Регистрация / Вход
Прислать материал

Особенности выращивания соединений А2В6 из паровой фазы

Фамилия
Червяцов
Имя
Иван
Отчество
Денисович
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
Академическая группа
МЭН-16-2-2
Научный руководитель
к.ф.-м.н., доцент Кобелева С.П.
Название тезиса
Особенности выращивания соединений А2В6 из паровой фазы
Тезис

Полупроводниковые соединения А2В6 находят применение в устройствах оптоэлектроники, детекторах ионизирующего излучения и солнечных батареях.

Особенность соединений А2В6 — образование в кристаллах электрически активных собственных точечных дефектов (СТД). Отклонение от стехиометрии, а следовательно электрические и оптические свойства полупроводника, определяется наличием СТД. Область гомогенности в этих соединениях достаточно большая как со стороны халькогена, так и со стороны металла. Внутри области гомогенности существует единственный при данной температуре конгруэнтно испаряющийся состав Pmin, являющийся оптимальным для его использования при выращивании монокристаллов. При испарении соединения с определенным отклонением от стехиометрии в паровой фазе образуется избыток одного из компонентов, в зависимости от того, с какой стороны от состава Pmin лежит соединение. Это означает, что по температурной зависимости состава испаряющегося соединения можно определить отклонение от стехиометрии и оптимальную температуру для выращивания кристаллов.

Задача данной работы – расчет температурной зависимости состава паровой фазы при испарении соединений с выбранным отклонением от стехиометрии. Использовался метод квазихимических реакций образования СТД, уравнение электронейтральности и уравнение материального баланса в замкнутой системе «твердое тело – пар».

На рисунке 1 показано уравнение материального баланса.

Рисунок 1  уравнение материального баланса. δ0 — исходное отклонение от стехиометрии, δ — отклонение от стехиометрии, Vп и Vт — объемы паровой и твердой фаз, k – постоянная Больцмана, Т — температура, РА и РВ2 — парциальные давления компонентов А и В

На рисунке 2 показано уравнение электронейтральности.

Рисунок 2 - уравнение электронейтральности. n – концентрация носителей заряда, VA и VB – вакансии атомов компонентов А и В, АВ и ВА — антиструктурное разупорядочение, Ai и Bi атомы компонентов А и В в междоузлиях, Ki – константа равновесия, верхние индексы «'» и «•»  однократно заряженные СТД (отрицательно и положительно заряженные соответственно), «''» и «••» — двукратно заряженные.

В результате были получены температурные зависимости состава паровой фазы соединения А2В6, испаряющегося в замкнутом объеме, для различных СТД и отклонений от стехиометрии.