Оптические свойства дифосфидов цинка и кадмия при различных состояниях объема и поверхности тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

^ НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

' ІНСТИТУТ ФІЗИКИ НАПІВПРОВІДНИКІВ

^ . На правах рукопису

ЛАВРИНЕНКО Ніна Юріївна

ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДИФОСФІДІВ ЦИНКУ 1 КАДМІЮ ПРИ РІЗНИХ СТАНАХ ОБ’ЄМУ І ПОВЕРХНІ

Спеціальність 01.04.07 — фізика твердого тіла

Авторе ферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

КИЇВ — 1995 р.

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Київському інституті Сухопутних військ МО Ук-раїші і інституті фізики НАН України.

Науковий керівник: доктор фізико-математичник наук, професор

ЗУЄВ Володимир Олексійович

Науковий консультант: кандидат фізико-математичних наук

МАНЖАРА Віктор Степанович

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичник наук, професор

ГНАТЕНКО Юрій Павлович

кандидат фізико-математичних наук КЛЮЙ Микола Іванович

Провідна організація: Київський державний університет.

Захист відбудеться « » 1995 р. о « /У ^ . » годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради К.50.07.02 при інституті фізики напівпровідників НАН України за адресою:

252650, Київ-28, проспект Науки, 45.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці інституту фізики напівпровідників НАН України.

Автореферат розісланий « & ^ __________ 1995 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради кандидат фізико-математичних наук

Г. Ю. РУДЬКО

ЗАГАЛЬНА ХЛРАКІ ЕРИСТИКА РОБОТИ

Лктуяльаісіь і ступім даслілжеіюгті текяпіхв дисертацЯ. Кристали дифосфідіп цинку і кадмію останнім часом привертають' все більшу . увагу дослідників, то зумовлено особливістю їх структури. Теоретичні розрахунки ряду авторів показали, шо для ану речовин симетрія фрагментів э сильним зв'язком анюн-катіон. (фосфорні згрупування) нижча, ніж симетрії усього кристалу. В ргіультап можуть утворюватись ідентичні по симетрії, але трансляційно* нееквівалентні шарові пакети (ЦІП), які слабо- пов'язані між собою і довгоперіодичш одномірні модульовані структури типу простої спіралі (Й), т.т.

ПОПЄрЄЧНІ або ПОВЗДОВЖНІ СПІНОВІ ХВИЛІ (сьлітонні решїткн).

Слабкість зв'язку між ШП може приводиш' до; п'олГтнпіі і по.шіиеносгі фазово-структурних перетворень в об'смі і на поверхні. '

Науковий інтерес до крисіали А;Н, підснлкхться широкими можливостями ї* практичного використання. Маються на увазі підмішена фоіочугливість сгрукіур і пркродіїьскі налгратччо, яка ва»-шги для розробки <|-отор<.чисторів і сонячній фотоелементів. Лє(ч:іісктішй< ецкож' використання електричної і оптичної бістабільносп кристалів Л;В, у н.ь.зисокочастоіннх пристроях і

комп'ютернії) техніці. .

Фамиі переходи (типу с>мірна-несумірнз <1ігоаї у кристалах лііфосфілів кішку і кадмію були вивчені у багатьох рооогах з' використанням •рентіеносрафічних методів, ульфазвуку, ирн дослідженні тешіосмносгі і т.д.

Б)в виконаний також ряд відповідних теоретичних досліджені- Але, до початку даної роботи, не б) в аішченкм мілин фазових переходів (ФПт па отичн? п.;лсті:»ост> ЛпРі і С<1Р>. Не проводились також дослідження по керитйитпу ФП за лопомоюю іниніїших нили кіп. ІІедосіагни) вивчено вплив поверхні па оптичні

роботи, яка присвячена вивченню фазово-структурних перетворень в об'ємі і на поверхні оптичними методами, являється актуальною.

Мста та ссехнш! задач] роботи полягали у дослідженні для дифосфідів цинку і кадмію спектрів поглинання, ' поперечного електрооптичного ефекту, фотолюмінесценції, особливостей прояву у оптичних спектрах природньої надгратки, сумірних і несумірних фаз, екситонних станів. В більшості випадків наведені закономірності і особливості вивчалися при різних станах поверхні дифосфідів шін^у і кадмію. •

Теоретична І практитад цінність досліджень, ваувдва «оыишь Теоретична цінність досліджень полягає у розрахунку за допомогою ЕОМ екситонного відбиття світла у дифосфідах .цинка моноклінної модифікації ( ^ ~ХпР2 ) при варіації стану поверхні,встановленні кореляції особливостей прояву ФП у оптичних спектрах і у структурних характеристиках кристалів ХпР2 і Сй?2 тетрагональної модифікації. • '

Практична цінність роботи полягає у слідуючому. Кристали 2пР} і СсіР2

Л ' . . .

