Фазовые равновесия и свойства образующихся фаз в тройных системах Ho-In (Ga)-XX=S, Te тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. Э. РАСУЛЗЛДЕ

На правах рукопссж УДК 546 (665—682.681) -f 24

АХМЕДОВА ДЖЕЙРАН АЛИ кызы

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И СВОЙСТВА ОБРАЗУЮЩИХСЯ ФАЗ В ТРОЙНЫХ СИСТЕМАХ Но-1п (Оа)—ХХ=8, Те

(02.00.01 — Неорганическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Баку —

199 1

Работа выполнена в Бакинском государственном универ

ситете.

Научные руководители:

— член-корреспондент ЛН Азербайджанской Республики, доктор химических наук, профессор Рустамов П. Г.,

— доктор химических наук, доцент Агаев А. Б.

Официальные оппоненты:

— доктор химических наук, профессор Бабанлы М. Б.,

— доктор химических наук Мамедов А. Н.

Ведущая организация: Институт химии УрО АН СССР.

^ (1 - N

Защита состоится / »_._ 1991 г. в час.

на заседании специализированного совета Д 004.08.01 в Институте неорганической и физической химии АН Азербайджанской Республики по адресу: 370143, Баку-143, пр. Азиз-бекова, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНФХ АН Азербайджанской Республики.

Автореферат разослан

1991 г.

Ученый сехретарь специализированного совета, доктор химических наук

ОЕЩАЯ ХАРАК1ЕН1СШКА. РАБОШ.

Актуальность работы. Получение новых полупроводниковых соединений, исследование их физико-химических-,электрофизике них свойств и выявление областей применения занимает особое место в современной химии. Важнейию/ достижением современной науки и техники- является применение^ свойств. тверд"х тел. и прежде всего полупроводников для создания различных электронных и оптозлектронных устройств, без которых немыслимо существование приборов автоматического управления,'средстз .связи, вычислительной, техники и т.д.- • . ... ..

Соединения типа ( 1по?е , 1п2Тез, ГтагЗз ДпгЗ^),

а также твердые раствор; на их основе, в которых наблюдаются фото- и электролюминесценция, генерация света являются перспективными и .привлекает особое внимгшие исследователей. Они составляют основу оптических лриборов. Соединения 'йа^ и 1л2Те^ характеризуйся такг» высокой радиационной устойчивостью. V ■ ■

Исследование ряда твердых растворов, образовавшихся на основе указанное полупроводников , легированных редкоземельными элементами' (РЗЭ);' показало'в'озмокиость улучшения"их -фи'з'и-чееккх и физико-химических сеойств..Следует отметить, что халь-когениды РЗЭ вfcьмa перспективны в качестве термоэлектрических материалов, добротность которых можно варьировать в'широких пределах, а такке могут быть использованы как высокотемпературные термистори, мягвитолереклгочшошие элементы.

Возникает необход»™ость вырашинагь • монокристаллы- новых; соединений "и твёрдых растворов. Полученные- мои ¿кристаллы доляш быть совершенными и ультрачистыми, чтобы в них обнаружились

новде свойства. Для решения отих задач необходимо знать характер образования соединений к твердых растворов, т.е. иметь диаграммы состояния равновесных систем, что дает возможность научно-обоснованнр. прчлодить синтез и выращивание монокристаллов. ..» ' - '

Настояаая работа посвяшена исследований фазовых равновесий в тройных системах, состоящих из халькогенидов галлия, индия й гольмия, построении фазовых диаграмм отдельных разрезов и проб* ции поверхности ли::видуса системы Но-Хи-Ге » выявлению фазо-обраэования в этих системах, а. таете получению на их основе новых соединений и твердых растворов, обладавших пояупроводнико-выми, фотачувствительншвд, люминесцентными и радиационн о с тойк им: свойствами. Необходимость выполнения представленной работы связана и тем, что Азербайджанская республика располагает ресур-• сами галлия, индия, селена, теллура и других редких элементов. Работа выполнена в соответствии с координационными планами АН Азербайджана и АН СССР (раздел 2.17.1.1)

Ирли настоящей работы ~ установление характера химического взаимодей-ствш в тройных системах Но-йа-з , по-1п-з , По-т-Те , построение фазовых диаграмм некоторых разрезов и проекции поверхности ликвидуса систем.® но-ш-те.-., выявление перспективных неорганических с практически точки зрения полупроводниковых материалов, рекомендация их к практическому применения. :■.■.■■; ■ ■ - ■ ■■ ■.

В соответствии с этим были поставлены и решены следующие задачи:

- исследование характера химического взаимодействия в системах Но-Бй-З •. , Но-1п-8 , Йо-1п-Те ;

- построение проекции поверхности ликвидуса система Но-1п-Тг5

- установление наличия, згарактера сЗрасованет п и^вгнфикацпя попят громких фаз,

- раэработла-'-научных основ синтеза п игрвшивзнкя коноярьстаялоз тверда» растворов и поггк сройкпх фаз;

кеолегованив электрофтоичская п олткгёсккх свойота сплавов систем ЬЯо-НоТо »" Хп^з^-ЯоЗЬ воО-Но . ОоВ-НоЗ, 5 '

- выявление особенности кперспективы их практического использования.

