Моделирование атомной структуры тонких аморфных конденсатов фосфидов цинка и кадмия

• Автор: Лесовой, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Основные понятия и уравнения дифракционных методов анализа
атомной структуры некристаллических материалов
1.1. Понятие ближнего порядка
1.2. Когерентное рассеяние некристаллическими материалами
1.2.1. Функция радиального распределения атомной плотности
для системы из атомов одного сорта
1.2.2. Функция радиального распределения для систем, состоящих
из атомов разного сорта
1.3. Анализ функций радиального распределения электронной плотности методом расчета парциальных функций
межатомных расстояний
1.4. Метод расчета парциальных функций межатомных расстояний для интерпретации электронографического эксперимента
1.5. Выводы
2. Получение и методика электронографических исследований тонких
пленок фосфидов цинка и кадмия
2.1. Получение конденсатов фосфидов цинка и кадмия с использованием импульсного лазерного испарения
2.2. Контроль микроструктуры и стехиометрии пленок
2.3. Получение экспериментальных интенсивностей рассеяния электронов
2.3.1. Приготовление объектов для электронографических исследований
2.3.2. Регистрация интенсивности электронов,
рассеянных некристаллическими веществами
2.4. Обработка экспериментальных кривых рассеяния электронов
2.4.1. Нормировка по значениям интенсивности при больших
углах рассеяния
2.4.2. Нормировка Вайнштейна
2.4.3. Нормировка Крог-Моэ-Нормана
2.4.4. Учет фона и нормировка экспериментальной
интенсивности

2.4.5. Нормировка интерференционной функции по зависимости
координационного числа от температурного фактора
2.5. Выводы
3. Общие закономерности в структуре кристаллических фаз соединений систем цинк-фосфор, кадмий-фосфор. Расчет парциальных функций межатомных расстояний для сложных структур
3.1. Кристаллическая структура СйзР2 и ZnзP2
3.2. Структура тетрагональных дифосфидов цинка и кадмия
3.3. Кристаллическая структура ромбического дифосфида и тетрафосфида кадмия
3.4. Структура соединения СсЬРм
3.5. Алгоритм расчета из кристаллографических данных парциальных функций межатомных расстояний для
сложных структур
3.6. Выводы
4. Экспериментальные результаты, моделирование атомной
структуры аморфных конденсатов фосфидов цинка и кадмия
4.1. Апробация разработанной методики анализа ФРРАП
4.2. Основные характеристики моделей структуры некристаллических веществ
4.3. Фрагментарная модель структуры аморфных материалов с преимущественно ковалентным типом связи; ее практическая реализация
4.4. Экспериментальные результаты по электронографическому анализу тонкопленочных конденсатов фосфидов цинка и
кадмия
4.4.1. Структура аморфных конденсатов фосфидов цинка
4.4.2. Структура аморфных конденсатов полифосфидов
кадмия
4.5. Выводы
Основные результаты и выводы
Заключение
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Изучение атомной структуры некристаллических (аморфных) твердых тел необходимо для установления взаимосвязи условий формирования аморфных слоев со свойствами, так как физические и физикохимические свойства непосредственно зависят от типа и расположения атомов. Приоритетный характер этих исследований обусловлен необходимостью выявления роли ближнего атомного порядка в формировании электрических и оптических свойств твердых тел. Для этого требуется, прежде всего, установление связи между структурными характеристиками некристаллических материалов и их макроскопическими свойствами. Установление этой связи позволит не только понимать природу свойств, но и послужит основой при разработке новых методов получения аморфных материалов с необходимым комплексом физико-химических свойств.
Однако, при изучении атомной структуры аморфных материалов возникают проблемы, связанные с получением информации о положении атомов из-за отсутствия дальнего порядка.
Основными методами исследования структуры аморфных веществ являются дифракционные, среди которых наиболее широкое развитие получил традиционный метод рентгеноструктурного анализа. Данный метод позволяет получать информацию только о структурных параметрах, усредненных по большому объему, а экспериментальная кривая интенсивности дифрагированных лучей имеет слабо выраженную структуру, что снижает достоверность полученной информации. Поэтому важное значение для расшифровки деталей строения аморфных материалов приобретают высокоразрешающие методы структурного анализа с использованием дифракции электронов, которые несут информацию о существенно меньшем объеме. Несмотря на значительное развитие этих методов и на первые обнадеживающие результаты, достигнутые с их помощью, получить надежную информацию о структуре

Рис.2.1. Блок-схема установки лазерного испарения
I - лазер ЛГ-78, 2 - лазер ГОС-301,
3 - приемник излучения ИКТ-1М,
4 - диэлектрическое зеркало, 5 - кварцевое окошко,
6,7 - вакуумные насосы, 8 - система контроля вакуума, 9 - вращающиеся диски, 10 - защитный экран,
II - подложка, 12 - мишень.