Разработка технологических приемов получения фоточувствительных пленок на основе твердых растворов CdS1-xSex методом трафаретной печати

• Автор: Стратейчук, Диана Михайловна
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. РТх диаграммы систем СБе и СБ.

1.1.1. Тх проекция фазовой диаграммы системы СБе

1.1.2. РТ проекция фазовой диаграммы системы СБе.

1.1.3. Тх проекция фазовой диаграммы системы СБ.

1.1.4. РТ проекция фазовой диаграммы системы СБ.

1.1.5. Фазовая диаграмма квазибинарной системы СБСБе

1.2. Основные свойства соединений СБ и СБе.

1.2.1. Кристаллическая структура.

1.2.2. Электрофизические свойства

1.3. Поведение примесей в СБ и СБе.
1.3.1. Растворимость примесей
1.3.2. Диффузия примесей.
1.3.3. Влияние примесей на электрофизические и фотоэлектрические
свойства СБ и СБе
1.4. Окисление поверхности как способ воздействия на электрофизические и фотоэлектрические свойства СБ и СБе и их
твердых растворов
1.2. Трафаретная печать, как альтернативный метод получения пленок
на основе твердых растворов СБ1.хБех
1.5.4.1. Технологический процесс трафаретной печати
1.5.4.2. Дефекты пленок, изготовленных методом трафаретной печати.
1.5.4.3. Выбор подложек
1.6. Механизмы роста в поликристаллических пленках АПВУ1.
1.7. Особенности электрофизических свойств пол и кристаллических пленок АПВУ.
1.7.1. Спектральная чувствительность.
1.7.2. Фоточувствительность
1.8. Фотосопротивления на основе соединений АПВУ
1.9. Выводы по литературным данным.
1 План выполнения экспериментальной части работы.
ГЛАВА 2. Методики исследования, использованные в работе
2.1. Определение составов прекурсоров и пленок.
2.1.1. Термогравиметрический анализ
2.1.2.Рентгенофазовый анализ.
2.1.3. Локальный рентгеноспектральный анализ.
2.1.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
2.2. Определение дисперсности порошков Сб8, СбЭе и твердых
растворов Сс8.х8ех.
2.2.1 .Гранулометрический анализ.
2.3. Исследование микроструктурных характеристик пленок
2.3.1. Оптическая микроскопия
2.3.2. Электронная микроскопия.
2.3.4. Грофилометрия
2.4. Методы измерения электрофизических и фотоэлектрических характеристик
2.4.1. Двухзондовый метод измерения электросопротивления пленок.
2.4.2. Измерение спектров фотопроводимости.
2.4.3. Измерение спектров фотолюминесценции
2.5. Методы исследования характеристик фоторезисторов
ГЛАВА 3. Выбор компонентов для изготовления паст.
3.1. Контроль исходных порошков СбБ и СсБе
3.2. Выбор материала подложки
3.3. Исследование физикохимических характеристик потенциальных легирующих добавок для паст и флюса
3.4.Выбор типа связующего и разбавителя
3.5. Определение условий приготовления полупроводниковой
составляющей паст
Резюме главы 3.
ГЛАВА 4. Влияния условий приготовления паст на фазовый состав, микроструктуру и электрофизические свойства пленок
4.1. Исследование влияния содержания связующего и растворителя в пасте на микроструктуру пленок после их нанесения.
4.2. Исследование влияния количества флюса на процесс окисления полупроводниковой составляющей в пленке при термообработке
4.3. Исследование влияния количества флюса на пористость синтезируемых пленок
4.4. Влияние способа обработки подложки на адгезию пленки к подложке
4.5. Оптимизация технологического процесса трафаретной печати
4.6. Резюме главы 4
ГЛАВА 5. Исследование влияния режимов термообработки на
микроструктуру, состав и фотоэлектрические свойства пленок.
5.1. Резюме Главы 5
ГЛАВА 6. Исследование влияния технологических параметров на функциональные свойства пленок
6.1. Определение фоточувствительности пленок i.x.x
6.2. Исследование температурных зависимостей фоточувствителыюсти синтезированных пленок
6.3. Исследование спектральной чувствительности синтезированных пленок
6.4. Резюме Главы 6.
ГЛАВА 7. Практическое применение поликристаллических пленок Ссх, полученных методом трафаретной печати
7.1. Формирование фоторезистора на основе пленок Сс8.х8ех.
7.2. Измерение функциональных характеристик фоторезисторов на основе пленок Сс.ч8ех
7.3. Резюме главы 7.
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вид линии ликвидуса на диаграмме вблизи СйБе указывает на незначительную степень его диссоциации в жидкой фазе. Соединение Ссе образует вырожденные эвтектики с кадмием и селеном при 3 и 2К соответственно. Растворимость С8с в расплаве незначительна при К состав ликвидуса соответствует 2 ат. По данным микроструктурного анализа закаленных расплавов, в жидком состоянии между и ат. Эе имеется протяженная область несмешиваемости. Температура монотектического равновесия составляет К. Селенид кадмия, полученный сплавлением компонентов, обычно обладает электронным характером проводимости. Результаты разных авторов по изучению границ области гомогенности Ссе различными методами представлены на рис. При изучении кинетики испарения образцов Ссе в массспектрометре 2 граничный состав рассчитывался исходя из массы исходной навески и количества испарившихся компонентов при данной температуре на момент перехода 3х фазного равновесия паррасплавтвердая фаза Ссе в 2х фазное партвердая фаза СбБе. При температурах выше К давление паров компонентов достигает долей атмосферы, точность определения его массспектрометрически резко снижается и значения координат границы области гомогенности можно определить только полуколичественно см. Тензометрический метод метод манометра Бурдона является статическим методом измерения давления пара в замкнутой системе. Он лишен недостатков, присущих кинетическому методу массспектрометрии. Для определения координат области гомогенности бинарных соединений он впер
Рис. Тх проекция РТх диаграммы системы Ссе 1. ДТА 6 3 тензометрическим данные 6. В были определены границы области гомогенности селенида кадмия этим методом по моменту перехода трехфазного равновесия УЬсссазс к двухфазному УЗоюе Полученные данные также представлены на рис. Авторы считают, что погрешность определения границ области гомогенности составляет 0,0, ат. В пытались определить аналогичным способом границу области гомогенности СбБе и со стороны селена, однако надежно сделать эго не удалось. Она проходит, по всей вероятности, вблизи состава при ат. К граница области гомогенности Сб8е со стороны селена расположена при ,2 ат. Сравнение данных, представленных на рис. СбБе по составу в меньше, чем следует из результатов, представленных в работах 2,5. Рис. Координаты границы области гомогенности Же. А координаты тран. Бе 3

