Разработка эпитаксиальной технологии получения сульфида кадмия и свойства гетероструктуры CdS - ZnO

Казимагомедов, Рустам Муртузалиевич

Разработка эпитаксиальной технологии получения сульфида кадмия и свойства гетероструктуры CdS - ZnO тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

Казимагомедов, Рустам Муртузалиевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Махачкала МЕСТО ЗАЩИТЫ

2008 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Разработка эпитаксиальной технологии получения сульфида кадмия и свойства гетероструктуры CdS - ZnO»

Автореферат диссертации на тему "Разработка эпитаксиальной технологии получения сульфида кадмия и свойства гетероструктуры CdS - ZnO"

Казимагомедов Рустам Муртузалиевич

РАЗРАБОТКА ЭПИ ТАКС И А ЛЬ НОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА КАДМИЯ И СВОЙСТВА ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ Сав - ЪпО

Специальность 01.04.04. - "Физическая электроника"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 3 ОНТ 2008

Махачкала 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дагестанский государственный университет» на кафедре физической электроники.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор P.A. Рабаданов.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор A.B. Турик.

кан. физ-мат. наук, ст. науч. сотрудник

института физики ДНЦ РАН Г.Г. Гаджиев

Ведущая организация: Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, г.Нальчик, ул. Чернышевского 173. > ■ ...... 1

Защита состоится „29", октября 2008г. -в 1400 часов на заседании диссертационного совета" Д. 212.053.02 ' при .^Дагестанском , государственной университете-по адресу: 367025,'Россия, Дагестан, г. Махачкала, ул. М-Гаджиева, 43 а., конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дагестанского государственного университета.

Автореферат разослан 25 сентября 2008г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор физ-мат. наук

B.C. Курбанисмаилов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Как показывает практика, в соединениях типа А2В6 велика вероятность квантового выхода рекомбинационного излучения, кроме того, на их основе могут быть созданы р-п переходы, поскольку часть из них обладает п-типом проводимости, а другая часть - р-типом.

В настоящее время основные трудности реализации перспектив применения данных соединений в первую очередь связаны с отсутствием технологии синтеза их «чистых» и несамокомпенсированных кристаллов, эпитаксиальных слоев и пленок, обладающих высоким совершенством структуры.

Также известно, для синтеза соединений типа А2В6 не может быть использован опыт кристаллизации элементарных полупроводников (81, Ое), соединений типа А3В . И это подтверждено длительной научной практикой.

Из этого правила не является исключением оксид цинка и сульфид кадмия. Монокристаллы и тонкие пленки сульфида кадмия обладают уникальными физико-химическими свойствами: анизотропная кристаллическая структура, нестехиометрический состав соединения, полупроводниковые свойства при большой ширине запрещенной зоны, люминесцентные свойства, фотопроводимость, фотовольтаические и фотохимические свойства, высокая отражательная способность в видимой области спектра и сильное поглощение в ультрафиолетовой области спектра, каталитическая активность, лазерный и электрооптический эффект, сильный пьезо- и пироэффект, низкий коэффициент линейного расширения и т.д. Благодаря такому разнообразию свойств он нашел широкое применение в микро-, опто-, акустоэлектронике, космической технике, производстве люминофоров, катализаторов, детекторов газов и др. Среди пьезополупроводниковых материалов, используемых в настоящее1 "время в акустоэлектронике, лучшим является оксид цинка, поскольку онлбладает высоким значением коэффициента электромеханической связи (наивысшее значение среди известных пьезополупроводников К=0,41 для продольной волны), который определяет эффективность преобразования электромагнитной энергии в упругую, и обратно. Во многих фундаментальных исследованиях оксид цинка стал "модельным" материалом, позволяющим разобраться в различных явлениях физики и химии твердого тела, его поверхности. Подобными 2пО, но менее выражденными свойствами обладает и СёБ.

Поэтому разработка метода получения эпитаксиальных пленок Сей и изготовление гетероструктур на основе 2а0 и СсШ и их образцов с наиболее совершенной структуры и чистого состава с воспроизводимыми физико-химическими свойствами является актуальной научно-технической проблемой.