перспективні для сучасної оптоелектроніки, тому визначені нами оптичні і електрооптичні характеристики можуть бути використані при розробці дефлекторів лазерних променів, НВЧ - пристроїв та сонячних елементів на основі дифосфідів цинку і кадмію. ’

Розроблено методи радіаційного упорядкувань юсфідів кадмію, які полягають у гама- і електронному опроміненні при оптимальних режимах. Запропоновано засоби покращуючого впливу на поверхню кристалів -гпР2, анодне окисхзння, оптимальні режими травлення. ' .

Наукова новизна отриманих у дисертації результатів полягає у слідуючому:

' .1. Вперше при дослідженні края поглинання крісталів дифосфідів цинку

’ (оС-гпРг) и кадмію (СйР2) тетрагональної модифікації встановлена зміна симетрії кристала при зміні" температури, прояв ФП типу сумірна - несумірна фаза.

2. Встановленої упорядкування кристалів CdPj під впливом низькояозового

гама-опромікення, яке викликано релаксацією вихідного метастабільного

- і' матеріалу ,ю рівноважною стану. . * '

3. Встановлено. шо електронне опромінення приводить до фазової перебудови Об'СУИ CdPj , зумовлено? стоком дефектів до поверхні (гетерпрук>‘іий ефекті).

4. Вперше з спектрах фотолюмінесценції кристалів CdP>( o6-ZnP2, а також у кристалах jj -ZnPj (моноклінної модифікації) виявлені стана екситонів у приповерхневих гкугекшальнкх ямах.

5. Вперше іа допомогою ЕОМ проведено розрахунок контура 'ексигонного відбипк світлі для просторово - диспергуючих кристалів JJ-ZnPj з врахуванням

' ' « змін*# «ізсготн резонансного переходу і параметра загасання поблизу поверхні, а також каявносп у приповерхневії) області штарківськнх потенціальних ям. «

6. Вперше вивчено прояв поперечного електрооптичного ефеета у «t-ZnPj і СііР}.

Рівень р«алішіЯ. Результати лнсергпції використані при виконанні прикладної науково-технічної програми, якя фінансується- Державним Комітетом України з питань науки і технологій: 'Розробка і впровадження мікроелеюреннкх сенсорів короткохвильового випромінювання". .

Публікації. Результаті» лікертішіі опубліковані у IS наукових роботах ( і ніус S - у наукових журналах), список яких наведено в кінці автореферату.

Алробзція роботи. Основні результати роботи доповідались і оі'га<юрювал(?сь на: .

-VIII Всесоюзнії) коордннаиіПній нараді "Матеріалознавство напівпровідникових сполук Aj Ві ” (м. Чернівці, 1990): t

- - V Семінарі по фосфідах і босфорннх сплавах (Фосфіди1-90)‘ ('Х. Длмз-

Атп, 1490); .

- ХП Всесоюзній конференції по фізиці напівпровідників (м. Київ, 1990);

- Міжнародній школі-семінарі 'Спектроскопія молекул і кристалів” (м. Суми, 1991);

- Науково-практичному семінарі "Оптика і спектроскопія і їх застосування у народному господарстві і екологіГ (м. Кам'янеиь-Подільськ, 1992);

- XI Українській школі-семінарі "Спектроскопія молекул і кристалів" (м. Харків. 1993).

Структура та об'єм дисертації. Дисертація складається з вступу, п'яти глав та заключної частини і містить 157 сторінок з урахуванням 39 ілюстрацій, 6 таблиць 1 списку цитованої літератути з 144 найменувань.‘

Особистий внесок автора роботи полягає у розробці комплексного експериментального обладнання, з використанням якого було проведено дослідження спектрів 'поглинання, експериментальному дослідженні спектрів фотолюмінесценції, відбиття,' поперечного електрооптичного ефекга, обробці і аналізі результатів досліджень, розрахунках на ЕОМ екситонного відбиття р-2лР2.