Научная новизна. Впервые установлены фазовые равновесия 9 Раэрззазс . Ко'1'е-Хп'1 © •. ХпТе-Но!^ » 1п2То5-КоТв, 1п2?е5-НоТе»

ХпТе-Но^Гп^ 1п!Ее-Яо » Хп^Ии^- НаТэ .ПоХп-Ме, НоХпХс^Та » ' НоТе-1п , Ног1п-Но1в, Ь^Тэ.-НоТе , НоХп-НоТв ,

Яо^^-Ба^В^ .построены их диаграммы состояния и проекция поверхности лтавируса тройной систешно-хп-те , сос тавленн уравнения протекагзих моко-Л; нонгариаяттгх реакций, определены поля первичной кристаллизации я координаты ¿ройное эвтектических и перитектпческих точек.

Установлено'наличия з система* Но-1п-3 » Но-0е-8 и Но..1п-Те новых тройных фаз: Но1пТег , НеК}а35 , Но^йавб , Иоб&а10у^31г;,НоТп5^ , Но^ХпБ б , Яс>-_1п_312 . выделенных в 'индивидуальном виде. Определены характер'плавления, физико-химические свойства.. Разработай, режим выращивания нх монокристаллов. Изучены некоторые электрофизические я оптические свойства тройных и твердых растворов на основехпТо » 1п2?ез , (}а8 в широком интерврле температур.

Практическая ценность. Построенные диаграммы состояния являются справочными материалами для разработки технологии получения тройных фаз и твердых раствороп на ч.сяове исходных бинарных компонентов,.

Полученные на основе ХпТе твердые растворы приставляют собой

термоэлектрические материалы и могут быть рекомендованы для изготовления ветвей термоэлементов.

Получены материалу на основе , позволяющие варьировать

иг параметрами в irapti ш интервале температур. Предложен преобразователь на основе Gas , легированный гольмием и сульфидом гольмия, который может быть использован в различных приборах в качестве источника излучения. Физико-химические характеристики систем могут быть рекомендованы для введения в Еанк данных и включения в справочники.

На защиту выносятся: -.результаты экспериментального исследования фазовых равновесий системы Ho-in-Te И разрезов Ga2G^-Ho2Sj,GaS-HoS , GaS-Ho , In2Sj-Ho2Sj ;

- свойства тройных соединений и твзрдух растворов на основе Gas •'. г Inle И IngTe^I

- совокупность давни-: по исследованию твердых растворов (СаЗ)0_х(ПоЗ f (G;xS)/)_x(Ho)x , (XnTe)/)_x(HoTe) х,

(1п2Тв5),'1_х(НоТе)х . .

11. '

Апробапия работ». Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: II республиканской конференции молодых ученых-химиков (Баку, 1966г.); Республ.научная конференция "Получение новых полупроводниковых материалов и исследование их свойств", Еаку, 135бг; Научной кок(|еренцич,посвященной итогам научн.-иссл.работ за 1989г. "Синтез хальколантаноидов переходных металлов трехкоыпонентннх системах". (Баку,ЕГУ,1980г.апрель); К Всесоюзной научно-технической конференции "Материаловедение халькогенидных полупроводников" (Черновцы,2-4 Октября 1991 г.).

iMSi^aüE* По иатериалам диссертации опубликовано 9 науч-

кых работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введениями глав, выводов, содержит 250 страниц мапинолисногэ текста, 69 рисунков и 39 ... таблиц. Библиография включает 199 наименований литературных источников» включая работы автора.

ОСЮЗВЗЕ СОДЕШНЕ РАБОТЫ.

В первой главе приведен обзор литературных данных о фазовых равновесиях s бинарных системах in-ïe , Но-Те ' > Ho-ln и свойствах промежуточных фаз. Здесь представлены некоторые осо-"',' бенности и свойства соединений SagSj > In^Ë^ и Ho28j » а также сведения о фазовом равновесии, особенности синтеза, крис-. таляохимии и сведения о тройных системахтипа Ьа-Xn-X (x=-s,Se>Tc). Установлено, ято халькОкндаты. и халЫсогаллаты FS3 изучены не- . достаточно, что ограничивает toc практическое применение. ' ,

Вторая глава посвяоена характеристике исходных элементов, описанию условий синтеза теллуридов индия, гольмия и сплавов гольмия с индием, а также синтеза полуторных сульфидов галлия, индия и гольмия. . • ' ■

" При выполнении экспериментальной части диссертации применялись следующие методы: дифференциально-термический (ЖГЦ высокотемпературный дифференциально-термический (ЗДТА), микроструктурный (!<СА), рентгзнофазовый (РйА)анализы и измерение мкк-ротвердости, плотности .электрофизических и фотоэлектрических свойств.

3 третьей главе приводятся результаты исследования в 'irpo.lHofl системе Bo-in-Te . Исследование *"ройлой системы Доводилось по 14 политермическим сечениям: ЯоТз-1пТе,1пТе-Яо1л,

НоТе-1п2ТезДЕТв-Но31п5»Но1^-1пТв"'," НоГп-НоТе , 1п2Те5-РоТе, 1пТз-Вр , ,'НоТеЛп ,1пэТе^-НоТе ,Но1пТе2-Те , ПоХи^-ЛидТе?,

1пзТе5-йоТе.,Ло21п-НоТе .

