Вінтоняк, Тетяна

Гургула, Галина

Фреїк, Наталія

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

“Актуальні проблеми теоретичної, експериментальної та прикладної фізики”, АПТЕПФ 2012, 20-22 вересня 2012 р., м. Тернопіль   83 УДК 535.3, 535.5 Галина Гургула, Наталія Фреїк, Тетяна Вінтоняк Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника м. Івано-Френківськ, Україна  КРИСТАЛОХІМІЯ ТОЧКОВИХ ДЕФЕКТІВ ТА ЇХ КОМПЛЕКСІВ У НЕСТЕХІОМЕТРИЧНИХ ТЕ ЛЕГОВАНИХ КРИСТАЛАХ ЦИНК ХАЛЬКОГЕНІДІВ  Інтерес до напівпровідників AIIBVI і, зокрема, цинк халькогенідів, пов’язаний з їх практичним використанням (світлодіоди і лазери ближнього інфрачервоного і видимого діапазону оптичного спектра, сонячні елементи, датчики рентгенівського і гама-випромінювання, бар’єрний матеріал для створення низькорозмірних структур – квантові точки, квантові ями, надґратки тощо) та в якості модельних об’єктів для теоретичних досліджень. Однак широкому практичному застосуванню цинк халькогенідів до сьогоднішнього часу перешкоджають значні технологічні труднощі їх отримання з контрольованими електрофізичними параметрами, які, в свою чергу, визначаються різного роду дефектами кристалічної ґратки. На основі кристалохімічного формалізму, виконано аналіз дефектних підсистем у чистих ZnX(X=S, Se, Te) та легованих ZnX:Cu(Mg, In, O), ZnX:O:Cu(In) цинк халькогенідах. Розроблено кристалоквазіхімічні формули для нестехіометричних n-ZnX, p-ZnX і самолегованих n-ZnX:X, p-ZnX:Zn кристалів та визначено вид і зарядовий стан домінуючих точкових дефектів, знайдено залежності їх концентрації (N), концентрації вільних носіїв (n, p), холлівської концентрації носіїв струму (nH) від величини і характеру відхилення від стехіометрії та вмісту самолегуючого елемента, встановлено умови реалізації термодинамічних n-p- або p-n-переходів. Визначено кристалохімічні механізми легування цинк халькогенідів елементами різних підгруп Періодичної таблиці (Сu, Mg, In, O). Показано, що купрум у ZnSe:Cu розміщується у міжвузлях ( iCu , 2iCu ), магній і індій заміщають цинк у катіонній підґратці ( ZnMg , ZnIn ), оксиген у n-ZnХ заміщає халькоген ( XO ), а у p-типі – вкорінюється у міжвузлях ( 2iO ). При подвійному легуванні у ZnS(Se):O:Cu формуються комплекси ( X i ZnO Zn V ), ( X i ZnO Cu V ) різного зарядового стану та нейтральні і однозарядні асоціати  Zn ZnIn V  ,  2Zn ZnIn V   і  2X i ZnO Zn V    у ZnS(Se):O:In відповідно. Визначено область хімічних складів та величини відхилення від стехіометрії у цинк халькогенідах, при яких отримується матеріал з електронною чи дірковою провідністю. З’ясовано вплив домішок купруму, магнію, індію та кисню на електричні властивості кристалів цинк халькогенідів і умови формування термодинамічного р-n-переходу. Отримані двовимірні та тривимірні діаграми “концентрації дефектів (носіїв заряду) – хімічний склад” визначають технологічні фактори, що забезпечують отримання кристалів із наперед заданими властивостями. 

Кристалохімія точкових дефектів та їх комплексів у нестехіометричних те легованих кристалах цинк халькогенідів

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/7974/2/ConfAPTEPF_2012_Hurhula_H-Krystalokhimiia_tochkovykh_defektiv_83.pdf

Кристалохімія точкових дефектів та їх комплексів у нестехіометричних те легованих кристалах цинк халькогенідів

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University