Синтез и свойства кристаллов теллурида свинца, легированных переходными металлами (Co, Ni) тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

г» — л .Л

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет им. Н. В. Ломоносова

Химический факультет

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВА ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ ТЕЛЛУРИДА СВИНЦА, ЛЕГИРОВАННЫХ ПЕРЕХОДНЫМИ НЕТАЛЛАХИ (со. N1) С02.00.01 - неорганическая химия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук -

Москва - 1994

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Химического факультета Московского Государственного университета

им. М. В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор В.П.Зломанов Научный консультант: кандидат химических наук,

с. н. с. 0.11. Танаиаева Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Ведущая организация: Московский институт стали и сплавов

на заседании Специализированного иовета к он. 09 по химическим наукам в Московском Государственном университете им. М. В.Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва В-234, Ленинские горы, МГУ, Химический факультет, аудитория V & £.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ им'М. В. Ломоносова.

Л. Л. Мешков

кандидат физико-математических наук, В. Ф. Чишко

Запита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат химических наук, доцент

'черенко .П А.

ОБЩАЯ XAPAKTEPHCTVKA РАБОТЫ

Актуальность темы. Полупроводниковые соединения группы А'В6 используются в оптоэлектронике для создания лазеров и приемников ПК-излучения, а также в термоэлектрических устройствах, работавших в интервале температур от комнатноП до 900 К. В настоящее время широко исследуется твердые раствори на основе этих соединений, характеристические параметры которых существенно зависят от состава.

Теллурнд свинца - один из наиболее известных представителей группы А*В6; его полупроводниковые свойства , например: особенности энергетического спектра носителей заряда, зависимость ширины запрещенной зоны от температуры и давления ыохно изценять в широких пределах с помощью легирования. Среди легирующих добавок переходные металлы представляют особый интерес в связи с их магнитными свойствами. Наиболее изучено влияние марганца и хрома на свойства теллурида свинца. Роль кобальта и никеля в рьте практически не исследована; отсутствует сведения об электрофизических и магнитных свойствах легированного материала, условиях синтеза однородных по свойствам кристаллов, особенностях его реальной структуры.

В связи с этим исследование условий направленного синтеза КрИСТаЛЛОВ ТВерДЫХ раСТВОрОВ РЬ Со Те И РЬ Ni Те представляется актуальной задачей.

Цель работы - разработка физико-химических основ синтеза монокристаллов рьте, легированных кобальтом и никелем, с заданным составом и свойствами. Достнхение цели включает:

1. изучение части Р-Т-х-у диаграмм систем рь-со-те, рь-т-те: определение границ области гомогенности рь сомтв и рь ni^to, исследование частей разрезов РЬТе-СоТе, РЬТе-СоТег, PbTe-NiTe.,; изучение состава пара и характера сублимации в системах Со-тв,

Ni-Te;

2. разработка условий роста кристаллов твердых растворов на основе рьте с различным содержанием легирующих со и Ni из расплава методом БридЕмена;

3: исследование реальной структуры синтезированного материала;

4. изучение некоторых своАств кристаллов: концентрации и подвижности носителей заряда, магнитной восприимчивости.

Научная новизна работы. 1Ьучен>. части Р-Т-х-у диаграмм систем РЬ-Со-Те II РЬ-Ю-Те: части разрезов РЬТе-СоТе, РЬТе-СоТег, рьте-м1Те2 , по ним определены границы области гомогенности твердых растворов рьч „со^те и рь, ^т^тс; исследован состав пара над образцами в системах ш-Те и со-те. Определены условия выращивания объемных легированных монокристаллов методом направленной кристаллизации расплавов способом Ориджмена. Исследованы: реальная структура синтезированного материала, гальваномагнитные характеристики кристаллов, магнитная восприимчивость. На зациту выносятся:

1. Результат« исследования Р-Т-х-у диаграмм трехкомпонентнмх систем РЬ-Со-Те И РЬ-Ш-Те.

2. Условия синтеза монокристаллов твердых растворов рь^Со^Тв и рь^ш те из расплава методом Бриджмена.

3. Особенности реальной структуры легированного материала.

4. Характеристика гальваномагнитных свойств и магнитной восприимчивости полученных кристаллов.

Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. VII ВсесоозноА конференции "Химия, физика и техническое применение халькогенидов", Ужгород, 1988 г.

2. IV Всесоюзной конференции по термодинамике и материаловедение полупроводников, Москва, 1989 г.

3. Конференции молодых ученых Химического факультета МГУ, Москва,

1989 г. и 1990 г.

4. Конференции молод!л ученых ВУЗов Дальнего Востока, Владивосток,

1990 г.

5. Конференции по электронным материалам, Новосибирск, 1992 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликсг.ано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, трех глав, списка литературы из 57 наименований и приложения Полный объем работы, включая 42 рисунка и 19 таблиц, составляет 140 страниц машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования.

Первая глава посвяцена литературному обзору но Р-Т-х-у фазовым диаграммам систем рь-Со-Те и рь-ш-Те; обсуадены некоторые (структурные, магнитные) свойства теллуридов кобальта и никеля. Анализируется роль переходных металлов в полупроводниковых соединениях А*В6и АЭВ5. Рассматривается основные представления ой особенностях кристаллизации твердых растворов из расплава и связь реальней структуры кристаллов с условиями роста, влияние концентрационного переохлавдения СКП).

Во втор -'А главе представлены результаты экспериментального исследования Р-Т-х-у диаграмм трехкомпонентных систем рь-со-те и рь-ш-Те. Описаны методы физико-химического анализа и характеристика материалов, использованных в работе.

Для изучения систем рь-со-те и рь-н1-Те синтезированы теллуриды свинца, кобальта и никеля и образцы, соответствующие разрезай РЬТе-СоТе, РЬТе-СоТе.,, РЬТе-Ш3Те2. РЬТе-ШТе.,, РЬТе-Со,

рьте-ш, рь-соТе и рь-И1этег. Для синтеза использовались материалы особой чистоты: свинец марки С-0000, теллур иарки "Экстра", кобальт и никель - ЭРХ Сс содержанием основного компонента 99,96%).

ДТА осуществлен с помощью низкочастотного регистратора НТР-63 и программного регистратора температур ПРТ-1000М в интервале температур 870-1220 К с использованием схемы дополнительной компенсации ЭДС платина-платинородиевых термопар потенциометром ПП-63. В качестве эталона применялась прокаленная окись алсшшия. Запись термограмм проведена в вакуумированных 10"3 Па кварцевых сосудиках Степанова. В связи со значительным переохлаждением расплавов температура фазовых превращений регистрировалась по кривым нагревания. Точность определения температурных эффектов составляла ±5°.

РФА проводился на дифрактометре ДРОН-2 с использованием со- и си-Ка~излучений.

Масс-спектральный анализ выполнен зффузионным методом Кнудсена с масс-спектральной регистрацией продуктов сублимации и испарения на серийных масс-спектрометрах МП 1201,

переоборудованных для высокотемпературных исследований.

Методами ДТА к РФА изучены разрезы трехкомпонентных систем ГЬ-Со-Те И РЬ-Ш-Те: РЬТе-СоТе Сдо 50 МОЛ.% СоТе), РЬТе-СоТе ..(ПОЛНОСТЬЮ), РЬТе-Со (19-41 ЭТ. 'Л Со), РЬТе-ШТе2 (полностью), гьте-ш (28-44 ат.% N1) в интервале температур 950-1220 К. Образцы для исследования получены сплавлением рьте с соответствующими теллуридами кобальта и никеля и приведены к равновесному состоянию последующим отжигом при 973 К в течении 250 часов. По полученным данным разрез РЬТе-СоТе - квазибннарний, эвтектического типа с эвтектикой при 2б±5 мол. 'А СоТе и 1160*5 К. Разрез рьте-СоТег- неквазибинарный; двойная эвтектика - при 3842.5 МОЛ. %СоТе2 И 115013 К, тройная - 87*2.5 МОЛ.ХсоТег И .98515 К. Разрез рьте-н1тег - квазибинарный; положение эвтектики: б0±1 иол.Ям1Те и 107515 К. Граница области твердых растворов рь ипе и рь^со^те определялась по результатам РФА и составила при 973 К по разрезам РЬТе-СоТе - 3.5 мол.х СоТе, 1 МОЛ.х СоТе2, РЬТе-Н1эТе2 - 2 МОЛ.Х м13Те2,