Методологія, метода досліджень дифосфідів цинку і кадмію полягали у комплексному ' дослідженні края поглинання, низькотемпературної фотолюмінесценції, поперечного електрооптичного ефекта у дифосфідах цинку і кадмію тетрагональної модифікації, а у "чорних" кристалах ХтХ’і також екситонного відбиття. Для визначення модифікації "чорних" кристалів 2пР2 був використаний, рентгенографічний метод. У процесі досліджень були використані також дані по конденсаторній фото - е.р.с.

■ * Основні оолоясеаяа, іяо мшосяться'вСзодст:

* • . . “ * \ » * '* ® * *.« • • ‘ а * •• •• * .

. , • »

1. '.Встановлені температурні Інтервали -виконання і, невиконання, правііла

• " . - • - ♦ V- . %» - » ?•—*.*. .........

Урбаха.(для краяпоглинання) у <>^-2пРг і С<1Р>,.які зумомені ,проявом .оільш і менш симетричних фаз,' аідпоаідно.

2. 'Низькодоюве гама- і електронне опромінення ^приводить до упорядкування кристалів С(1Р; , шо проявляється у 'розширенні температурного

' ■ * *с

діагшзрну'виконання правила Урбаха.

3.'Після тама-'і електронного опромінення кристалів С<1Р*. прояаіяс.ться

додаткова ’ ;короткохвіільовп структура у спектрах _ низькотемпературної

фо гол юм і несце н ції, •

• 4. У спектрах тпькоте.млературної ,<}ютоліс>мін<сценііії крнстал'іа об-2пРг,

-СУР} , :р.-2пРі "гіри •визначених станах поверхні проявляються лінії эл'я.ззиих

Поверхневих. ЕКСИТОНІВ..

5. 'Б теоретичних і експериментальних спектрах екситонного відбиття.

пррстр[Ч)е<>-дислерг)'*>чнх кристілія р -ХпФі передбачені і виявлені додаткові довточтільові піки, які обумовлені локали$іт?кт. екентошв. у (итарківських приповерхневих потенціальних нчач. •

6. У кристалах СІ ■ ІЛР> і'СіІР; ВИЯМСН.О МОПЄ(КІІНИП.ЄЛгК"!рСКІПгИЧ!ІНІ\ ефекгівн.значені відповідні _ел.'і.троогтімні кукф.ілі.енХИ'. ' ■

І М І С Т РО.Б;ОТ*Ц-

. .. . . • . .ч л

У чступГ обірунговзіїз' ак-іуальність теми дисертації. сформулілкина меті, 0':.іракіі‘р»ік>влца наукова новизна і практична цінність отриманих результатні стіїсл.і подано зміст роСчнп. пиктапеш лоложЛіня, що г>иіксйї!>ся на ілм'ет ■ . ' . .

Перка гддьа представляє собою стислий літературний'огляд даних по структурних (розділ І !.!) .і оптичних (розділ 1.2) характеристиках досліджуваннях кристалів: ’

•Друга , ігіїм присвячена, дослідженню температурних залежностей края •пОглинаиня.СКП) кристалів'оі'-2пР2. і С<1Р2. тетрагоналыюГ модифікації. У еЛгпРі правило Урбахя дій коефіцієнта’поглинання К виконується в інтервалах 100-150 .К,250^300 К;;309-3ї3 К, 3'і5‘319 К, 379-381X.385- 387 К, 389^39'Гк’(розділ 2.2 .1). Для цйх’темлературнйх інтервалів визначені параметри правила Урбаха:

" . '< : Ео=2,312 :еВ';. їпКі=.7;2 (1«)- Г;Ь К);

• ■ , Ев= 2,360'еВ, . )пКо=-13,1. (250-300 К);

. 2,’253-еВ,' .ІпК£= 6-35 (309-31'3‘К);

Ев-;2І^З;еВ;- ІПК5- 6:26 (315-319 К);

' ■ Е^= 2;і60 еВ, 1пКо=*.б;00 (379-38і‘к); .

.Ео“'2,іЗ*8 еВ, Іп'Кі» 6,03 (385-387'К); .

У ' ,Е^= 2;153 еВ, ІпКо=' 6,4)0 (389-391 ІС). •

. • * ' .* " '

. У проміжних температурних областях .правило Урбаха не виконується, т.т.

.зіалежності ІиК бід енергії падаючих квантів (її'І ‘)'не перетинаються.

. Причиною відхилення КП від. правила Урбаха є зниження симетрії

кристала. Збіжність пучка прямих.ІпК ( Ьі).) в вузьких температурних інтервалах

свідчить про існування о них більш в исо кос и метрич ної фази. Інтервали.її .прояву

співпадають з описаними в літературі ділянками "інварного" ефекту. Підвищення

симетрії кристала можна пояснити переходом у сумірну фазу надструктури і

закріпленням хвильое-ого вектора модуляції на дискретності решітки або дефектах.

