Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Фізика напівпровідників і діелектриків


Оксюта Віктор Адамович. Електрично і оптично активні центри дефектного походження в легованих Cu і In монокристалах CdS і твердих розчинах на їх основі: дисертація канд. фіз.- мат. наук: 01.04.10 / Волинський держ. ун-т ім. Лесі Українки. - Луцьк, 2003.



Анотація до роботи:

Оксюта В.А. Електрично і оптично активні центри дефектного походження в легованих Cu i In монокристалах CdS і твердих розчинах на їх основі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10 – фізика напівпровідників і діелектриків. – Волинський державний університет імені Лесі Українки, Луцьк, 2003.

Встановлено природу введених електронною радіацією (з Е»1,2 МеВ) локальних центрів домішково-дефектного складу в напівпровідниках CdS, легованих домішками In та Cu, запропоновано моделі, що дозволяють пояснити деякі електрично і оптично активні центри дефектного походження в CdS:In та механізми утворення і взаємодії радіаційних дефектів, введених електронною радіацією, з легуючими домішками індію і міді.

Досліджено електричні, фотоелектричні і термоелектричні властивостей маловивчених твердих розчинів систем CuInS2-CdS і CuGaS2-CdS в залежності від відсоткового вмісту компонентів, а також гальваномагнітні, оптичні, електричні, фотоелектричні і термоелектричні властивості монокристалів Cu2CdGeS4 і Cu2CdSnS4 та вплив на їх параметри способів отримання і термо-хімічної обробки.

Розробка сучасних радіаційно стійких фотореєструючих приладів, датчиків іонізуючого випромінювання, фотоелектричних перетворювачів, тощо, вимагає знання природи локальних центрів домішково-дефектного складу, введених радіацією, які суттєво впливають на оптичні і фотоелектричні параметри напівпровідникових матеріалів. Ми комплексними методами провели дослідження впливу електронної радіації (з Е»1,2 МеВ) на оптичні і фотоелектричні параметри монокристалів CdS, легованих домішками І і ІІІ груп таблиці Мендєлєєва, зокрема міді і індію. Встановили особливості відпалу структурних пошкоджень в опромінених зразках.

На основі проведених досліджень було встановлено:

- Присутність атомів Cu або In збільшує швидкість введення дефектів в кадмієвій підгратці CdS. У вихідних легованих зразках атоми In є домішками заміщення. Знаходячись у вузлах катіонної підгратки, вони створюють мілкі донорні рівні (InCd+), відповідальні за прикрайове домішкове поглинання світла і домішкову фотопровідність з lм»524 нм. Нами вперше було показано для CdS, що при електронному опроміненні реалізується механізм дефектоутворення, при якому радіаційно утворені міжвузлові атоми кадмію (Cdi) виштовхують із вузлів катіонної підгратки атоми In, що веде до зникнення домішкових максимумів поглинання і фотопровідності з lм»524 нм.

Вперше відкрито появу нових (відсутніх у вихідних, як чистих так і легованих зразках) центрів повільної рекомбінації в опромінених CdS:In-монокристалах з максимумами оптичного гашення фотопровідності l1max»0,78 мкм і l2max»1,03 мкм. Запропонована модель, згідно якої за нові центри рекомбінації відповідальні комплекси, до складу яких входять VCd і міжвузлові атоми In, що виникають внаслідок їх виштовхування із вузлів гратки радіаційно утвореними Cdi.

Вперше відмічено покращення при електронному опроміненні кристалоструктурних характеристик сильно легованих монокристалів CdS:In (NIn»1019 см-3), появу спектрів екситонної люмінесценції, структури крайового випромінювання, що є характерним для спеціально нелегованих монокристалів CdS. Запропонована модель, згідно якої сильно леговані зразки CdS є пересиченими при кімнатній температурі розчинами, які знаходяться в метастабільному стані, лімітованому малою швидкістю дифузії дефектів. При електронному опроміненні (внаслідок радіаційно-стимульованих механізмів), ініціюється розпад пересиченого розчину з виходом зайвих атомів In на різні стоки.