мол.х ь'1те . Существенного смещения рефлексов на дифрактограммах при образовании рь ш те и рь,_>со Те не наблюдается, что говорит о незначительном влиянии легирующих примесей на величину параметра элементарной ячейки рьте (с точностью до 0.003 X), Тройных соединений в системах рь-со-те и гь-м-т* не обнаружено. Проведена триангуляция систем, позволившая выявить устойчивые диагонали рьте-ш и рьте-Со в соответствующих трехкомпонентных системах. Рассчитаны координаты поверхности ликвидуса системы рь-Со-Тс в области составов, близких к рьте.

Масс-спектралышм исследованием систем ш-Тв и со-То доказан инконгруэитный характер сублимации твердых $аз. ¡Ьучение состава пара и зависимости гт (Т) в этих системах позволило получить термодинамические характеристики процесса инконгруэнтной сублимации твердых фаз, которые описываются следующими уравнениями ШТег(960-1160 К1: рт> (атм.) = - ,(П4Ч2±413] + (б,5410.37)

NI-Те ( 1080-1285 К): р (аТМ. ) > - (12777*737 ) + (6.1641:0.627) зг I» г 1

Со-Тегетерог (963-1 148 К): 10 р^ЭТМ. ) « - <11 7у*68°' +( 6 ■ НОЮ ■ 26 ) -

что по Ii закону термодинамики дает для

NiTez: Д Н° t (Те.,) =22018 кДж/МОЛЬ, Д S° t=106±7 кДж/МОЛЬ-К Hi3Te2: 1 Hlli( (,(Tez) = 245±14 кДж/МОЛЬ, Д S 8|.-118±1 2кДж/М0ЛЬ-К Со-Тегете к(Те2) = 234±ЮкД*/М0ЛЬ, ÜSlo93|. = 130±l 2кДж/М0ЛЬ-К

По ш закону термодинамики оценена стандартная теплота реакции

NiTe2(g) = Ni(s) + Te2(g): лгН°эа= - 132±20 кД*/МОЛЬ, ЧТО

соответствует энтальпии образования молекулы йгн°эв<К1.Те2) с 212±20 кДж/моль. Значительная погрешность результатов связана с тем, что в паре в очень малых количествах обнаружена молекула HiTe2, и измерения ионных токов NiTe* проводили вблизи предела чувствнтетельчости масс-спектрометра.

Полученные сведения о фазовых диаграммах рь-Ni-Te и РЬ-Со-Те использованы при определении условий синтеза кристаллов трехкомпонентных твердых растворов.

В третьей главе приведены результаты исследования зависимости состава, реальной структуры , магнитных и гальваномагнитних свойств кристаллов pbt хсо>Те и Pbj „Ni^Te от условий их синтеза из расплава методом направленной кристаллизации С НЮ. Состав исходной шихты соответствовал областям первичной кристаллизации из расплава твердых растворов рь^со^те и Pb^Ni^Te. Плавный характер н малый наклон кривых ликвидуса в этих системах обеспечивал близость температур начала кристаллизации расплавов с разным содержанием легирующей добавки. Градиент температуры в зоне роста составил 10 К/см; скорость движения ампулы подбиралась экспериментально и составляла. 0.19-0.33 мм/ч. Температура в печи регулировалась с точностьр до 1°. Процесс роста продолжался 100-250 ч., после чего кристаллы охлаждались со скоростьи 13 К/ч до комнатной температуры.

Масс-спектральные исследования показали незначительную скорость сублимации теллуридов кобальта и никеля. Это согласуется с результатами синтеза монокристаллов рь^со^те и Pb^Ni^Te из пара по механизму пар-жидкость-кристалл СПЖК). Состав шихты соответствовал тем же разрезам, что и в случае роста методом ПК. Температура испарения выбиралась на 20-40 К выше, а температура конденсации - на 25-35 К. ниже максимальной температуры плавления. Полученные результаты свидетельствует о незначительном переносе через паровую фазу теллуридов кобальта и никеля. Концентрация

кобальта и никеля в выращенных из пара кристаллах недостаточна, чтобы повлиять на электрофизические свойства материала, которые идентичны чистому теллуриду свинца.