Досліджено також температурні залежності параметра правила Урбаха () (Т) (розділ 2.2.2). Спостерігалися немонотонності поблизу температур 100; 250; 310; 315; 380; 390 К. Вони зумовлені перебудовою несумірної надструктури при зміні

и

температури і наявності рухліших точкових дефектів: При зміні-температури-період надструктурн змінюється. При ньому навіть порівняно малі зміни б супроводжуються .макроскопічним переміщенням стінок несумірності по кристалу.

В ньому випадку температурна залежність6спідмить про 'мійу .просторового розташування дефектів відносно змітуючнхся стінок' несумірності. ' .

В кристалах СііР2 "правило.Урбаха виконується о інтервалах 200 - 250К;

293 - 323.К;‘365 -.408 К; 370 - 396 К-(розділ 2.3.1.).

Яскраво виражена немонотонність параметрі» правіші Урбаха (j(7) і {^(Т) має місце в. діапазоні 3(>0 - 375 К, шо корелює і літературними даними тю рентгенографічних характеристиках СЧІР).

Проводились ііікпж дослідження по впливу ніги-код озоиото гам.!- і слектронного.опромінення lift КП. .

Було нстанонлеио,. шо після ниіькодошааго і ама-опромінення суттєво змінюються і розширюються температурні Дьии юті виконання правила Урбаха: 4,2 - 50 К. 100 - І50 К, 250- 300 К (розди 2 3 2 ). На нашу думку, ці результати зумоаіені ефектом радіапіПноіо упорядкування’ кристалів Cdl’j , релаксаиіікі вихідною метастабільного vi.itepi;.i> до рівноважною стану

Електронне опромінення гако*. привело ■ До рОіШН(Н:Н)ІЯ

низькотемпературного діапазоні виконання правії"1 Урбаха (4,2 - 100 К). Слід відзначити. шо на шдчіиу від протікаючою гачм-опромінення. електронне' опромінення впливає безпосередньо на принонерчнену область. На нашу думку, покрашуючиП вплив електронною опромінювання і}\нііионнЯ сгоком об’ємних де<}>екзія на поверхню (гегерируючнй ефект).'

У • третій главі розглянуто ни и.котечімерлгурт <)юго;іюмі>:еенсншю у кристалах ci-Znl’j і CUP; тезрїїоіциміоі модифчсапп

Всганоплено, і'.м loc.iut.eiii модними o6'Z'il’i і -! Та ) 4 In: декілька вириннюг'ї.сн-імгі о.оі і:іїі з.і шириною vioi'poncnoi іони. У гіоііініп U-- ііі!’..--! Ги

більш чітко, проявляються структура, яка характерна для об'ємних зв'язаних

ексіггонів'(прй'4;2' К"у діапазоні 2,06.- 2,15еВ)(розділ .3.2):

Виявлено' 'прояв ;зЬ'язатіх екситонів на сколотій поверхні політмпа 4 ,Тв.

Спостерігався та^ож прояв . випромінюючих домішкових центрів на. сколотій .і

полірованій поверхні •політипаж Та (.у .діапазоні 1,9 - 2,0 еВ).

‘ -У;.-зразках .СОРі сдЬстерігалйся смуги, обумовлені об'ємними зв'язаними

екситонами • (безфоноин^^ліііія*/<<і.з енергією 2,134 еВ при 4,2 -К.і лінії А|-'А? за

участю .фононів різних.ейе'рКЙ)*(розділ„3.3:). • .

Після' низьходозового *пі.ма-6промінювання крім вихідної серії Ло-А?

проявлялася тоніЬ структура;нових,ліній.БрБб (у діапазоні.2,14 - >2;18еВ.при

4,’2К): - •

Після Електронного опромінення пригнічується уся вихідна тонка структура.

Одночасно іде прояв нової йоійть-ро“змйтої і асиметричної смуги у. діапазоні 2,15 -

2,2. \еВ (з’ невеликою структурою). При цьому також спостерігається

короткохвішьовий •""хвіст’’ ’фотолюмінесценції, характерний для прояву мінізоних я ... . . ........ ' . • • •

структур.; ( • .

. Таким чином, спостерігається випромінювання з енергією більше ширини

забороненої зони. ( 2,153 еВ).

