Получение и свойства тонких пленок сульфида кадмия, легированных щелочными металлами и галогенами (Cl, Br)

• Автор: Болгова, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. Обзор литературы.

1. Методы получения полупроводниковых пленок сульфидов металлов

2. Свойства сульфида кадмия.

3. Механизм легирования пленок анионзамещающими примесями

4. Электрические и фотоэлек трические свойства сульфида кадмия, осажденного из тиомочевинных координационных соединений

5. Люминесцентные свойства С.

5.1. Природа люминесценции в полупроводниках типа АПВУ,

на примере сульфида кадмия

5.2 Люминесцентные свойства Сб8, осажденного методом

пиролиза аэрозоля.
6. Характеристика элементов Та группы.
Глава И. Синтез образцов и методы исследования.
1. Методика нанесения плнок
2. Электрические, фотоэлектрические и структурные исследования слоев Сс1.
3. Люминесцентные и оптические исследования.
Глава III. Структурные, электрические и фотоэлектрические исследования лленок Сб8, осажденных в присутствии элементов 1а группы..
1. Структурные исследования тиомочевинных соединений с солями щелочных металлов
2. Электрические и фотоэлектрические свойства пленок сульфида кадмия.
2.1 Вольтамперные характеристики пленок сульфида кадмия, содержащего примеси элементов 1а группы.
2.2 Удельная электропроводность пленок С, легированного элементами 1а группы
3. Фотопроводимость и нестационарные явления пленок сульфида кадмия, легированного щелочными металлами
3.1 Фотоэлектрические свойства пленок сульфида кадмия, легированного щелочными металлами.
3.2 Релаксационные явления в фотопроводящих пленках сульфида кадмия.
Глава IV. Люминесцентные и оптические свойства пленок Сс, легированных элементами 1а группы и галогенами
1. Формирование центров люминесценции и спектральнолюминесцентные свойства СсЗС, осажденного в присутствии щелочных металлов
2. Оптические свойства СсС1, осажденного в присутствии щелочных металлов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В ходе работы была измерена электропроводность, фотопроводимость, люминесценция и спектры пропускания пленок СсС1, Вг. Измерена темповая проводимость сульфидных пленок, легированных , К. Построены кривые зависимости удельной электропроводности от концентрации щелочного металла и температуры. Исследовано влияние легирующей добавки щелочного металла и галогена на интенсивность спектров люминесценции, проведена расшифровка рентгенограмм, измерены толщины образцов. Принято участие в обсуждении полученных результатов, на основании которых были выработаны рекомендации по дальнейшей работе. Апробации работы и публикации. Основные результаты работы представлены и доложены на XII Российской студенческой научной конференции Проблемы теоретической и экспериментальной химии Екатеринбург, г. I Всероссийской конференции Физикохимические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах Воронеж, г. Физика диэлектриков СПб. VII Международной конференции Опто и наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы. Ульяновск, г. VI Международной научной конференции Химия твердого тела и современные микро и нанотехнологии Кисловодск, г, г. XVIII Российской молодежной научной конференции Екатеринбург, г. По результатам работы опубликовано печатных работ. Из них 5 статей и тезисов докладов. Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 0 наименований, и приложения. Работа изложена на 1 страницах основного текста, содержит таблиц и рисунков. ГЛАВА I. Существует много различных методик получения тонкопленочных полупроводниковых материалов, в том числе и сульфидов. В зависимости от необходимого состава и структуры тонкой пленки выбирается и метод осаждения. Условно их можно разделить на физические и химические. Физические методы. Сюда включают методы, основанные на испарении или распылении материалов, например, термическое или ионное распыление 1. При термическом испарении решающее значение имеет общее давление пара, состав остаточных газов в вакуумной системе и конструкция испарителя. Все эти факторы, в процессе получения пленки процессы испарении и конденсации, могут оказывать заметное влияние на структуру и электрические свойства тонких пленок. Метод ионного распыления является более гибким и управляемым методом для осаждения пленок высокой степени чистоты 2. Физические методы получения сульфидов металлов отличаются высокой скоростью осаждения, простотой использования, чистотой осаждаемых слоев, а также возможностью получения слоев практически всех известных полупроводниковых соединений. Толщину пленки и параметры можно контролировать, изменяя режим напыления. Химические методы. К этим методам можно отнести метод осаждения из паровой фазы газохимический, химическое осаждение из водных растворов, электрохимический метод осаждения и метод пульверизации пиролиз аэрозоля. Осаждение из паровой фазы. Сущность метода сводится к следующему пары компонентов при помощи газаноситсля подводят к подложке, на которой при определенной температуре они вступают в реакцию друг с другом. Для получения микрокристаллической пленки требуется образование множества зародышей на поверхности подложки. Рост пленки в толщину не происходи, до тех пор пока монокристаллы не разрастутся и не образуют сплошной слой 3. В технологическом плане метод осаждения из паровой фазы труден и требует применения двух и трехзонных печей, а также установок для очистки газаносителя. Эмпирический подбор условий осаждения пленок, непрерывность контроля концентрации отдельных компонентов делают этот метод не очень удобным для выращивания полупроводниковых пленок. Также внешний вид и размер кристаллических пленок находя тся в сложной зависимости от природы сульфида, затравочной поверхности, давления в системе и температуры подложки. Химическое осаждение из водных растворов. Слои сульфидов методов осаждаются на подложку при погружении ее в рабочий раствор, который содержит растворенную соль металла, щелочной и сульфидирующий агент тиоамиды 4.