Для характеристики свойств полученных из расплава кристаллов использованы следувдие методы: химический ' анализ (определение концентрации переходного металла}, микроструктурный анализ (определение морфологических особенностей), оже-электронный микроанализ (оценка однородности распределения примеси), исследование гальваномагнитных свойств (п, р, м, R,), измерение магнитной восприимчивости, исследование осцилляций Шубникова-де Гааза (ШдГ).

Химический анализ проведен двумя методами: эмиссионным спектральным (ЭСА) и атомно-абсорбционным (AAA). ЭСА выполнен на спрктрографе ИСП-22. Условия съемки: ток дуги б А, цель спектрографа 0.01, экспозиция 60 сек., навеска 100 иг, чувствительность 6 ед. AAA проведен на спектрофотометрах ре-зоз и ре-403 с лампой с полым катодом фирмы Perkin-Elmer и aas-3 фирмы карл-цейс-Пена с лампой Narva по методу добавок. Результаты анализа состава кристаллов методами ХА и AAA согласуется меаду собой в пределах их погрешностей.

Микроструктурный анализ проводился на металлографическом микроскопе МШ-4 при увеличении 400* и глубине изображаемого объекта 6-Ю"3 мм. Для выявления микроструктуры поверхность образцов обрабатывалась для снятия нарушенного при резке слоя с помощью абразивной бумаги, полировалась химическим полирующим травителем нвг+вгг (i-з об.х) или химико-механически (ХМП) в щелочном растворе K3Fe(cw)e. Выявляющее травление проведено в растворе кон 4 н2о2. Время травления зависело от состава образца и менялось от 1-3 до 30 минут.

Оже-электронный микроанализ проведен для исследования характера распределения примеси переходного металла в кристалле и оценки состава включений на приборе jamp-io фирмы jeol с анализатором типа цилиндрического зеркала. Диаметр электронного зонда составляет 0 1 мкм в условиях анализа. Прибор снабжен системой распыления ионным пучком аргона с энергией 3 кэВ, плотность ионного тока 50 мкА/смг. Оже-спектры регистрировались в вакуум? 10"" Па в диапазоне 0-1000 эВ при энергии пучка S кэВ.

Анализировались охе-переходы: рь <90 зВ), с (272 эВ), Те (483 эВ), о (513 эВ), со (775 эВ) и ш (848 эВ). Интенсивность переходов определена от пика до пика в дифференциальном спектре.

Гальванонагнитные свойства кристаллов (удельное сопротивление, концентрация и подвижность свободных носителей заряда при 300 и 4.2 Ю определены из измерений эффекта Холла и электропроводности по компенсационной схеме на постоянном токе и в постоянном магнитном поле напряженностью 3.93-Ю5 А/м. Относительные погрешности определения концентрации и подвижности основных носителей заряда (при 300 Ю не превышали 15% и 85'/. , соответственно.

Магнитная восприимчивость (МВ) кристаллов измерялась относительным методом Фарадея с помощью электронных микровесов с автоматической компенсацией.

Запись осцилляции ШдГ в монокристаллах проводилась в наиболее симметричной конфигурации: Т II (юо), в I (ою), 1 ± н, где I - сила тока, протекающего через образец, и - напряженность магнитного поля. Точная юстировка образца осуществлялась с помощью специального поворотного устройства, позволявшего ориентировать образец в двух плоскостях непосредственно в гелиевом криостате с точностью до 0.1°. Образец экранировался от фонового излучения металлическом кожухом.

Результаты и обсуждения.

Основным направлением работы являлось создание однородного по составу и свойствам монокристаллического полупроводникового материала в широком диапазоне концентраций легирующих примесей. Обоснованный выбор условий синтеза такого материала предполагает ■ необходимый набор сведений по Р-Т-х фазовым диаграммам соответствующих систем, что послужило причиной для изучения частей Р-Т и Т-х диаграмм систем рь-ш-те и рь-со-те. Результаты этих исследований привели к выводу о возможности синтеза кристаллов твердых растворов рь, „со^те и рь^т^те только из расплава. Синтез кристаллов из пара методами сублимации, ГМК или путем диффузионного отжига ограничен в области низких концентраций легирующих примесей, что связано с незначительной величиной парциальных давлений паров кобальт- и никельсодерхааих молекул в бинарных и тройных системах в условиях кристаллизации.