Однією з технологічних задач матеріалознавства є створення дешевих матеріалів електронної та оптоелектронної техніки з наперед прогнозованими властивостями. До таких матеріалів належать одержані в нашому університеті нові почетверенні халькогенідні тверді розчини систем CuInS2-CdS і CuGaS2-CdS, які є електронними аналогами твердих розчинів напівпровідникових сполук групи AIIBVI.

Було показано:

Тверді розчини систем CuInS2-CdS і CuGaS2-CdS є спеченими полікристалічними зразками р-типу провідності;

Електричні, фотоелектричні властивості, ширина забороненої зони систем CuInS2-CdS і CuGaS2-CdS залежать від відсоткового вмісту компонентів. Запропоновано моделі електрично і оптично активних дефектних центрів у досліджуваних зразках. Встановлено, що системи CuInS2-CdS із вмістом 40-50 мол.% CdS мають велике значення термо-е.р.с. (s=1200 мкВ/К при 293 К) і в цьому аспекті є перспективними матеріалами для термоелектронної техніки.

Всі системи із вмістом CdS більшим 40-50 мол.% проявляють фоточутливість при низьких температурах. Величина і спектральний розподіл фоточутливості залежать від складу систем.

Зразки досліджуваних систем з малим вмістом CdS проявляють термісторний ефект з механізмом теплового характеру.

Вперше проведені дослідження деяких фізичних властивостей маловивчених почетверенних монокристалічних халькогенiдних сполук Cu2CdGeS4 і Cu2CdSnS4, які є електронними аналогами CdS.

Всі сполуки є широкозонними напівпровідниками р-типу провідності з шириною забороненої зони при Т»300 К рівною Еg»2,05 еВ (Cu2CdGeS4) і Еg»1,4 еВ (Cu2CdSnS4). Визначено Холлівську рухливість дірок.

Деякі зразки даних сполук, в залежності від методу одержання і режиму термообробки проявляють велике значення термо-е.р.с. (s»1800 мкВ/К).

Широкозонні сполуки Cu2CdGeS4 і Cu2CdSnS4 з дірковим типом провідності разом з напівпровідниками групи АІІВVI n-типу є перспективними матеріалами для гетероперехідних фотоперетворювачів.

Публікації автора:

  1. Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Манжара В.С. Электрические, оптические и фотоэлектрические свойства легированных индием монокристаллов сульфида кадмия, облученных электронами // Физика твердого тела. - 2002. - Т.44, №2. - С. 246-250.

  2. Воронюк C.В., Галка В.О., Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Олексеюк І.Д., Панкевич В.З., Парасюк О.В. Особливості електричних і фотоелектричних властивостей твердих розчинів системи CuInS2-CdS // Український фізичний журнал. - 2001.- Т.46, №11.- С. 1154-1157.

  3. Воронюк С.В., Галка В.О., Давидюк Г.Є., Олексеюк І.Д., Оксюта В.А., Парасюк О.В., Панкевич В.З. Електричні і фотоелектричні властивості твердих розчинів системи CuGaS2-CdS // Український фізичний журнал. -2001. - Т.46, №12. - С. 1294-1299.

  4. Olekseyuk I.D., Davidyuk H. Ye., Parasyuk O.V., Voronyuk S.V., Halka V.O.,
    Oksyuta V.A. Phase diagram and electric transport properties of samples of the quasi-binary system CuInS2-CdS // Journal of Alloys and Compounds 309. - 2000. - Р. 39-44 (Видано в Голландії).

  5. Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Манжара В.С. Вплив опромінення електронами з Е=1,2 МеВ на електричні, фотоелектричні і оптичні властивості монокристалів сульфіду кадмію, легованого атомами індію // Фізичний збірник наукового товариства ім. Т.Шевченка. - Львів. - 2000. -Т.4. - С. 93-98.

  6. Давидюк Г.Є., Богданюк М.С., Шаварова Г.П., Федосов С.А., Войтович В.А. (Оксюта В.А.). Утворення швидких центрів рекомбінації при електронному опроміненні спеціально нелегованих і легованих міддю монокристалів сульфіду кадмію // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. Серія: Фізичні науки. - Луцьк: “Вежа”. - 1998. - №6. - С. 25-31.