В настоящей работе данная проблема нами решена на основе осуществления термохимических реакций восстановления ZnO и Сс18 водородом и транспорта их продуктов в зону кристаллизации. Путем анализа условий восстановления СсШ водородом определены основные технологические параметры, позволяющие в контролируемых условиях осуществить формирование монокристаллической структуры получаемых образцов в виде кристаллов и эпитаксиальных слоев.

Целью настоящей работы являлась разработка технологии получения гетероструктур на основе ZnO и монокристаллов и пленок CdS с учетом их структурных особенностей, исследование совершенства и ориентации относительно ориентации подложки, электрических свойств в зависимости от условий получения образцов моно- и поликристаллической структуры.

Поставленная цель достигнута:

1------Расчетом—основных параметров—осуществления—обратимой

термохимической реакции восстановления сернистого кадмия водородом, созданием аппаратуры для его кристаллизации в контролируемых условиях.

2. Установлением механизма ориентированного зарождения и роста CdS на подложках различной ориентации и химической природы. Определением ориентации роста и ориентационных соотношений для значительного количества систем типа подложка- ZnO, подложка- CdS, CdS - ZnO, А1203 - CdS, А1203 - ZnO.

3. Изготовлением гетероструктур CdS - ZnO и исследованием электрических свойств в зависимости от условий их получения, а также температурной зависимости данных свойств.

Объектами исследования являются гетероструктуры CdS-ZnO, монокристаллические пленки, слои CdS и ZnO получаемые из газовой фазы в атмосфере водорода в контролируемых условиях.

Выбор объекта исследований осуществлен исходя из научных и практических целей, поскольку ZnO и CdS обладают уникальным набором свойств.

Методы исследования

Исследование совершенства структуры и ориентации растущего слоя ZnO и CdS нами проводились методом дифракции быстрых электронов

Микроморфология поверхности пленок изучалась применением металлографического микроскопа МИМ-8м или U-2.

Омичность контактов проверялась изучением вольтамперных характеристик с помощью характерископа TR-4805.

Определения основных электрических параметров пленок (концентрация и подвижность носителей заряда, проводимость образца) нами проводились измерением электропроводности и эффекта Холла методом компенсации.

Научная новизна работы заключается:

зарождения и роста монокристаллического CdS в атмосфере водорода на подложках из диэлектриков и полупроводников.

2. В установлении возможности целенаправленного изменения природы и концентрации дефектов в структуре ZnO и CdS, как в процессе получения, так и последующей термообработки их в атмосфере водорода в интервале температур от 600 до 980 К;

3. В демонстрации того, что осуществлением реакции восстановления ZnO и CdS водородом можно управлять стадиями зарождения ориентированных зародышей на подложке известной ориентации и роста его в монокристаллическом виде ZnO в атмосфере влажного водорода со скоростью до 8 мкм/мин и в чистом водороде CdS - до 4мкм/мин.

4. В реализации технологии изготовления гетероструктур типа CdS - ZnO и проведении систематических исследований их электрических, фотоэлектрических свойств. Демонстрации того, что основные характеристики таких структур тесно связаны как с технологическими условиями их изготовления, так и свойствами подложек в исходном состоянии.

Достоверность основных научных и практических результатов работы подтверждается применением стандартных веществ для проверки и градуировки измерительных установок и приборов, их поверкой, многократной воспроизводимостью измеряемых параметров образцов, получаемых в контролируемых условиях. '

Научная и практическая ценность работы определяется совокупностью расчетных параметров условий получения монокристаллического ZnO и CdS с воспроизводимыми свойствами, аппатурного исполнения метода, обработки практических приемов управления процессами зарождения ориентированных зародышей и их роста, определением ориентации и ориентационных соотношений для большого количества систем типа подложка - ZnO, подложка- CdS, CdS - ZnO, а также исследований электрических свойств моно- и поликристаллических пленок в зависимости от условий их получения.

Моно- и поликристаллической структуры слои и пленки ZnO, CdS могут быть успешно использованы для проведения научных исследований в области физики твердого тела и его поверхности, а также для изготовления преобразователей физических величин различного назначения.

Легированные пленки ZnO могут быть применены в качестве отражающих или поглощающих покрытий, пленочных световолноводов, а более толстые слои -для приготовления сцинтиляторов, позволяющих обеспечить счет импульсов от 10б до 108 с'1. "Чистая" поверхность ZnO является уникальным объектом для исследования адсорбции и сопровождающих ее различных физических явлений.