Для выращивания кристаллов твердых растворов в широком диапазоне концентраций легирующих примесей нами разработан метод ПК расплава. Состав и свойства выращенных кристаллов определяются составом расплава и температурой кристаллизации, которая в настоящей работе поддерживалась неизменной для каждого твердого раствора. Состав расплава выбирался в соответствии с координатами поверхности солидуса и ликвидуса в соответствующих системах. Причем кристаллизация осуществлялась по двум разрезам каждой тройной системы от 2 до 40 мол. У. соответствующего теллурида с целью получения материала с различным отклонением состава от стехиометрии и максимально разнообразного по свойствам. Таким образом выращено свыше 30 кристаллов, результаты исследования которых обобщены и представлены в таблице 1.

Таблица 1.

V ,ат/си3 2ишх ат/см3 мол.'/. легнр. [п,р], С1 "3 эоок "^"'^зоак

теллурида

6.3 ю,э 1. 9 10го 2 СоТег Р 7. 9 ю16 2.4 103

со ю,в 2. 4 юго 5 СоТег Р 3. 1 ю16 6.8 ю3

1.2 ю" 1. 9 юго 3 СоТе II 2.7 1017 3.5 юг

1.3 ю" 3. 1 Юго 5 СоТе п 1.1 ю10 1.4 ю3

1 Л ю'9 5. 1 юго 8 СоТе п 2 2 ю'7 5.1 10г

3.4 ю,а 1 3 юг' 20 СоТо п 2 9 ю,в 7.4 юг

4.2 ю'9 9. 6 югп 15 СоТе ^ п 2. 0 ю10 1.0 10э

2.1 10го 1 Б юг' 30 СоТег п 1 1 ю,э 1.3 10г

1.2 10» 9 3 югп ГМэТег п 0 1 юн 6.8 10г

1.9 ю'9 1 6 югп ю И1,т«,а п 1. 4- ю" 1.5 ю3

3.4 ю" 3 3 10го 5 N1 Те ^ п 3 8 .10" 1.3 ю1

1.2 10го 9 3 10го 40 ШТе п 1 5 ю17 2.8 10

1Ь таблицы видно, что по мере возрастания концентрации приносного металла в кристаллах увеличивается концентрация носителей заряда

(п), что позволяет сделать вывод о донорном характере влияния кобальта и никеля на электрофизические свойства теллурида свинца. Следует отметить значительную подвижность носителей зарядов ц при достаточно высоких значениях их концентраций; и снижается с ростом содержания примеси в кристаллах, что объясняется ухудшением структурных характеристик образцов. Указанная особенность связана с влиянием эффекта концентрационного переохлаждения при выращивании кристаллов из расплавов.

При синтезе из расплава однородных монокрпсталлических образцов необходимо соблюдение ряда условий, определяемых критерием Тпллера: а-у « т с (1-ко) / ко-п, где с - температурный градиент в жидкости у фронта кристаллизации; т=лт/лс - наклон ликвидуса; с - концентрация приносного компонента в твердой фазе у фронта кристаллизации; ко - равновесный коэффициент распределения; о - коэффициент диффузии; V - скорость движения ампулы в печи. Оценочные расчеты показали, что левая часть уравнения критерия Тиллера в условиях эксперимента составляет 2-106 град-сек/см. (р = 10"5см2/сек; дТ= 10 град/см; v = 0.19 км/час). Правая часть для изученных Т-х диаграмм имеет концентрационную зависимость (таблица 2). Таким образом, условие Тиллера выполняется для изученных систем только для низких концентраций легирувя.пх примесей в исходных расплавах. Для выращивания однородных кристаллов из расплава с содержанием более 10 ноп.'Л примесных теллурндов требуется уменьшение скорости роста; например, в случае шихты с 20 иоп.У. соте скорость роста должна быть уменьшена в четыре раза (0.05 мм/час).

Таблица 2.