По результатам экспериментального физико-химического . изучения тройной системы Но-1п-Те были построены диаграммы состояния квазибинарных и неквазкбинарных пс'литермкческих сечений. ' ■

Разрез НоТе-1пТп - квазибинарнь'й. Из диаграммы видно, что при соотношении компонентов 1:1 в системе образуется , ояно имконгруонтно плавяшэеся соединение состава Но1пТе2 по перитектической реакции при температуре 940 К (рисЛ):

® + НоТе

Соединение Но1пТе2 образует с мснотеллуридом икдия эвтектику с координатами 22 моя.^ Но Те и 720 К.

Растворимость на основе 1пТе при комнатной тешерату-ре составляют 1,5 мол.^НоТе , , с повышением температуры растворимость увеличивается' до 8 иол.% НоТе . .

' Разрезы 1пТе-Но1лз и 1пТе-Иоч1пг, эвтектического типа. Координаты эвтектической течки -Г/,5 иая.% Но1пз и 640 К (рля 1пТе-Но1п3), 15 мол./5 Ко31п5 и 650 КС для ^Те-Ко^п^).

Растворимость Но1пз в теллуриде ¡шдия и 1пТе в Но! Пд ограничена и составляет 1,2 к 0,5 мол./5 соответственно при комнитной температуре, а растворимость Но^п^ втеллурице индия составляет 1,5 мол.5б. •

Разрэа Тч?Тер,-НэТе - является квазиСинарнш сечением тройной системы Но-1п-Те и откосится к эвтектическому типу• Эвтектика систему отвечает составу 20 иол.% НоТе и температуре 925 К. Взаимная растворимость исходных компо-

нентоЬ при комнатной температуре ограниченная на основе Ingîes составляет всего 5 мол.^'НоТе , а на основе НоТе растворимость практически не обнаружена.

Разрезы ТпрТеуНоТе- и In^Tec-HoTe являются неквази-Йинарными сечениями системы Но-1п-Те .

В связи с инконгруэнтностью плавления 1п2Те5 диаграмма состояния InjTe^-HoTe относится к перитектическому типу. Коор-фтаты тройной перитектической точки в разрезе 1п2Те5~НоТе составляет 14 иол.% НоТе при температуре 600 К. В нонва-,, риантной перитектической точке протекает сясдувший процесс:

* .' + In3Teï' ssr- 1п2Тс5 +НоТе '

Изучение разреза In^Te^-HoTe интересно тем, ч-о оцо дает представление о фазовом равновесии, протекавшего в подчиненной тройной системе HoTe-Te-In^Te^.,

Как видно из рис.2 -, ликвидус разреза состоит из ветЕей первичной кристаллизации 1п2'Гез и HoTeiкоторые пересекаются при 25 иол.% НоТе и 800 К. В интервале концентрации 0-20 мол.% НоТе совместно кристаллизуются три фазы -х + 1п2Тег, +1п3То5 , а в интервале 20-100 мол.% НоТе фазы -at+lngTe^+HoTe . С понижением температуры в системе протекает четырехфаэная леритектическая реанция образования 1п3Те5 : ' .

ж + IngTe-j 1п3Те5 -г НоТе

Нонвариантная перитектическая течка имеет координаты: 20 мол.% НоТе и 700 К.

Ниже солидуса çobmsctho кристаллизуются фазы In^îe^ и НоТе •

ila основе исходных теллуридов область гомсгенности прак-

- ю ^

тически не обнаружена.

Разрезы 1пТе-Но и НоТе-1п

являются неквазибинар-

нши сечения»«: системы Но-1п-Те

•Согласно триангуькции систеш Но-1п-Те разрез 1пТе-Но пересекает три подчиненных треугольника: Но21п-НоТе-1пТе , Но21п-НоТе-Но1п и й^Гп-Но-НоТе , а развез НоТе-1п пересекает поля четырех подчиненных' систем: НоТе-Но1п-1пТе » Но1п-1п^'е-Ноз1п5 , Ноз1пуЛпТе-Но1пз и Но1пз~1пТе-1п и характеризуется слоернм взаимодействием компонентов. Характер рэаимодействия в отдельных'подчиненных системах подробно обсуждаются в диссертационной работе. ■

Разрезы НоГп-1пТе и ИоГп-НоТе - эвтектического типа» Координаты эвтектической точки.22 мол.% Но1л.и 625 К ( для Но1п~1пТе ), 35 иол.% НоТе и 1415 К ( для . Но1п-НоТс ). . ,

I

Характер взаимодействия в системах Но21п-НоТе ^Тэ^-НоТе , Но1п3-1пдТе^ и Но1пТе2-Те по неква-

зкбинарнцм разрезам детально обсуждается в диссертации.

