Получение, адсорбционные и оптические свойства полупроводниковой системы CdS-CdTe

• Автор: Нор, Полина Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Введение
Г ЛАВА 1. Литературный обзор
1.1 .Характеристика полупроводниковых соединений А"Ву
1.2.Кристаллохимические свойства С<38 и СсГГе
1.3. Методы получения СсІБ и СсГГе
1.4. Общая характеристика твердых растворов на основе
соединений АПВУІ
1.5. Получение твердых растворов типа А,!ВУ‘ ' А^В"'
1.5.1. Полупроводниковая система Сб8-Сс1Те
1.6. Электрофизические и оптические свойства
полупроводниковых соединений
1.6.1. ИК-спектроскопия
1.6.2. Ультрафиолетовая спектроскопия
1.6.3. Спектроскопия комбинационного рассеяния
1.7. Поверхностные свойства алмазоподобных полупроводников
типа АПВУ1 и твердых растворов на их основе
1.7.1. Структурный и химический состав поверхности полупроводников типа А"ВУ|
1.7.2. Кислотно-основные свойства поверхности алмазоподобных полупроводников типа АИВУІ
1.7.3. Характеристика адсорбционных и каталитических свойствполупроводников типа А11 ВУ|
1.8. Влияние у-облучения на поверхностные
свойства полупроводников
1.8.1.Влияние у-облучения на свойства полупроводников А"В
1.9. Полупроводниковые сенсоры- датчики для газового анализа
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть
2.1. Исследуемые объекты и способы их получения
2.1.1. Получение твердых растворов

2.1.2. Получение пленок исходных бинарных компонентов и
твердых растворов
2.1.3. Идентификация твердых растворов методом ренгенографического анализа
2.2. ИК-спектроскопические исследования
2.3. УФ - спектроскопические исследования
Определение ширины запрещенной зоны
2.4. Метод спектроскопии комбинационного рассеяния (КР)
2.5. Исследование кислотно-основных свойств
2.5.1. Метод гидролитической адсорбции
2.5.2. Гамма-облучение образцов
2.5.3. Механохимическое диспергирование
2.5.4. Кондуктометрическое неводное титрование
2.6. Исследование адсорбции методом пьезокварцевого
микровзвешивания
2.7. Получение газов
2.8. Расчет погрешностей непосредственных измерений
ГЛАВА 3. Результаты эксперимента и их обсуждения
3.1. Синтез и аттестация твердых растворов
3.2. УФ - спектроскопические исследования. Определение
ширины запрещенной зоны компонентов системы Са8 - СсГГе
3.3. Исследование поверхности компонентов системы СсШ-СсГГе методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР)
3.4. Химический состав поверхности. ИК-спектроскопические исследования поверхности компонентов системы Са8-Сс1Те
3.4.1. Химический состав исходной поверхности бинарных
компонентов и твердых растворов системы Сб8-СбТе
3.4.2. ИК- спектроскопические исследования поверхности бинарных компонентов и твердых растворов системы Са8-СсГГе, экспонированных в атмосфере оксида углерода (II)
3.4.3. ИК- спектроскопические исследования поверхности бинарных компонентов и твердых растворов системы С<18-СсГГе,
экспонированных в атмосфере аммиака
3.5. Кислотно-основные свойства поверхности компонентов
системы Со8 - СаТе
3.5.1. Определение водородного показателя изоэлектрического Состояния поверхности
3.5.2.1. Влияние у -облучения на pH изоэлектрические свойства
3.5.2. Механохимическое исследование поверхности
3.5.3. Кондуктометрическое неводное титрование
3.6. Исследования адсорбционной чувствительности компонентов системы СсШ-СсГГе
3.6.1. Адсорбционные свойства компонентов системы
Сс18-Сс1Те по отношению к оксиду углерода
3.6.2. Адсорбционные свойства компонентов системы
Сс18-С<1Те по отношению к аммиаку
3.8. Оценка адсорбционной чувствительности поверхности
компонентов системы Сс18-С<ГГе
Г лава 4. Взаимосвязь изученных поверхностных свойств и основные закономерности их изменения от состава системы Сб8-Сс1Те
4.1. Оптические свойства компонентов системы Са8-СаТе
4.2. Химический состав и кислотно-основные свойства
поверхности компонентов системы Сё8-СсГГе
4.3. Адсорбционные свойства компонентов системы Сё8 - СсГГе
4.4. Основные закономерности изменения изученных свойств от
состава системы Сб8 -СсГГе
4.5. Сенсоры-датчики газового назначения
Выводы
Библиографический список
экспозиции поверхности на воздухе на ней накапливаются преимущественно вода, углекислый газ, кислород. В первоначальном формировании примесной поверхности наибольшее участие принимает вода. Вода также играет определяющую роль при заряжении поверхности. Показано, что оксидная фаза на поверхности бинарных полупроводников представлена преимущественно оксидами металлических атомов. Определено, что оксидная фаза не экранирует активные центры поверхности.
Методами масс-спектрометрии и термодесорбции определен примесной состав поверхности образцов 2п8е, ZnTe, Сё8е, СаТе [30]. Обнаружено, что основными компонентами десорбированной фазы являются НгО (масса 18), СОг (масса 44), СО+ N2 (масса28), 02 (масса 32). Результаты масс-спектрометрических исследований подтверждаются ИК-спектрами МНПВО пленок А'В'Л На воздухе они содержат полосы валентных (3570-3450 см"‘) и деформационных (1650-1620 см’1) колебаний адсорбированной воды,
небольшое количество полос поглощения в областях 2960-2860 см'1 и 1460-1380 см'1, отвечающих колебаниям групп С-Н, С-О, и полосы поглощения около 1150 и 1205 см'1,ответственными за которые могут быть
гидратированные оксиды металлов. Показано, что на поверхности исследованных образцов существуют два типа кислотных центров: Бренстеда и Льюиса. В качестве центров Бренстеда выступают ОН-группы и координационно-связанная вода. Центрами Льюиса являются координационно-ненасыщенные поверхностные атомы.
В [47] исследованы структура и состав поверхности пленок СёБ, полученных методом термического испарения в вакууме. Показано, что пленки имеют кубическую структуру типа сфалерита и преимущественную ориентацию вдоль нормали к плоскости [111]. По данным ИК-спектров, состав поверхности сульфида кадмия, экспонированного на воздухе, представлен деформационными колебаниями связей С-Н (2900-1000 см'1), валентными колебаниями С-О (1100 см'1) и молекулярно- адсорбированного СО2 (2300-2400 см'1), деформационными колебаниями адсорбированной воды (1600 см'1)