К оценке критерия Тиллера. Значения "'со ю-6 град-сек/см*

п л „

Легирующие -соединения мол. '1 теллурида

5 10 20 30 40 50

соте 2.5 4.1 8.5 — —

соте2 -- 1.7 5.9 14 — ...

к1тог -- 3 и 21 30 47

Такие низкие скорости кристаллизации могут быть рякомендор-чны для синтеза и исследований образцов в лабораторных услопиях На

практике выращивание кристаллов в таких условиях приводит к значительному пониженно рентабилыюсти производства, что нецелесообразно.

Возраставшие с концентрацией примеси в расплаве признаки КП приводят к неравновесному захвату примеси с последующим' распадом пересыщенных твердых растворов и образованию ориентированных сегрегационных выделений. Следует отметить, что на отполированной поверхности шайб не обнаружена ячеистая структура, несмотря на нарушение условия Тиллера, это связано с диффузионными процессами в патрице кристалла в иосткристаллизационный период при высоких температурах , направленными к уменьшению внутренней энергии и улучшению реальной структуры. Проявляется точечная структура поверхности, представляющая собой менее выраженную степень 1СП.

Вид зависимости концентраций носителей заряда (рис.1) от 2крист для ко^альта 11 никеля имеет идентичный характер, что связано с реализацией единого донорного механизма легирования теллурида свинца для кобальта и никеля. Количественный аналнз приведенных на рис.1 кривых зависимости п,р = г < г) также свидетельствует о схожести поведения кобальта и никеля в теллуриде свинца - практически полностью совпадают положение р-ветвей зависимостей и положение р-п переходов. Сопоставление концентраций свободных носителей заряда и введенной примеси указывает на то, что только небольшая часть введенных в рьте атомов никеля и кобальта являются электроактивными и проявляют донорные свойства, например, вблизи р-п перехода . 0.03 общего числа атомов для кобальта и - 0.05 - для никеля. Этот вывод подтверждается результатами изучения ЫВ, Неактивная часть примеси, возможно как в случае висмута, образует нейтральные ассоциаты с точечными дефектами. Стремление 'кривых к насыщению связано с распадом пересыщенных твердых растворов и формированием сегрегационных выделений.

Местоположение кобальта и никеля в кристаллической решетке теллурида свинца в прямых экспериментах не определены, хотя на это существует ряд косвенных указаний. Расчетом геометрических размеров тетрапоры и отсутствием изменений параметра элементарной ячейки рь1хСохТе и рь^т^те подтверждается возможность размещения в тетраэдрической пустоте ГЦК-решетки рьте ионов со*3 и

см

э ю

Со

И*

Со

N

\

N /

V

/

г" №

210"

Рис.1. Зависимость

7.10"

2-10"

см"

зарядовом состоянии хотя результат ИВ

концентрации носителей заряда от содержания легирующего металла. N1° без напряжения решетки. Вопрос о легирующих металлов остается открытым,

указывают на присутствие ионов ш*г. Таким образом, совокупность полученных экспериментальных результатов свидетельствует о сложном поведении изученных металлов в теллуриде свинца. Предполагается, что кобальт и никель в решетке рьте могут одновременно присутствовать как в виде двух- и трехззрядчых катионов, так и образовывать нейтральные ассоциаты.

ОСЦИЛЛЯЦИИ ШдГ получены ДЛЯ образцов РЬ^Сс^Те и РЬ, n1 Те, предварительно отожженных в парах теллурида индия; характер осцилляция идентичен рьте. Наличие осцилляционннх аффектов тем не менее свидетельствует о высоком структурном совершенстве полученных кристаллов.

ВЫВОДЫ

1. Методами ДТА. РФА и высокотемпературной насс-спектрометрии исследованы ччсти Р-Т-х-у яиэграии систем гь-со-те и ръ-ш-т»: Т-х диаграммы бинарных спттем гьтг-сот", гъте-сотр, и рыс-шт^^ и Р-Т проекции систем >н-те I»

2. Проведан аналигз услории сингоза кристаяпоп гппрпнч

растворов рь^со^Те и рь н1жТе из пара н расплава; методом направленной кристаллизации из расплавов синтезированы кристаллы твердых растворов в области значений гСо = з.8-ю,в- 2.1 юго см"3 и г>1=2.5 го1в-з.4-ю,3см"3 из шихты с гСо= 1.9-юго-1.5-юг,см"3 и с г = з.зю2о-1.5-10г,см*3( соответствующей исследованным разрезам тронных систем.