. Дійсно, в умовах об'ємного випромінення свічення з маскуються,

його сильний самопоглинанням. В той же час подібних обмежень не існує'для чисто поверхневої люмінесценції. Після опромінення відбувається відновлення над структури на поверхні кристалів СсіР2. Покращуючий вплив опромінювання на; поверхню корелюе і вшцезрданними даними по краю поглинання.

' •'.У-четвертій главі описані результати дослідження спектрів відбиття,, фотолюмінесценції' і поглинання "чорних" кристалів дифосфіду цинку. Рентгеносфуктурні дослідження дозволили встановити, що досліджені нами, "чорні^ кристали 'ХпТг мають моноклінну модифікацію ( ^ ) (розділ 4.1.). Стан

поверхні змінювався шляхом зміни згину зон % і швидкості поверхневої рекомбінації на природній, сколотій, полірованій і анодно-окисленій поверхні.

Більшість виявлених ліній оптичних спектрів,, які розглядалися, відповідає літературним даним для р-7.пР2. В діапазоні 1,55 - 1,60 еВ виявляються вільні об'ємні екситони двох типі» (А і С). При 4,2 К енергія резонансного переходу для ' А-екситонів складає 1,5492 еВ, для С-екситонів - 1,5591 еВ (розділ 4.2).

В діапазоні 1,5 - 1,54'еВ в спектрах фотолюмінесценції при 4,2К спостерігалися смуги 1,508; 1,522 і 1,532 еВ, зумовлені локалізованими .

об'ємними екситонами.

Нові дані одержані для зразків з відносно великими згинами зон фіксувалися додаткові короткохвильові смуги екситонного відбиття у діапазоні 1,54 - 1,57 еВ.

Крім того, в спектрах фотолюмінесценції зразків р -ХпР2 з полірованою поверхнею з'являлася нова смуга(1,529 еВ) зумовлена поверхневими зв'язаними , екситонами. -

Для з'ясування природи нових ліній відбиття був проведенний (за допомогою ЕОМ) розрахунок впливу поверхні на спектри екситонного відбиття гіросторово-диспергуючих кристалів р -ХпР2 (розділ 4.З.). •

' Розглядалося декілька, відомих з літератури, моделей. В, одній з них - зміна товщини <1 безекситонного шару поблизу поверхні; зміна параметра загасання Г, який враховує сильну екситон-фононну взаємодію; товщінна залежність частоти резонансного переходу и£. ‘ 31 розрахунків було зроблено' висновок, що стан^ поверхні проявляв малий- вплив на спектр відбиття, зумовленного С-екситонами. Форма спектра відповідала моделі класичного об'ємного осцилятора з урахуванням просторової дисперсії. У випадку росту величит и£ - в глибину зразка (для А-екситонів) розрахунок передбачає появу додаткового ' довгохвильового максимума, який проявляється на експерименті-

'РДзрах^іок*с;пектрін’відбуття, 'зумовленого А-екситонами, був проведений' т৹к0;дя/ріУіісї»^і;в’-лГгед,ар’рі;\моделі, яка враховує, просторову дисперсію а >№№!(. •яйУй^яЛ^РС0.'. 'нлблііЖении- (для плавних приповерхневих

«с(Щіорі£йоа$)>.; *-\^І§Л#р^ЙУ'нкт полягав-у-чнсельному інтегруванні системи

• г • • Г. ,^Ч • • • . ’ ’• '• *

,• г^гія^у,. які • -..описують • розповсюдження поляритонів. у

■ • ' ' • '

. Юсі’аій£я ь‘ ‘Тр^їо відповідає- експериментальним даним для

<ОССпіІІ^ІРіи,с-1^ІІ'’д^Р^Ї^?г^ *>6р2хеі'іня- і 'квадратичного .Штарк-ефекта

ек£(ллнїе^у.нриповерчневих потенціальних ямах.

ісгк,к^р'а^‘ ві^(5ііум.<уе'й О^к.т'ирдч^^огкея-у вигляді додаткових особливосте.! з

Й'рвГв^Л'0і'Ь^^т'О[^»'і| ЩД Р6'^М^УО^К,С11'ІО|ІНОГО рлоииису.

і^м^аяі^св иещіі а'атд ік> електрооптичних характеристиках '• ( • • : ' к(^ісі'.ілїв •'. лф<}^фі£і»: ••• >клдмію тетрагональної модифікації'.