Проекция поверхности ликвидуса тройной системы_Но-1п-Те

На основе ряда отдельных сплавов, политормических разрезов и литературных данных о боковых двойных системах построена проекция поверхности,ликвидуса тройной системы Но-1п-Те (рис.3); на которой очерчены 17 полей первичной кристаллизации ¿[аз, разделенных-соответствующими кривыми моновариантного равьовесия;; установлено 15 течек нонвариантного равновесия (табл.1). ' . - ,

Система Но- 1п-Те • сингулярными секушими триангулируется на восемь подчиненных тройных систем: Ш^п-Но-НоТе ; Ног1п-НоТе-Но1л Но1к-НоТе-1пТв. ; НоХп-1пТе-Ноз1п5;

Eo^Ing-InTe-fioInj.-EoIn^-In-InTe ;НоТе-1пТе-1п2Т(?з и

KoTe-Te-In2?e3 . : ! : -

Характер химического взаимодействия подробно списывается в диссертационной работе. • '**

Четвертая глава посвяшена результатам физико-химического исследования тройных систем Ho-in- s и Ho-Ga-s по следующим разрззам aOgSj-Ir^Sj , GagSj-Hc^Sj . GaS-Ho GаЗ-HoS.

Разрез Ho?5yGa?S3_. Здесь обнаружены следующие три

тройных соединений составов: Но,Gas, . Ног.яв, » 1

5 о 3

HogGa^(рисЛ)." HogGn^o/jS^ - единственное з

системе конгруэнтно плавящееся соединение (Тпл =1435 ).

Эвтектика между HogGa^o/3Si4 и TfoOaSj имеет состав

30 мол.^ GagSj и плавится при 1265 К.

Систему . HogS^-GagSj . условно можно представить в виде двух частных систем: HogSj-BogGa^/^/). ' и Hogßa^g/jS^-GagSj .

Частная система . Яо23^ - HogGa^o/jS-jq. относится к системам, характеризукздимся наличием иняонгруэнтно плавящегося соединения. В этой частной системе установлено образование тройного соединения Но Gas. по реакции: 3 б

Я + S -HOgS, —-г HOjGaSg J

3 этой части диаграммы переход V -HosSj в у осуществляется эвтектоидно при температуре 1680 К. В связи с фазовым переходом, относяслеся к GaoCj в частной системе HogGa10/jS -йа2Вз происходит слокное химическое взаи-

модействие, В этой части системы установлено образование по пе-ритентичес.гой реакции тройного соединения HoGaS^:

a > Ko6üa10/5S1¡v HoGaSj

i ■ ■■.... ■.:■.. .-.•■'." '■,■-" > ■" ''.;■ "..• ' ' ' Соединения , составов Ho^GaS б . и HoGsS ^ главятся инконг— рузнтео при 1370 и fcD Hj соответственно.

■ Координаты эвтектической тачки: 25 мол.? Но^ ^ и 1155 К. Шрёход p-dá^Sj—-^r-GagSj протекает при 1050 К по эвтзктокд-ной реакции. Растворимость на основе при комнат-

кой температуре составляет 1,5 иол.% H02G5 -» а на основе jr -ga2s 5 - jo mojí./6 ho2s 5 .

Разрез Но s -fo s *-У обнаружено трех тиоиндатов голь-

.23 ... 2 3 -----

иия составов HojlnSg , Hc-InS j И Ho5ln5s12, образующихся

по веритектическиы реакциям ( рис.5 ^:

•к • + 8г -hogs j __ hojpas 6 . ■!■ • .

. S + hOjInS Holo3j .'

Я + HolnSj аве HOjIa^S^p

• Температуры инконгр?/энтного плавления соединений Ho_lns

• ■ ».о . ■ V. 3 6

licjInG^ , Hojln^p составляют 1350, 1270 и 1210 К

соответственно. ■

Звтектика!1о^Хп^г12+ у -Ia^s^ завершает кристаллизации

при составе 16 кол.% Но2з 3 и IC770 К.

Добавление Ho2s ^ к Xn2s ^ уменьшает температуру

перехода полиморфных превращений. Фаза ir_jn s взаиыодей-

, f 2 5

ствует с соединением'; H°3In5S/i2 по эвтектоиднии реакциям при

• техшературе 1010 II.. ' '

г Переход ^-tn^ б d в присутствии Ho5In5Sia

происходит.перчтектоидао при 750 К. Присутствие тиоиндатов гольмия поникает температуру, перехода /' -HOgSj в 'о -no2S ^ на ПО К. ' ■ • у • '

Области сосуществования твердых растворов сU-fi незначн-

—■ _

гельга. ■

Области растворимости компонентов на основе } твердом состоянии не исследованы.

Исследованы также-часта диаграмм состояний •■Раз-Нов. I йаз-чо вблизи баз и результаты детально обсукдвют-:я в диссертации. 1 , .

_ Четвертая глава 'посвясзна вырашиваниэ монокристаплов ин-швидуально выделенных соединений составов: Но^ОаЗ^ , [оСаЗ^ , НоЛлЗ^ , Но^1а86 , Яо^1а^312 и твердых / астворов на основе 1пТе , и Баз методами •

I вправленной кристаллизации п химических газотранспортных г «аяций (ХТР).

Составы полученных монокристаллов Яо^ОаЗб ; , НоОаЗ^ , юыз^ , По51пз6 ■ , Но^хп^з12 4 Но6®в1о/5314 - подтверждены -кмическим анализом. *

Установлено, что соединения . , Яос.аз^, , ,

1о51пЗб * Но1пЗ^ кристаллизуются в роггбической, {о^га^о/^щ в гексагональной, а соединение Но^Хп^^.,

I моноклинной сянгонии. (табл.2.)