Таким образом, можно утверждать, что максимальная протяженность области гомогенности селенида кадмия составляет не более 0, ат. С1, причем основная ее часть лежит в области, обогащенной кадмием. Равновесный пар над конденсированными фазами системы Ссе состоит в основном из атомов Сс1 и молекул 8е2. Степень диссоциации селенида кадмия в газовой фазе по реакции 1 близка к 1. Проекция линии грехфазного равновесия на плоскости РТ приведена на рис. Рис. РТ проекция фазовой диаграммы системы V7. Рт1. Сс1 над твердым Ссе, находящимся в равновесии с расплавом обогащенным кадмием. Давление кадмия для равновесия 8ссЬЛ нижняя ветвь на рис. Ксяе константа равновесия реакции 1. СбЭе тв Сб г 1 е2г
До температуры К линии трехфазного равновесия практически совпадают с линиями для давления пара чистого кадмия над расплавом кадмия и селена рс2. Линия i соответствует минимальному общему давлению в системе, когда составы твердой и газообразной фаз совпадают Линия i построена расчетным путем по уравнению 2. Изза недостатка данных по давлению пара вблизи температуры плавления линия трехфазного равновесия в этой области на рис. Температурная зависимость общего давления пара над твердым , по рекомендованным в работе данным, описывается уравнениями 1. I атм 8,Т ,, 0 К 1. Т ,, К 1. Хотя ширина области гомогенности достаточно мала см. V к равновесию V составляет примерно 4 порядка. Это говорит о том, что коэффициенты активности компонентов в твердом сильно зависят от его состава. Фазовая диаграмма системы , построенная по результатам работ 3, , относится к диаграммам эвтектического типа и приведена на рис. В системе образуется единственное, конгруэнтно плавящееся соединение, отвечающее составу с температурой плавления К Г.