1.3. Многокомпонентные системы на основе АШВУ

2. Проблема устойчивости твердых растворов в системах на основе АИ1ВЧ

3. Влияние магнитного поля на свойства твердофазных материалов

3.1. Эффекты воздействия магнитного поля.

3.2. Возможные механизмы воздействия магнитного поля на свойства материалов

ГЛАВА II. УСТОЙЧИВОСТЬ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ В КВАЗИБИНАРНЫХ
СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ АШВУ
1. Методика термодинамического анализа устойчивости твердых растворов 2. Определение границ термодинамической устойчивости твердых растворов
в квазибинарных системах на основе
3. Экспериментальное исследование характера взаимодействия компонентов в квазибинарных системах пБЬ пР и пАб пБЬ.
3.1. Метод рентгенофазового анализа
3.2. Локальный рентгеноспектральний микроанализ
3.3. Дифференциальный термический анализ.
3.4. Исследование взаимодействия компонентов в системах пР пБЬ и 1п
Аб пБЬ
4. Когерентные сольвус и спинодаль в квазибинарных системах на основе
ГЛАВА III. УСТОЙЧИВОСТЬ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ В КВАЗИТРОЙНЫХ
СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ АШВУ.
1. Методика термодинамической оценки устойчивости в квазитройных системах пР пАб БЬ и ваР ОаАй ваБЬ
. 2. Области разрыва растворимости в системах пАб пБЬ пР и ОаА
ваБЬваР1.
3. Экспериментальное исследование положения границ области стабильности
сплавов в системе 1пАб пБЬ пР.
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ В КВАЗИБИНАРНЫХ СИСТЕМАХ НА 1Л
ОСНОВЕ АШВУ
1. Эффекты воздействия слабого импульсного магнитного поля на кристаллы
2. Структурные превращения в системе БЬ Аб в результате воздействия импульсного магнитного поля
3. Влияние импульсного магнитного поля на реальную структуру сплавов в
системах пАб пР и пБЬ пАб
4. Эффекты влияния импульсного магнитного поля на соединения А,,1ВУ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Согласно данным , , отклонение от стехиометрии в 1пР и ваР при избытке компонента III группы реализуется за счет образования раствора вычитания в подрешетке фосфора избыток индия в 1пР 1. Т К избыток галлия в СаР 1. Т К . В работе нестехиомегрию в кристаллах фосфида галлия, выращенных по методу Чохральского изпод слоя жидкого флюса из расплавов с содержанием фосфора ат. Полученные результаты показали, что все исследованные кристаллы содержат избыточный галлий, при этом, как в случае СаАэ, образуются достаточно сложные твердые растворы концентрация гаплиевых и фосфорных вакансий в кристалле при температуре плавления СаР составляет 8 и 1. Высокое давление паров фосфора при температуре кристаллизации не позволяет получать кристаллы полупроводниковых фосфидов А1 В4 из расплавов, обогащенных фосфором . Поэтому авторам , не удалось установить, за счет какого из трех возможных дефектов V П, Рь Р1П зл, Рь Ру. Р СаР в сторону избытка фосфора. Антиструктурные дефекты в катионной подрешетке Вд были зарегистрированы методом ЭПР в СаР и ваАб в концентрациях не превышающих 5 см 3, причем эти дефекты оказались термодинамически неравновесными, так как отжигались при высоких температурах. Авторы по результатам исследования ЭПР в арссниде галлия оценили концентрацию возможных дефектов типа Абсл равной 5 см 3. Следует заметить, что в указанных работах в спектрах ЭПР отсутствуют линии, которые можно было бы идентифицировать как ангиструктурный дефекг типа АвОценки концентраций антиструктурных дефектов, проведенные электрическими и оптическими методами, приводят к величинам того же порядка, что и ЭПР . В облученном электронами фосфиде индия получен спектр оптически детектированного магнитного резонанса, интерпретируемый как спектр изолированного антиструктурного дефекта Р,п . В работе отмечается, что изолированные дефекты типа Вл являются, скорее всего, двузарядными донорами, а Ац двузарядными акцепторам. При исследовании внутреннего трения в монокристаллах ваАБ , было экспериментально подтверждено наличие в них дивакансий галлия. Температурный спектр внутреннего трения в кристаллах 1пАб, ОэАб, 1п5Ь имеет принципиально аналогичный характер во всех случаях наблюдается пик внутреннего трения, обусловленный переориентацией дивакансий в подрешетке элемента III группы в переменном поле напряжений, что позволяет предположить идентичность типов точечных дефектов в данных соединениях АПВУ. Теоретическая оценка величины отклонения от стехиометрии проводилась в ряде работ ,. Авторами в рамках единой термодинамической модели рассмотрено дефектообразование в соединениях 1пР, 1пАб, 1п5Ь. Методом квазихимических реакций рассчитана концентрация собственных точечных дефектов и определены области гомогенности указанных соединений рис. Максимальная температура плавления арсенида индия К не совпадает со стехиометрическим составом, смещена в сторону избытка индия 5 1,45 ат. Термодинамическая оценка концентрации собственных точечных дефектов СТД в бинарных соединениях АШВУ, проведенная в работе , показала, что доминирующими дефектами в них являются нейтральные вакансии и междоузельные атомы компонента пятой группы. Для всех трех соединений отклонение от стехиометрии в сторону избытка летучего компонента связано, в основном, с образованием твердого раствора внедрения. Согласно данным , в соединениях 1пВч где Ля, БЬ, Р обнаружены комплексы антиструктурного дефекта и двух вакансий УАзАзУдб, образуемые в связи с термодинамически невыгодным существованием изолированных дефектов. Рис. Области гомогенности фосфида индия 1 арсенида индия 3 антнмонида индия 5. В тройных системах 1п Ву СУ, 1п ва Ву и ва В Су разрезы, проходящие через конгруэнтно плавящиеся соединения, являются квазибинарными и обладают всеми признаками двойных систем . Близость параметров кристаллической решетки бинарных компонентов, характера химической связи, схожесть зонной структуры соединений А1ПВЧ приводит к образованию достаточно широких областей твердофазной растворимости между ними 1,.