Пленки и структуры, изготовленные по данной технологии, используются в постановке учебного процесса на физическом факультете Даггосуниверситета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Полный анализ условий восстановления СсЙ в атмосфере водорода и определение механизма зарождения ориентированных зародышей и роста его пленок и слоев монокристаллической структуры.

2. Создание аппаратуры для практического получения 2п0 и СсК с воспроизводимыми свойствами, установление зависимости степени дефектности их структуры от условий получения.

3. Определение ориентаций и ориентационных соотношений для большого количества систем типа подложка-оксид цинка, подложка- Сей, СёБ -гпО.

4. Установление возможности целенаправленного изменения природы и концентрации дефектов по ходу получения ZnO и Сей, а также в процессе последующей термообработки в атмосфере водорода в интервале температур от 600 до 980 К.

5. Исследование зависимости электрических свойств гетероструктур типа Сей - ZnO и пленок ZnO, Сей от условий получения и их температурной зависимости.

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа представляет собой итог самостоятельной работы автора. Задачи исследования ставились руководителем. Он же принимал участие в выборе методов исследований, модернизации экспериментальной аппаратуры и обсуждении полученных результатов. В отдельных случаях автор работы прибегал и к помощи сотрудников лаборатории, в которой он выполнял работу.

Апробация работы. Основные результаты данной работы докладывались и обсуждались на: 9-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск. 2003), П-й Всероссийской конференции по физической электронике (Махачкала, 2003), 10-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Москва 2004), Ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава физического факультета Даггосуниверситета с 2001 по 2008 гг., научных семинарах кафедры физической электроники физического факультета ДГУ (2001-2008 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале из перечня ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и основных выводов (заключения). Содержание диссертации изложено на 137 страницах машинописного текста. Иллюстрационный материал включает 4 таблицы, 33 рисунков. Библиографический материал включает 117 наименований литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, показаны научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы цель и основные защищаемые положения диссертационной работы.

Глава 1 носит обзорный характер. В разделе 1.1 дается общая характеристика оксиду цинка.

Раздел 1.2 посвящен краткому обзору методов получения монокристаллических слоев и пленок ZnO на ориентирующих и не ориентирующих подложках. Эта проблема в полной мере еще не решена и поэтому существует необходимость в разработке научных и практических основ получения ориентированных слоев различных веществ как на ориентирующих так и на произвольных поверхностях. Далеко не все предложенные методы равнозначны по результатам: лишь отдельные из них позволяют получать достаточно совершенные, относительно большого размера, пригодные для исследований и применений кристаллы и пленки ХаО.

В разделе 1.3 дается краткий обзор газотранспортного метода получения слоев и пленок оксида цинка и анализ условий его восстановления водородом. В основе осуществления метода получения сравнительно больших однородных монокристаллических образцов ZnO предложено использовать обратимую окислительно - восстановительную термохимическую реакцию:

гпО(Т) + Н2(Г) ^ Zт)<Г) + Н20(Г) (1)

Реакцией (1) для получения ZтЮ можно управлять, изменяя в„ системе величину общего давления и температуры зон тигля и подложки, разбавляя водород инертным газом или парами воды. Степень воздействия конкретного параметра на процесс кристаллизации гпО определена термодинамическими расчетами.

В разделе 1.4 приведены основные физические явления в оксиде цинка и их влияние на его основные параметры.

В разделе 1.5 рассмотрены известные сведения, связанные с получением ориентированных пленок СсШ на ориентированных и неориентированных подложках. Л

В главе 2 описана методика эксперимента. Раздел 2.1 посвящен описанию установки для получения пленок 2пО и СёБ методом осуществления термохимических транспортных реакций.

Для оценки совершенства структуры и определения ориентации пленок ЯпО и СсШ в работе использовался метод дифракции быстрых электронов на отражение {радел 2.2)

Методика подготовки и очистки поверхности подложек к нанесению ориентированных слоев и пленок ХъО и СёБ дается в разделе 2.3. В качестве подложек использовали листочки скола слюды, СаР, СёБ и А120з ориентация (0001) и (1120). При необходимости для восстановления монокристалличности подложек А120з применялся высокотемпературный отжиг. Нагрев подложки до соответствующей температуры обеспечивался резистивным нагревателем (молибден), а температуру контролировали с помощью платина-платинародиевой термопары.