• В пятой главе изложен " результаты "измерения электрофиэи-геских и оптических свойств сплавов (1пТо)1'_х(^оТе)х (

:ы2Те3)1_х(НоТо;зс,(еаЗ)1_х(Но)х ./(^^(ЛоЗ)^

Цельо выяснения влияния Ноте на термоэлектрические войства тевлурида индия и перспективность твердого раствора I качестве материалов для термоэлектрических преобразователей ыли изучены термоэлектрические параметры (коэффициентов ермо-э.д.с., электропроводности, теплопроводности), эффекта олла и вычислялись Ходловская подвижность и концентрация носи-елей тока для твердых растворов в интервале температур 77«'700 К

- - ■

как' вдоль, так, и перпендикулярно кристаллографической ос1* "с".

На основе полученных результатов сделан еыбод о тоы, чгосяоиетад'структура теллурида гадая, имевшая сильную гня-

• зотропию-.!рер«08«§1стр::-гееких. свойств, позволяет при введении

'в-нее теялурида. гольмия поручить высокоэффективный термоэлектрический' материал .с анизотропными свойствами и наклучппаш параметрами, которое могло бы успешно использоваться в терма -электрических преобразователях.

В »той кс главе приведены результате исследования электрических свойств соединения -Гп^Те^ и твердого раствора (Хп^Те^^ДНоТе),, с цельо сопоставления-их параметров и . выяснения',влияния' телаурида гольмия на электрические свойства '. вС 'г-Хп^Тв з • " ' .V- _■'.;■

.Были,"в частности, исследованы. темновш Еольтамгернко характеристики (ВА2) при различных температурах и значениях

• напрякеиий.электрических полей, температурные зависимости коэффициентов электропроводности О'С-} , термс-э.р.с. «г (?), э^-кта Холла , й Ш,. теплопроводности И (7) и величина произведения ,|В{ С? в Интервале текпера-гур 77 * 8СС К.

'¡В вольтаыперкой характеристике твердого раствора' (1пуТе3)1_х(НоТе)х яо'сравнению с 1п-Тз3 наблздается резкая зависимость тока от „напряженности электрического ноля и МХ состоят из'.трех .частей: участка, где выполняется закон Ома ( У }, квадратичного ( ), а затем кубического

■ участков л ¿г ~

05).

Электропроводность.твердых растворовС1п«Теп)т „(НоТе).

с увеличением температуры растет сильнее, чек <1 - Хг^Те^.

3 интервале . 2С0*673 К поступает собственная проводимость.

- Наклон прямой = как для -1и?Тео , так

Т <- J

и для твердых растворов не изменяется вплоть до температура

пгаЕггнкя. -

С раэтси температуры кст-а^с.г^ь-.та териэ-э. д.с. ( / уяазарнкх еплл.?сз, сохраняя зкзт, соответствукпй эгег^рзннзЗ щговсдзгюстя уиекьпгаетс. этом сначешгз (7)

для тгерхкх растворов белые, чл -Тт^Те^ 3 с увзгтргекгзм содерзгнгя тггяуртсв гогьикл а ^-Хг^Твд пагегмум (Т), как в сгучэе г^а юэ^фщкента Т'гхл з (Т) слетается э сторону шссеих температур. - я

В работа тан^е эаггсгзсстя ЕОэбфгцгенга гелгегревзг -нос?н о? те^-торатур-' как ^лл ¿— Ьз-Те^ , тая н ;гя угазгкннх твердых раствароз. .

3 заягшчеяж сделан внэол* зведанкэ те^гура^а гс-тыял гнгчггтегвко вгяяет на злгктргчЕсггэ свойства Хг^Теч ,.

что позволяет варьировать ю: гаргхгтрз з пгрог.аг кнтзрвахэ геа-перлтур. . :

3 этоЭ га ряаз-з пркээгятегг .ггегедзоввЕЕе .-ггротсгс-гаах ироЕогсхгоэ оез » гктягирогг^зх гзгнгяем, гкее? Ер£2ТЭТЭ-ское зкгчекиз'"дгя создания фего— з нате-

рнагов, а здата вряберез, райсгагетс иря ытсентг тезшерзгураг, болкг.з: рабочих напржекгях и споссбввх регге^рярозать и г-е~е-ркровзгь как вигвкое, так и ик-рагресвсз изхученяг.' -•

^регектява создана раз7_н>^х прйборон, учиткназгап: бхз-гоприяхное сочегапте ряда элззтр:г=гсяйх, «тапкееценткнх и сз-тжгесякх свойств сгсисткх тш^тгкгкЕйнсв тага С-аЗ , ааггнзн-рованннх Но и сседязекиен Но3 загна длг современной тгг-нчни.

Для дестхкеккя доставленной кесбходгак- бьзе ггегезэ-впсь некоторае их электрические а еж.ктральн0-гас;нес1^н?н2е характеристики.