_ ■1 ■ ■. ...і. і • . • . «Впкррн'с'^^ада^И^тіуяаа^на: -іиєт'вдіікп. яка грунтується на перетворені

фазовоїл(Од>лот^і'в ам^ійудну, а фк«ж*ГО£Св»е ралшірення променя. .

ВЇШМеїіОІ^фОЯР' ‘Значного ІІ5ОПЄРСЧНОГ.О Є.-ІЄКТРООИТНЧНОГО е^кгкту і

* * ' ’ ’ \ * . * * • , ' слпбксі(о .іір'ї^доааЛ^І0, ефект. Поперечний електрооптичний ефект

гіерсдбп'їас/ь'й^ .виходячи- з сіпі'сіріі кристалів. Повлдов*ній еліктроон гичний

ефект можебути л^моцлщііСПиіроявом нак.іруїлури .

’ І*'* ' ' . : ‘

Визначено (або оцінено-) с^іекірооіг. ичииЛ коефниі іп у дт}-і>сфиа.\

цинку і кадмію. .

2,7 у 10 14 м/В(нагіишгплі>овп напруги Цд •='1,80*10 Ііі > ос.-7.пІ’>;

Нщ—0,24'* ІО^1 м/В (напівхвлльона напруга 1/у, “ 35 * 10* В) у С'(11‘).

Домінуючий внесок у електрооптичний ефекг належать елекіроннні

компоненті. ■

У'іЛіш'іочеииі'сформульоиано основні рс<і.чіл;пи і тютикн. •

Осповпі результати роботи формулюються таким.чином:

. 1.- Вперше у широкому діапазоні температур для кристалі» дифосфідіп цинку і кадмію тетрагональне') модифікації досліджено правило Урбаха для. коефіцієнтів поглинання. Встановлені температурні інтервали виконання і .невиконання.правила Урбаха, зумовлені, проявом більш.і менш сичетричнкх'фат, відповідно..Виямен.о немонотонность. у' температурній поведінці параметра' (3* ,для правила. ,^рба*а.

■ Встановлені особливості зумовлені перебудовою надструісіурй. при зміні температур і наявністю рухомих дефектів. Зміна гіеріоЯуТн^дструктурй, її'. ,при зміні температури супроводжується макро‘скопі‘чііия : ■ ^.Ъере.Айення'м стінок несумірності.по кристалу. ”. ‘ ‘'

_ 2.- ■ Встановлено,- ідо ’нїізьК<іее&оА' ‘ ; призводить -до,

упорядкування кристалів .СсіРз;,.’ шо У іж.й.тйаіГо. і ^еїаКсайійо',, ййхійною метастабільного матеріалу 'до 'рІЕ№в^йо?о4тану“ Йе р'озіциренні,

температурного дітазону виіаднак^')ї^в(6к,'?ІЬ6&і:' ’е.' '

. . . Ефеїст . радіаційного т6й&> ^ е'пеетріїх

фотолюмінесценції. Так.'пі&ія ?а\їаг,с^ойіІЦіІня^іфШ|£іЛ^ій^^фіі

( \г ті лтолиі _ Т.1^1 ’айі" - пі ТлЛіТу 5 *пілгл»?а^4%чіів. пллАїАїйг'рАіа .*л»ті;йчл'і

(у діапазоні'2;Ш.-'*2;Ї4’.^В/, зііїоЯиЗс іЛйте]?а£Й»и;«про4ЫЫет41ся'їібЙій^сгруйура нових ліній.Зі-ві (у діапазоні* /двЗВ}..* .' ••

3..'Встановлено, .що". мс^*с>^е*0іф&імеі®я"''.'йрі1в8іійтй‘ Йо. «разової.

. . .... . . . ... ... ■ I . о

будони СсІР;; що зуїкоА9нв*іі^Ь)^(-^$а^.іи*пв^]&^*0%^бііо?і,>&І Зм>йкв}> ефект проявляється * у.'/' роашйфеіійі, т5мйе^ат5р*)&То/ДйшЗЬйу • вііісо.нанГгя

персоудоац Цеґ!

правила Урбаха.’

•У спектрах /‘фотолю\>іінес«5тШ Ш4я*,';*.%іі£о!Мнвнїія пригнічується 'вихідна ■тонка 'струіЬу&г^ ‘ЛуЛї? •'.бдйб'їгййб!

розмити і асиметрична смуга-уДіаіІаЛ'йі'и.’ .2,-1-5' ■- "еЬ'І^'нї.вйшкоів^труйг^рока')».,

При цьому спостерігається також VopGткoxвильoвйГ^•,'^вiii^,,; фо*€ЇгьЗ>;шк:сцаіЛі.і*і..' -4

в.