В разделе 2.4 приведена методика измерения электрических свойств пленок . и слоев оксида цинка и сульфида кадмия. Для определения основных электрических параметров пленок (концентрация и подвижность носителей

заряда, проводимость образца) нами проводились измерения электропроводности и эффекта Холла методом компенсации в поле постоянного магнита с Н = 103 Эрстед. В качестве омических контактов к ЪпО и Сс18 в работе использовались индиевые контакты или контакты из сплав 1п-Са (5 моль %ва).

Омичность контактов проверялась изучением вольтамперных характеристик с помощью характерископа типа Тй. - 4805.

В главе 3 изложены результаты термодинамического анализа условий транспорта сульфида кадмия в атмосфере водорода. Показано, что путем осуществления термохимической транспортной реакции можно стабилизировать атомно-молекулярный состав газовой фазы сульфида кадмия и может быть осуществлен количественный расчет ее параметров с целью получения кристаллов и монокристаллических слоев Сей в управляемых условиях.

В разделе 3.1 приводится расчет изменения изобарно - изотермического потенциала реакции восстановления сульфида кадмия водородом. Для получения однородных монокристаллических образцов СсК было использована реакция:

Сеют+Н2(Г) + Н28(Г) (2)

Как известно из общей, теории термохимических реакций, для температурной зависимости изменения изобарно - изотермического потенциала справедливо соотношение:

АОт=АНт-ТА8т

Из этого соотношения следует, что для определения температурной зависимости АОт должны быть известны АНТ и Д8Т. Их мы определили представлением реакции (4) в виде суммы следующих элементарных реакций: Сс18(Т) + Н2(Г)->Сс1(Г)+Н28(г) ДНь ДБ,

Сс1(Т)—>Сс1(Ж) ДН2, Д82 (3)

Са(Ж)-Сс1(г) АНз, Д8з

Установлено, что процессом получения Сей по реакции (2) можно управлять, изменяя в системе величину общего давления и температуры зон тигля и подложки, разбавляя водород инертным газом. Степень воздействия конкретного параметра на процесс кристаллизации Сей определена термодинамическими расчетами, подтверждена экспериментом.

Температурные зависимости изменения энтальпии ДНса и энтропии

А 8Т этого процесса имеют вид:

ДНС„ = 116799,19 - 8,92Т (Дж/моль), (4)

А8са = 49,5 +20,78-1пТ (Дж/моль.К). (5)

По соотношениям (4), (5) и справочным данным рассчитанное изменение изобарно-изотермического потенциала ДОг реакции (2) представляется в виде выражения:

Двт = 254967,39 -3,35Т1пТ-148,88Т +1,34-10-3Т2 +1,2М05Г', что по формуле ИЛПпЛ" (р,Т) = -Двт определена температурная зависимость константы равновесия К(р,Т), которая дается в разделе 3.2 в виде соотношения: Ы^ОэД") = (-254967,39 +3,35Т1пТ -148,88Т -1,34-10"3Т2 -1,2М05Т')Л1Т

Далее, используя связь между мольными концентрациями и парциальными давлениями компонентов p¡ = рх, реакции (2), константе равновесия можно придать следующий вид:

K(p,T) = pCdpHiSípH2 (6)

В системе с х молями кадмия при Т парциальные давления компонентов газовой фазы реакции (4) определяются соотношениями:

Ри2 =p(l-x)/(l+x); pcd=px/(\+x)-, p„2s = рх/(\ + х) (7)

Подставляя значения (7) в уравнение (6) выразим константу равновесия реакции (2) через общее давление и мольную долю парообразного кадмия в системе, а за тем решая полученное выражение относительно х, получим зависимость мольной доли кадмия от константы равновесия К(р,Т) и общего давления р в системе:

х= [К(р,Т)/р+к(р,Т)]^ (8)

Расчет по (8) показывает, что уже при температуре 910 К для реакции (2) можно ожидать практически приемлемый выход атомов кадмия в газовую фазу.