Для язготоэгекня .г;;одгкх структур прку-яяг:! кенещтатад-

—-ill -

ж@аесии5 Gas р-тапа .легированный гольмием с удельным соп-ротизеекиея ** 10^ Ом-cu к концентрацией 4*10*4*2*10® см-3 ери 291 К.

В работе приводятся результаты исследования темповые Бсхьтаиперше характеристики (в двойной логарифмическом ыасп-табе) jfiscsp^craszoB Gas сосергасей 0,2 дт.? но от прило-еешзсто згеЕграчаского поля ( 3,33 * 5-j.tf* ß/см) при различных температурах..

Из температурной заташаии электропроводности дкя ука-злнззго состава из каглава быги вычоскены трн серии (0,44; 0,60; 0,70 аЗ) уровней. ■■■-."■■-■:.,

3 хгосертацка приводятся тазге результаты спектров фото-ХЕЫ2Г-ЗСГрНЦНЗ f СЛ} даятгтаидрпвяяташ Q ЫЛНЕНрОВаННЫМ ГО!Ь-мвеы к.суаь£изхш гтагытя в взгерзаде теыператур 77 « 300 К.

В '^-ч^чр гаелкя я пум цирпядртпр! тодыиа! пра облучения его хазерща< взлцч&теи с jmmnfi едены 2 =0,4416 шш внтенсив-дп^ть воаос уменьшается в в спектре

шавгивтая бежее увкие зшнен, отвосЕзигся к Бнутрацентровыц пзркхдггаа вге^еггоЗ лрзыгев гогькка.

Es тшдтературЕыг завгггшсхеЗ явиинесденцаи «оногрпгтагтсв сухьфдэ razzzs тогыаеыследует, что интененв-

Ёос»-'иавБеосрнцая всех тагос с пазееннеи температура (77« 300 S} уненьЕаеюя, пзкра2ъей »ере, на парядж. . ~

Jfarv- Ергвозатсз объЕдаениа фязЕчесгих гроцессов, происхо-jEBsax 'B ишсгргеталжзхСЕазХ, прн облучении -его лазерный

. идашуииник» ^швсЗ всявв Л =0,4416 -КЕМ»

ж

СпЕяяры ^отсзшшнесчЕЕгри дрщяадюв Gas ахт ив ированных «еш.5 ЕоЗ : гдег 77 Е cocscas кз дкух узношдосных (0,60 + С„£Й кем и £¡»£5 « С,® is»3 в одЕзагарпгетодоснаго излучения

(0,66' -*.0,'74 так). Узяополоегак излучения обусловлены¿S^ri

и * ? г внутряцевтроввыи герсходаж! Ео3+, а ляро-

5 8 - - _

яополоское излучение, го-вигииоыу, обусловлено переходsjoi згехт-

рспоз из валентной зош на акцепторный уровень.

На основе проверенных исследа ваниЯ бкяи cjsaauH вывода "о той, что при возбуятаяии монокристалла суль^яла газша, аз-тивпровашого гольмием или сульфидин гольыпя лазерными хучамд и электрическим полем в интервале темпе ратур 77-кЮО Е обнару-шсвагтся излучение, которое иогет быть попользовано в развичнах приборах ггг излучения. Б работе преллеген один ез

этих преобразователей- " -

- йлгода и ренсиенлзп^к. . * ," . .

1. Ыетодаки ДТА, FSAV ША. п измерения кгагротгер^сстн впервые проверено фгаакд-гиюгоесяое исследование фззсгнх pabhoeecidl d тройных - систеыах Но— g&-s y Eo-In-S , Ео-Тп-Те по разрезам: С Gas -Ко , GbJ^HoS Yjfo^s^-GagSj , Ho2VW2S3 .НоГе-InTe ,НоТе-1п2Те3 , InTe-aoIn3 , Ноз1п5-1пТе «IloIn-HoTe , IngTe^-itoTe , ГпТе-йз г In^Te^-RoTe » HoIn-InTe ,НоГпТе^-Те , EoTe-In , _ ^In-ßaTe ,Но1п3-1пдТе7 »Ia-jTej-BoTe ) и построена юс фазовые диаграммы. Установлено, что разреза (Gas -Но , , HoTe-IngTe^ , InTe-Ho , ХпзТе^-НоТе , HoInTe^ -Те , НоТе-1я »Но1пз~1пдТе7 , Ir^Te^-HoTc ) явяязтся нехвази -бккарикри сечениями еостветствужях троянце систеи.

2. Злервке построена проекция поверхности лякэизуса тройной системы Ко-1п-Те ; очерчену : оля первичней крястгллп-згщкп фаз, определены реакции конваряактшх равновесий,прсте-кззеих в них.

-1С -

3. 3 региьтайг. годрсбЕЕг тасаед)вази2 скетел Eo-c-a-s > •

, Ko-ia-гв устенг?,х~но образование ногах тройках Бо5-5аЗб , KoGa¿3 , Bsg^^-S^.HoIiiSj , HOjInSg , в Hoin7e2 ; н^нчгм характер „образования их * сиргззяен веерные. Соеданапгг 5в Ga^^B^ славится с открытым хзгсгстмом при 1435 К, а Ег^ьз. , EoGaS^ SoinS- ,

, Hc.ln-S^-, z =о1п-Ге2 резлЕГгштсн нкгокп-

руэктно лря I37G, Í250, I27D, 2550, I2IC, 540 и 630 К соотнес

В рампах кетогзБ ХЗР е Ергг^кенг-Сгскбартера разработана регззсг сгнтгза-н внрггенн ¿евсгргстаггы сгедусслх соединений: " , HOjIaSg , Eo^-^S^ , Eoü^ ^ Е^

и твердых растворов (GaS)^_xCH=)x(x=0,C05; 0,01; 0,2); (Ga3), " (Es3) (s=0,CC5; C.CI; 0.C5).