3. Синтезированные кристаллы ' подвергнуты химическому, микроструктурному, оже-электронному анализам; установлена зависимость состава кристаллов от состава шихти, оценены качества микроструктуры, характеризующейся плотностью дислокаций (1-5)-104 см3 и при г > 1.2-ю19- сегрегационными выделениями.

4. Определены гальванонагнитные характеристики монокристаллических образцов; концентрация носителей заряда лежит в пределах р = з.1-1016-1.5-1018 см'3, п = з.в-ю16-з.1-ю1Э см"3, а подвижность составляет 20-8-105 см2/В-с при 4.2 К. Установлено, что кобальт и никель оказывают на рьте донорное влияние. Введение кобальта и никеля в теллурид свинца позволяет на порядок повысить концентрацию электронов без существенного ухудшения совершенства структуры кристаллов. Это может быть использовано при создании термоэлектрических устройств.

5. Исследована магнитная восприимчивость и показан парамагнетизм легированных кристаллов.

6. В результате диффузионного отжига с теллуридом индия получен материал, обладающий при 4.2 К осцилляциями ИдГ.

7. Совокупность результатов исследований свойств синтезированного материала свидетельствует о сложном поведении кобальта и никеля в рьте. Предполагается, что эти металлы могут образовывать в решетке теплурида свинца одновременно как двух- и трехзарядные катионы, так и нейтральные ассоциаты.

Основные результаты работы представлены в публикациях:

1. Вертелецкий П. В., Кузнецова Т.Д., Зломанов В. П., Тананаева 0. И. Легирование рьте переходными металлами.//Тезисы докладов VI Всесоюзной конференции по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов.-Москва, 17-19 октября, 1988.-с.43.

2. Кузнецова Т. А. , Зломанов В. П. , Тананаева 0. И. , Яшина Л. В: Легирование теллурида свинца кобальтом и никелем.//Тезисы докладов

VII Всесоюзной конф. "Химия, физика и техническое пригенешт халькогенидов". - Ут-ород.27-29 сентября, 1988, ч. 1.-е.30.

3. Кузнецова Т.Д. Синтез кристаллов теллурида свинца, легированных Со и N1.//Материалы конф. молодых ученых химического факультета )1ГУ.-Москва. 24-26 января, 1989.-с. 147-149, деп. В1Ш1ГГИ 08.08.89,

N 5358 - В 89.

4. Вертелецкий П. В., Кузнецова Т.Д., Демин В. Н. , Тананаева 0. II. , Зломанов В. П. Термодинамические свойства теллуридов ннкеля !! хрома.//Тезисы докладов IV Всесоюзной конф. по термодинамике и материаловедению полупроводников.- Москва. 1989. -с. 35.

3. Демин В. II. , Кузнецова Т. А. , Вертелецкий П. В. Масс-спектра лыгыв исследования теллуридов переходных металлов.//Материалы конф. мол. ученых ВУЗов Дальнего Востока по применению физических математических методов в исследовании строения вещества. -Владивосток. 1990,-с. 162-163.

6. ВертелецкиЯ П. В. , Кузнецова Т. А., Зломанов В. П. , Тананаева 0. И. Легирование гьте хромом, кобальтом и никелем.//Электронная техника. Сер. б. Материалы.-1989.-в. 4С241).-с. 67-70.

7. Кузнецов С. В., Кузнецова Т.Д., Зломанов В. П. Масс-спектральной исследование давления и состава пара в системе ш-те.// Ж!IX -1990. -т. 35, в. 8.-с. 2122 2125.

8. Кузнецова Т.А., Тананаева 0. И., Зломанов В. П. Влияние условий синтеза на структурное совершенство легированного теллурилч свинца.//Тезисы докладов конф. по электронным мзтэртаи -Новосибирск, 9-15 августа, 1992.-с. 94.

Выражав искренчсв благодарность с. н о Тайанчрр^Й Ольг^ Ивановне за постоянное обсуждение и участие Р работе.

Отпечатано!, тип. чгтгрУ) Зп,„<£ ¿0