4. виявлені нові .уііні'ї зв'язаних поверхневих екситонів, які проявляються у спектра* низькотемпературної фотолюмінесценції тетрагональних кристалів;

оі-ХпР] і С(1І‘г і. мОиоклінних.кристалів ^-Хг\У}.

5. Вперше за допомогою ЕОМ проведений розрахунок контура екситонного відбиття світла для пррсторово-диспергуючих кристалів -2нРг •» урахуванням зміїні частоти резонансного переходу і параметра затухання поблизу поверхні, а також наявності на поверхні штарківськоі потенціальної ями.

.Результати обчислень екситонною відбиття узгоджуються з дослідом: при', (великих згинах зон з'иплясіься додатковий мінімум відбиття, обумовлений',. Яокалізднісю екситонів у штаркіпських приповерхневих потенціальних ямах.

6. Вперше досліджено поперечний електрооптичний е<|>ект у кристалах, ві-їпі’і і СсІІ*; Визначено (або оцінено) електрооптичний коефіцієнт Х^іЛ'2';7 40 *?■

м/В у еі-ХпР> і рівний 0,24 * 1011 м/В у С(1Рг).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСЕРТАЦ||( ОЛУШИ КОВАН I В РОБОТАХ:

1. В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, А.А.Мельникоэ, В.Г.Федотоз "Особенности края поглощения в е£,-2пР].// УФЖ. 1990. т.35. N3. с.346-349.

2. В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, А.А.Мельников, В.Г. Федотов "Аномалии края .

поглощения в СйР2 -// УФЖ. 1990. т.35. N12 с. 1804-1806. .

3. В.А.Зуев, М.В.Курик, . Н.Ю.Лавриненко, В.С.Манжара

"Фотолюминесценция о^-гпРа двух политиков при различных состояниях поверхности.// УФЖ. 1991. т.36. N7. с. 1023-1023. . • , ■ :

4. В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, В.С.Манжард, В. Г. Федотов "Влияние

низкодозового ^-облучения на край поглощения в Сс1Р2.//УФЖ, 1992. т.37. N5. с.727-730. . . .• ‘ ’ * • . ’/'*• ' '

5. В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, . ' ' В.С.Манжара, .. ‘ & Г.Попов,

' / \ ' - • .

М.А.Степанова 'Фотолюминесценция Н фото - эд.с. облученных ицметаллов СйР,.//УФЖ.199!.т.Зб. N5.0.707-711, ' •’ !'

6. В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, В.С.Манжара, А.У.Шеяег’ "Проявление

фазовых переходов в поглощении «6-2пРа при низю« температурах.//'ЖПС. 1992. т.56. N5. с.87. ’ ‘ \ ' » V ’

7. В.А.Зуев, А.Г.Бычков, Н.ЮЛавриненко 'Поперечный элосгрооптический

эфект в С(1Р2.//Квантовая оптоэлектроинка. 1992. N42 . 0.29,-31. .. ,

8. В.А.Зуев, Н.Ю Лавриненко, \ ; В.С,Манжарн, В.Г.Попов,

М.А.Степанова, А.У.Шелег "Фотоэлектрические я оптические характеристики ^ -2пР} при различных состояниях поверхности.// УФЖ. 1994.Т.39. N5. с.86-90,

• 9. В.А.Зуев, Л.М.Горыня, Н.ЮЛавриненко ’‘Особенности пропускания и

края поглощения с кристаллах дифосфцвд цинка и кадмия.// Деп.ВИНИ’ГО. 1991. 1Я5Ю1. • ' '■ .

10. А.Г.Бычкоа, Л.М.Горыня, . В.А.Зуев, Н.Ю.Лавриненко,

В.Г.Федотов "Оптическая активность в кристаллах дифосфида цинка и кадмия.// Дел ВИНИТИ. 1991: N5102,- - • ' ' '

П. В.А.Зуев,'Н.Ю.Лавринемко, М.В.Курик, • В.С.Манакара,

’ ‘ . ’ '*.•'* ,

Ю.Д.Кучннекий ^"Фотолюминесценция в • тетрагональном лнфосфиде цинка.//

Деп.Укр.НИИНТИ. 1993. К4» -’Ук 93. ■ - * ‘

* , • » •

12. В.А.Зуев,'. ■••.А.ГБычкои, Н.ЮЛаярнненко, В.Г.Федотов, А А Мель!1иков.,А.Г.Тр)лан,"Гиротр01П1я,экситон110го происхождения в кристаллах 2пР> ■ и СЧИ^ . - Теэдокл.УШ Всесокн. коордннац. совсш. "Материаловедение полупроводниковых соелгшсмш» группы А;В*" - Черновцы. 1990.