Раздел 3.3 посвящен определение относительного выхода кадмия в газовую фазу и его зависимости от условий осуществления реакции (2), что подтверждает эксперимент.

Концентрация компонентов CdS в газовой фазе и скорость его роста при постоянных р и ДТ связаны между собой отношением:

РтгШ) Х2

Если в данных условиях величина отношения (9) равна 8-9 %", то CdS растет с максимальной скоростью, равной 5 мкм/мин. Из численных значений ц и AT, характеризующих кинетику транспорта и роста CdS, расчетных параметров реакции (2) следует, что процесс получения его монокристаллов и эпитаксиальных слоев должен быть осуществлен в интервале температур зоны тигля Т2 от 960 до 1020°К и зоны подложки Ti от 890 до 940°К.

В главе 4 основное внимание уделено осуществлению метода и установлению его возможностей изучением механизма формирования структуры, ориентации, морфологии и свойств образцов, получаемых на подложках различной ориентации и природы в зависимости от условий осуществления реакции (2).

В разделе 4.1 исследованиями показано, что на ориентирующей подложке рост CdS начинается с зарождения и роста взаимно ориентированных кристалликов (зародышей) на макрорасстояниях друг от друга при ц < 8-9%. Степень их относительной разориентации определяется не столько величиной кристаллографического несоответствия между растущим слоем и подложкой, сколько блочностью подложки (слюда, Ge, GaAs и А1203).

Ориентированные пленки сульфида кадмия на слюде нам удалось получить при температуре подложки ~ 690 - 770 К. Однако при этом скорость роста пленок, особенно на начальном этапе роста, не превышала ~ 100 - 150 А/мин. Последний

результат свидетельствует о том, что тонкие пленки Сей обладают менее совершенной структурой, чем более толстые пленки (1 > 1 мкм).

Путем расшифровки точечных электронограмм от пленоки и подложки удалось установить, что кристаллики растущей пленки сульфида кадмия всегда располагаются на плоскости скола слюды гранью (0001) с совпадением направлений [ЮТО] сульфида кадмия и [1120] слюды. Другими словами, кристаллическая структура сульфида кадмия повернута относительно решетки слюды на 30° (рис.1).

На поверхности пленки С<ЗБ, растущей на слюде, особенно на начальном этапе, наблюдается много фигур роста с четкой огранкой, имеющих вид усеченной или не усеченной пирамиды. Присутствуют также шестигранные фигуры плоской формы (рис.2). В большинстве случаев грани гексагональных пирамид роста обладают террасаподобной структурой. Методом дифракции электронов установлено, что грани шестигранных фигур роста, нормальные и поверхности подложки относятся к гексагональной призме первого рода (ЮТО).

Методом обратного отражения пучка излучения гелий - неонового лазера были измерены углы между гранями пирамид с гранью (0001) и убедились в том, что в пленках представлены пирамиды двух типов -(101" 1) И (1012).

С уменьшением температуры зоны подложки при постоянном значении /и > 3,5% усиливается рост фигур пирамидальной формы и они сохраняют четкую

кристаллографическую огранку за счет

Рис.2. Микроморфология слоя Сс18 на плоскости скола слюды.

Рис.3.Образование островков в результате срастания кристалликов СёЭ на плоскости скола слюды.

Рис.1. Схема взаимного расположения атомов калия и серы при эпитаксии СйБ на слюде.

[1010] слюда

[1120] Сс15

одновременного развития граней {1011} и {1012}. С увеличением температуры подложки высота пирамид увеличивается.

Начальной стадией роста пленки является образование отдельных зародышей. Они после коагуляции и срастания образуют на подложке тонкий сплошной слой (рис.3) или островки. Места локализации островков обусловлены структурой слюды, так как размеры островков изменяющихся при использовании слюды различных партий (на листочках скола, полученных от одного и того же куска, форма островков воспроизводится достаточно стабильно, если от опыта к опыту не изменяются условия осаждения). Считаем, что формирование островков Сей на слюде связано с собственной ее блочностью, которую не всегда можно контролировать в процессе синтеза. Средняя толщина отдельных сплошных островков не более - 150 - 200А. При толщине осадка ~ 500 и более ангстрем, островки срастаются друг с другом, образуя сплошную пленку. В каждом отдельном случае толщина, при которой происходит срастание растущих островков, находится в прямой зависимости от температуры подложки и имеет тенденцию к уменьшению с уменьшением температуры подложки.