í —л X .

Устгнсвггнс, что соедгнаннн -SruGaS^ , Во.~а5^ , Eo^InS6

и h=I=s_ Ергдтадзгиауетеа в рсшбжчесзо?. ( Ho^GaSg -a=I0,40 ,

в=13,20 , с=б,44 , 2 =4; HcGas^ e=6,S4, в=9,92 ; c=3,C8 ,

3 =2 ; , в=13„75 , c=3,92 , z =4; .Hoi^ -

з=3,КЗ, в=П,42 , c=IS,7o , г=£3, согдгнение в

гежсарсгшгьноз £ a=S,62 , c=6,v4 1}, а соедзвевве

o

в мзегжаанэой í©=ID,S0 , b=2I,^d , c=3,60 A, S=2, в =95,7°) сингс-Ё22.

5. ÍESzxG-xamsEcz^e' и фзнчэские свойства

ТЭерЭЕЕ JECTEOpOB. УСТ2Н£ШВЭ, что:

б) шдузеЕнэг ва основе isSe с ЗЕбавгс! т&глуряда гольмия таердае растасрз врезстЕЕШзт собо2 термоэлектрические »взЕьраадя и могут бшь $еЕзвеЕ225вз£н ese изготовления вет- ■

щжззееэ, таз гвэданаз даддода гдшяа значительно злинет

- 19 - . .

на-электрические свойства оС - IngTt^, что позволяет варьировать их параметрами в широком интервале температур; в) установлено, что при возбуядения монокристаллов сульфида галлия, активированного гольмия.или сульфидом гольмия лазерными лучами и электрическим полем в интервале температур 77*300 К обнаруживается излучение,которое может быть использовано в различных приборах как источник излучения.

Основное содергание диссертации опубликовано в работах:

1. Ахыедова ДяД., Агаев AJ>. Систеиа 1пТе~Но1п3 .//Материалы II республиканской конференции молодых ученых-химиков.

. Тез.докл.-Баку,1986. - С.145. .'. " " 1

2. Агаев A JS. .Ахмедова Дк.А., Гусейнова Г.А. Получение новых полупроводниковых цатериалов и исследование, их свойств.//Рес-пубя.научная конференция. Тез. донл .Баку,. 1986 ;-rCi24.

3. Агазв А.Б., Рустамов П.Г., Ахмедова ДжД.

Система HoTe-InTe ;//НеорЕ.хшии.-1987.-Т.32.-вап.4. -С .1030-1032.

4. Агаев А.Б., Рустамов И.Г., Ахиедова Да .А. Фазовые равновесия в системе Holn-Inîe //Неорг.материалы.-1987 ,-Т .23 .-й II.

- С.1926.-1928.

5. Агаев А.Б., Рустамов П.Г., Ахиедовз Дя.А. СистемаHoln -Inîe

//Аз.хим.зурнал.-1988.-й 5.-С .81-8': . .■:.■■'

6. Агаев A.S., Рустамов П.Г., Ахиедова Да .А. Систеиа НоТе-1п2Те3 ./Доклад АН Аз.ССР.-1988 .-Т.17.-й 8.

-<5?3 9-42.

7. Ахиэдова ДкЛ. Система Ho3In5-Inïe .// В сб.неорганические соединения - синтез и свойства. - Беку, Изд-во АГУ.

- 1990 . - С ,20-22. ■

8. Агаев А.Б., Гусейнова Г.А., А'хиедова Дя.А. Синтез зсалько-лантатов переходных металлов ирехкшпонентных системах//Науч~ ная конф.,посвящен.итогам научно-исслед. работ за 1989 г.,

9. Ахмедова Дя.А., Ахмедов H.A., Бадаев B.C., Агаев А.Б.

Влияние гольмия я телдурида толылш на термоэлектрические свойства 1пТе.Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Материаловедение халъкогенидных полупроводников". Черновцы, 2-4 октября 1991 г

Тез.докл. -Баку, БГУ, 1990 (ппрель)

. Таблица I

Moho- и нонвариантные реакции,протекающие з сплавах тройной системы

Обозизчениз кри- Pe з к ц и Гешература ,K

вых и гочэк я

I 2 3

IhgTbj + Holn ■ 433-650

at;2=s Но1п3 + Но31п5 1353-433

еЗЕ4 . + Holn " 1360-575 . ■

e^Eg ж +=z. Holn + Hopln 1525-1200

е5% . Hogln + Но'' . I400-Í30Q

. е6Е1 Но + HoTe I333-I300 •

ж Но21п + Bofe - 1300-1350-1200 '

Е2епР2 жгг=с Holn + HoTe • 1200-1415-700 .

