Исследование влияния вида обработки на прочность монокристаллических пластин нелегированного антимонида индия

The method of plane-transverse bending was used to measure the strength of thin single-crystal plates of undoped InSb with a crystallographic orientation of (100). It was found that the strength of the plates (thickness ≤ 800 μm) depends on their processing. Using a full processing cycle (grinding and chemical polishing) allows to increase the strength of InSb plates by 2 times (from 3.0 to 6.4 kg/mm2). It is shown that the dependence of strength on processing for wafers with (100) orientation is similar to this dependence for wafers (111), while the strength of wafers (111) is 2 times higher. The contact profilometry method was used to measure the roughness of thin plates, which also passed successive processing steps. It was found that during a full cycle of processing, the roughness of InSb plates decreases (Ra from 0.6 to 0.04 μm), leading to a general smoothing of the surface roughness. The strength and roughness of the (100) InSb and GaAs wafers are compared. It was found that the strength of GaAs cut wafers is 2 times higher than the strength of InSb cut wafers and slightly increases after a full cycle of their processing. It was shown that the roughness of GaAs and InSb plates after a full cycle of surface treatment is significantly reduced: 10 times for InSb due to overall surface leveling and 3 times for GaAs (Rz from 2.4 to 0.8 μm) due to a decrease in the peak component. Conducting a full cycle of processing InSb plates can increase their strength by removing broken layers by sequential operations and reducing the risk of mechanical damage.Методом плоско-поперечного изгиба проведены измерения прочности тонких монокристаллических пластин нелегированного InSb с кристаллографической ориентацией (100). Установлено, что прочность пластин (толщиной ≤ 800 мкм) зависит от их обработки. Использование полного цикла обработки (шлифовки и химической полировки) позволяет увеличить прочность пластин InSb в 2 раза (от 3,0 до 6,4 кг/мм2). Показано, что зависимость прочности от обработки для пластин с ориентацией (100) аналогична этой зависимости для пластин (111), при этом величина прочности пластин (111) в 2 раза выше. Методом контактной профилометрии измерена шероховатость тонких пластин, также прошедших последовательные этапы обработки. Установлено, что при проведении полного цикла обработки шероховатость пластин InSb уменьшается (Ra от 0,6 до 0,04 мкм), приводя к общему выравниванию шероховатости на поверхности. Проведено сравнение прочности и шероховатости пластин (100) InSb и GaAs. Установлено, что прочность резаных пластин GaAs в 2 раза выше прочности резаных пластин InSb и незначительно увеличивается после полного цикла их обработки. Показано, что шероховатость пластин GaAs и InSb после полного цикла обработки поверхности значительно уменьшается: в 10 раз для InSb за счет общего выравнивания поверхности и в 3 раза для GaAs (Rz от 2,4 до 0,8 мкм) за счет снижения пиковой составляющей. Проведение полного цикла обработки пластин InSb позволяет повысить их прочность, удаляя нарушенные слои последовательными операциями и снижая риск развития механических повреждений

Порівняння характеристик термостимульованої люмінесценції наноструктур CdS, отриманих зеленим синтезом та хімічним методом

Методом термолюмінесценції (ТЛ) в інтервалі температур 80-400 К вперше досліджено наночастинки CdS, отримані зеленим синтезом в біосистемах базидіального гриба Pleurotus ostreatus та коренів льонку Linaria maroccana. Для порівняння характеристик ТЛ наночастинок CdS, отриманих зеленим синтезом з іншими, досліджено зразки двох типів CdS, нано- та мікророзмірів, вирощених хімічними методами. Оскільки інтенсивність люмінесценції була незначною, а інтегральна крива ТЛ практично не розділялась на елементарні піки, енергії активації визначались за формою елементарних кривих ТЛ, які отримувались в результаті розкладу інтегральної кривої на елементарні контури згідно формул для лінійної та квадратичної кінетики ТЛ. Встановлено, що значення енергії активації пасток кривих ТЛ наночастинок CdS, отриманих зеленим синтезом, лежать в межах 0.09-0.53 еВ, що корелює з отриманими значеннями енергії активації для відповідних смуг ТЛ зразків CdS, отриманих хімічними методами (0.07-0.62 еВ). Для всіх типів зразків CdS криві ТЛ мають подібну форму і практично один склад елементарних піків, які відрізняються лише розподілом інтенсивностей окремих піків. Тобто, незалежно від методу синтезу частинок, вони мають подібну дефектну структуру, і, відповідно, подібну природу ТЛ. В цілому, на підставі ТЛ досліджень робиться висновок, що наночастинки CdS, отримані зеленим синтезом за допомогою Pleurotus ostreatus та Linaria maroccana є достатньо якісними, за своєю дефектною структурою вони практично не відрізняються від наночастинок CdS, отриманими традиційними хімічними методами, і є перспективним матеріалом для широкого застосування, причому такий CdS є порівняно екологічним матеріалом.CdS nanoparticles obtained by green synthesis in biosystems of the basidiomycete fungus Pleurotus ostreatus and roots of Linaria maroccana were studied for the first time by the method of thermoluminescence (TL) in the temperature range 80-400 K. To compare the TL characteristics of CdS nanoparticles obtained by green synthesis with others, samples of two types of CdS, of nano- and micro-sizes, grown by chemical methods, were studied. Since the luminescence intensity was low and the integral TL curve was practically not divided into elementary peaks, activation energies were determined by the form of elementary TL curves, which were obtained by decomposing the integral curve into elementary contours according to the formulas for linear and quadratic TL kinetics. It was found that the values of activation energy of traps of CdS nanoparticles obtained by green synthesis are in the range of 0.09-0.53 eV, which correlates with the obtained values of activation energy for the corresponding TL bands of CdS samples obtained by chemical methods (0.07-0.62 eV). For all types of CdS samples, the TL curves have a similar shape and almost one composition of elementary peaks, which differ only in the intensity distribution of individual peaks. That is, regardless of the method of particle synthesis, they have a similar defective structure, and, accordingly, a similar nature of TL. In general, based on TL studies, it is concluded that CdS nanoparticles obtained by green synthesis are of sufficient quality, in their defective structure they are almost indistinguishable from CdS nanoparticles obtained by traditional chemical methods, and is a promising material for widespread use, and such CdS is a relatively environmentally friendly material

Effect of mechanical treatment type on the strength of undoped single crystal indium antimonide wafers

Thin (100) wafers of single crystal undoped InSb have been strength tested by plane transverse bending. The strength of the wafers (≤ 800 mm in thickness) has been shown to depend on their mechanical treatment type. If the full mechanical treatment cycle is used (grinding + chemical polishing) the strength of the InSb wafers increases twofold (from 3.0 to 6.4 kg/mm2). We show that the strength dependence on mechanical treatment type for (100) wafers is similar to that for (111) wafers, the strength of (111) wafers being 2 times higher. The roughness of the thin wafers after the full mechanical treatment cycle has been measured using contact profilometry. After the full mechanical treatment cycle the roughness of the InSb wafers Ra decreases from 0.6 to 0.04 mm leading to general surface smoothening. We have compared the strength and roughness between (100) InSb and GaAs wafers. The roughness of InSb and GaAs wafers after the full mechanical treatment cycle decreases significantly: by 10 times for InSb due to the general surface smoothening and by 3 times for GaAs (Rz from 2.4 to 0.8 mm) due to a reduction of the peak roughness component. The full mechanical treatment cycle increases the strength of InSb wafers by removing damaged layers through the sequence of operations and reducing the risk of mechanical damage development