>3. З.Л.Зуев, ’' - Н.Ю.Лавриненко, Л.Л.Мельииког., . В.Г.Федотов, В.Н.Якимовнч "Аномалии края поглощения в дифосфндах клдмня и цинка.’ -Тез локл.УШ Всесоюз, коордннац. с<}вещ.‘- • ■

"Матсрналоиежние .. полупроводниковых соединений группы А2В5." -Черновцы. 1990.

Ы. Н.Л.Ду.итр>К, • Й.Л.Зуев, Н.ЮЛавриненко, В.Г.Федотов.

М.А.Степакова, Л.У.Шелег ’’"Естественная сверхрешеткл в крнстхтл.чх 2пР} и СйР}.” - Тез.докд. XI! Всесокп. конф.. по’физике полупроводников. - Киев. 1990.

15. В.А.Зуев.• ' . В.Г.Федотов, А.Г.Бычков, Н.ЮЛаярнненко, А.А.Мелъников. Г.П.ЧуЯко,-.В.Н.Якнмооич "Модель ддиннопериодическоП модулякин в тетрягон.чльном /дн<[>осфид<.' цинка." - То1лоо V семинара но фосфидам • и фосфоросодержащим сплавам "Фтнческля химия и технология фосфидов й фосфоросодержащих сплавов (Фосфиды-ЭД).' Алма-Ата. 1990.

. 16. В.А.Зуев, • Н.Ю.Ллвриисико, В.С.Млнлара, В.Г.Попов,

М.А.Степанова "Фотолюминесценция и фото - э.д.с. в дифосфндах цинка." -Тез докл.Междунар.шк. - семинара "Спектроск опия молекул и кристаллов" -Сумы. 1991. _

17. НЛ.Дмитрук, В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, В.С.Манжара, Л.М.Горыня, М.А.Степанова "Фотолюминесценция и фото - э.д.с. в ji -ZnP2.

- Тез.докл. Научно- практ. семинара "Оптика и спектроскопия и их применение в народном хозяйстве и экологии". - Каменец- Подольск. 1992.

18. НЛ.Дмитрук, В.А.Зуев, Н.ЮЛавриненко, . М.В.Курик, В.С.Манжара,. М.А.Степанова, А.У.Шелег "Влияние состояния поверхности па оптические, фотоэлектрические и рентгенографические характеристики р -ZnP2. - Тез.докл. XI Укр.шк.- семінару "Спектроскопія молекул та кристалів1' - Харків. 1993.

' ' < * ’ ’ *

' " ‘ І '

Лавриненко Нина Юрьевна "Оптические свойства дифосфидов цинка и

кадмия при различных состояниях объёма й поверхности" Рукопись.

Диссертация на соискание' ученой ‘ степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.07. - „■ физика • твердого тела.

Институт физики полупроводников НАН Украины,• Киев,-1995.

Защищается 18 работ, которые посвящены . экспериментальным и теоретическим исследованиям поглощения) фотолюминесценции, отражения и электроортических характеристик Кристалов ZnPj , и CdP2. Установлено проявление температурных фазовых переходов ■ в оптических характеристиках ZnP2 и CdP2 , экситонных поверхностных состояний и радиационного упорядочения. . ' •' ■ ■ ... .

Ключові слова: полги^ання,. фотолюмінесценція, відбиття, дифосфіди кадмію і цинку, екситон, електрооптичний ефект,'фазовий, перехід. ' . '

■ Lavrinenko Kina Yur'evna. "Optical characteristics of. ZnP2 and CdP2 under different conditions of surface and volume”. ,

Dissertation for scientific degree of candidate of physics and mathematics. sciences, specialization 01.04.07. physics status solidi. ‘ • .

Institute of semiconductor physics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1995.. .

The dissertation is devoted ' to experimental and theoretical studies on absorption, photoluminescence, reflection, and elcctrooptical characteristics of ZnPj and CdP] , It has been found the showing of temperature phase transition, surface

exciion stales and radiation ordering. '

. * ' ■

Key words: absorption, phoioluminescence, reflection, cadmium and zinc

diphosphides, phase transitions, exciton, electrooptical coefficient.

iirv* kta\ ie