vi ж +1пТе -=¿ IngTe7 . * 735-650

Рхе12Е3 я=?Но1п 3+ Iníe- 650-640-575

E3eI3E2{ sr-r=.Ho3In5 + InTe 575-650-500

vH25 ■• fedbln ' + 1пГе ' . 500-625-480

p2e5 = 2t=sHoIn + HoInTe2 ,700-480

P2p7P3 ж=НоТе +Но1пТе2 700-940-650

E5eI5E6 act^-InTe +Мо1пТе2 480-720-700.

eoEg x^zInTe - >1п3Те^ 'Г 922-700

ж«—IrigTe ^ +1п2Те3 710-700,

ра?* ж + In2Te-p=J n3Te/j 735-710

p,p3 ж=^Но1пТе 2 + Iri-g Te3 710-650

P3%P5 3kí^iIn2Te3 ■t- HoTe 650-925-700

p3p5 ж + 1п2Тез'^= 1п3Те5 398-700

ж + In3?fc5= -т.. m _ l;'2i 5 740-650

p5?6 3Te5 700-650

P6P7 ж^НоТеч- ' 1п2Тв5 650-850

Продйпжение габл.1

1 ! 2 3

Í>6P7 I х + HoTe=r Но2Те5 1073-850

Р5Р8 ж + Но2Те5==: НоТе3 1053-750

е7Е7 ж НоТе g + Те .728-500

е8Е7 : x Те + 1п2Те5 700-500

HI % СО ж Но2Т©5 + 1п2Те5 850-750

р6е7 ж НоТе3 + 1п2Те5 • 750-500

. ж In + 1пэТе7 433-400

h ■* x Но • + Но21п + НоТе 1300

в2 ' & Но21п + Hein i- НоТе 1200

% ж HoIr¡3 t.Ho^ln^ + IriTe 500

А ж Hojlnt + Holn +InTe 575

% x Köln + InTe + HoInTe2 500

■ ж InTe + 1п3Те/( +HoInTe2 ?00

2 7. ■ x 5=3= Те + НоТез + In2?e5 500-

h ж Höing + In * In^Tey 400 , v !

■h ж + , InTe^rsr 1лдТе7 Holn^ 650

р2 ж HoTe^= HoInTe2 + Holn 700

р3 ж + HoTe я= HoInTe2 + IrigT ¡3 650

' .ж + ingté-jrsrln^tej, +hointe > 710

ж + ln2te3s=in3te5 + НоТе 700

ж + In ^¡^ДпзТез + НоТе : 650

Р7 к + НоТе= Но2Те5 1п2Т& 850.

% к + Но2Те5ксНоТе + 1п2Т& 750

Таблица 2.

Кристаллические характеристики тиогаллатов и-кндатов гольмия.

Соединение Синго- Периоды репетки.Я 1 '

] г 7,А5

ния а ! в ! с 1

Но^аЗ^ ромб. 10,40 13,20 6,44 684,03

НоОаЗ^ ромб. 9,92 3,08 2 20Ь,96

Но6Г1а10/33-!'( гексаг. 9,62 - 6,04 356,97

ромб. 16,80 13,76 3,92 4 506,18

НоХпЗ, 5 ромб. 3,50 11,42 19.'76 : 8 790.61

НО^Хп^д монокл. 10,90 21,18 3Л60 п! ^5,7°; 2 877,26

Рис Л. Диаграмма состояния разреза НоТе-1пТо.

Рио.2.Диаграмма состояния разреза ХпдТе^-НеТе,

Ab

Рис.3.Проекция поверхности ликаидуса тройной систеиа He-In-Ta. . ■

г Области первичной кристаллизации фаз:

1-По1п3,2-Нвз1п5,3-Нв1п,4-Ног1п,5-Нв, 6-НоТе, 7-Но1пТе2,8-1пТе,9-1пзТ94,19-1п2Тез,11-.1п3Те5, I2-In2Te5,I3-Ho2Te5,I4-HoTe'3,I5-Te,I6-In9Te7, 1?-1п.

- гб -

ту. •/,

Рис.Диаграмма состояния разреза ^¿з-Ба^Зз»

Рйс.5.Диаграмма состояния разреза Но25з-1п23д.

Бесплатно

A39PBAJ4AH Рссл. ЕЛМЛЭР АКАДЕМИДАСЫ три—'Y3BH ВЭ ФИЗИКИ КИША ИНСТИТУТУ

Q.ijaaMacu Иугугунда

УДК 546. 665. 682. 681 + 24

ЭЬМЭДОВА 4EJPAH ЭЛИ гызы

Ho-Iri (Ga)—X X = S, Те УЧЛУ СИСТЕМИНДЭ ФАЗА ТАРАЗЛ blFbl ВЭ ЭМЭЛЭ КЭЛЭН ФАЗАЛАРЫН ХАССЭЛЭРИ

Ихтисае: 02. 00. Ol-rejpH-узвн кимjл

Kinija елмлэря намнзэда алимлкк дэрэтзсп алиаг учу» тэгдим едилмнш диссертасн/аныя

АВТОРЕФЕРАТЫ

БАК ы— 1 99 1

Tan. ИБУ. Закал 374. Тираж 100