7. Давидюк Г.Є., Доскоч В.П., Божко В.В., Шаварова Г.П., Федосов С.А., Войтович В.А. (Оксюта В.А.). Природа і відпал центрів швидкої рекомбінації в опромінених електронами з енергією Е=1,2 МеВ монокристалах сульфіду кадмію // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. Серія: Фізичні науки. -Луцьк: “Вежа”. - 1998. - №6. - С. 31-36.

8. Давидюк Г.Є., Оксюта В.А.. Фотоелектричні властивості неопромінених і опромінених електронами монокристалів сульфіду кадмію легованих індієм // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. Серія: Фізичні науки. - Луцьк: “Вежа”. -1999. - №14. - С. 67-74.

9. Олексеюк І.Д., Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Парасюк О.В., Галка В.О., Воронюк С.В. Одержання квазібінарної системи CuInS2-CdS, її фазова діаграма, електричні та фотоелектричні властивості // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. Серія: Фізичні науки. - Луцьк: “Вежа”. - 2001. - №7. - С. 3-12.

10. Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Манжара В.С. Вплив опромінення електронами з Е=1,2 МеВ на електричні, оптоелектричні й оптичні властивості монокристалів сульфіду кадмію, легованого атомами індію. // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. Серія: Фізичні науки. - Луцьк: “Вежа”. - 2001. - №7. - С. 12-21.

  1. Davydyuk H.Ye., Olekseyuk I.D., Parasyuk O.V., Halka V.O., Oksyuta V.A., Voronyuk S.V., Pankevych V.Z. Photoelectric properties of solid solutions of the CuInS2–CdS and CuGaS2–CdS systems // “PARAOPT-2001” International meeting on parametric optics. September 17-19. - Lviv. - 2001. - P. 36.

  2. Давидюк Г.Є., Олексеюк І.Д., Парасюк О.В., Оксюта В.А., Галка В.О., Воронюк С.В., Панкевич В.З. Електричні, термоелектричні і фотоелектричні властивості твердих розчинів систем CuGaS2-CdS i CuInS2-CdS // Тези доповідей 1-ї Української наукової конференції з фізики напівпровідників. - Одеса, 10-14 вересня 2002 р. - Т. 2. - С. 268.

  3. Давидюк Г.Є., Парасюк О.В., Романюк Я.Є., Семенюк С.А., Оксюта В.А., Кевшин А.Г., Піскач Л.В. Оптично-активні центри дефектного походження в монокристалічних сполуках Сu2CdGeS4 і Cu2CdSnS4 // Тези доповідей 1-ї Української наукової конференції з фізики напівпровідників. - Одеса, 10-14 вересня 2002 р. - Т. 2. - С. 269.

  4. Давидюк Г.Є., Оксюта В.А., Манжара В.С. Вплив легуючих атомів індію на параметри фотоактивних центрів в монокристалах сульфіду кадмію з дефектами радіаційного походження // Фундаментальні і прикладні проблеми сучасної фізики. Матеріали ІІ міжнародного Смакулового симпозіуму. - Тернопіль. - 2001. - С. 145-147.

  5. Олексеюк І.Д., Парасюк О.В., Давидюк Г.Є., Воронюк С.В, Галка В.О., Оксюта В.А., Панкевич В.З. Одержання і фізичні властивості твердих розчинів системи CuInS2-CdS // Х наук.-техн. конф. “Складні оксиди, халькогеніди та галогеніди для функціональної електроніки”. Тези доповідей. - Ужгород, 26-29 вересня. - 2000. - С. 120.

16. Олексеюк І.Д., Давидюк Г.Є., Парасюк О.В., Оксюта В.А., Галка В.О., Воронюк С.В. Одержання, електричні і оптичні властивості твердих розчинів системи CuGaS2-CdS // Х наук.-техн. конф. “Складні оксиди, халькогеніди та галогеніди для функціональної електроніки”. Тези доповідей. - Ужгород, 26-29 вересня. - 2000. - С. 96.