При относительном выходе кадмия в газовую фазу //>2,5 - 3% и перепаде температур АТ между зонами тигля Т2 и подложки Ть равном 80 -;120К, на поверхности Сей ориентации (0001) всегда наблюдается образование большого количества пирамид роста. ?'

Монокристаллические пленки Сей удается получить .С и на реконструированных гранях (0001) А1203. В этом случае механизм формирования толщины пленки СеЙ такой же, как на плоскости скола слюды, если темйература зоны подложки меньше 970 К. Поверхность роста сплошь состоит из гексагональных фигур с четкой огранкой. Индицирование электрбнограмм, снятых от пленок и подложки с сохранением исходного направления первичного пучка электронов, показывает, что для пленки и подложки справедливы следующие ориентационные соотношения:

[Т2Т0] (0001) СёБ II [0П0] (0001) А1203.

Если температура подложки выше 970 К, то наблюдается наклонная ориентация, т.е. направление оси С растущих кристалликов пленки Сей образуют с плоскостью поверхности подложки (0001) А1203 угол, равный ~ 50°, а плоскость (Т2Т4)Ссй оказывается параллельной плоскости (0001)А1203. При этом взаимно параллельными оказываются направления пленки Сей и подложки А1203:

[ЮТО] Сей || [Т210] А1203

Внешняя морфология пленки Сей ориентации (1214) сильно зависит от температуры подложки. Такой ориентации пленки толщиной I > 4 - 10 мкм в процессе нагревания и охлаждения не подвержены растрескиванию.

На поверхности А1203, подвергнутой такой термообработке, во всем интервале температур подложки наблюдается рост пленок Сей лишь ориентации (0001).

Приведенная выше морфология поверхности пленок и слоев С<й, наблюдаемая на листочках скола слюды и гранях (0001) А1203, обусловлена дислокационным механизмом роста и она весьма стабильно воспроизводится от

опыта к опыту, если процесс получения образцов осуществляется приблизительно одинаковых условиях.

В каждом отдельном случае микроморфология растущей поверхности сильно зависит от относительного выхода кадмия в газовую фазу и температуры подложки.

Рост пленок сульфида кадмия на подложках из А1203 данных ориентации начинается с образования отдельных, параллельно ориентированных призматических кристалликов: Линейные размеры их в длину тем больше, чем— выше температура подложки. Минимальная толщина образования сплошного слоя из таких кристалликов также зависит от температуры подложки.

Если при данной температуре подложки величина /л больше 6-7 %, то разрастание кристалликов в параллельном направлении поверхности подложки увеличивалось по сравнению с их ростом по нормали к поверхности, в результате чего минимальная толщина образования сплошного слоя уменьшалась. При этом гладкость поверхности пленки данной толщины увеличивалась в результате формирования ступеней с гладкой поверхностью, уменьшения высоты между данными ступенями и увеличения расстояния между отдельными ступенями.

Начальные кристаллики роста CdS на подложках ориентации (10Т0)и (1120) А1203 наклонены к плоскости подложки и имеют вытянутую форму.

Угол наклона оси С кристалликов роста CdS на (1120) А1203 относительно нормали к поверхности подложки равен ~ 60 - 61°. Рост пленки сульфида кадмия на грани (ЮТО) А1203 отличается от роста на (1120) величиной угла наклона между направлением оси С и нормалью к поверхности подложки, который равен 22°.

Опыт показал, что труднее всего получить гладкий однородный слой сульфида кадмия на гранях А1203 ориентации (1012). Рост пленок CdS на (10l2) А1203 более чувствителен к изменению параметров процесса осаждения по сравнению с ростом на других гранях А1203. На чистой поверхности подложки из А1203 одной и той же ориентации наблюдается рост участков CdS двух и более ориентаций. Так например, при температуре тигля 990К и подложки 900 - 910 К на плоскости (0001) А1203 можно было наблюдать одновременно рост участков ориентации (Т2Т4)и (loTl)CdS. При этом участки (Í2I4)росли большей скоростью, чем участки ориентации (10Ti). При температуре тигля 1020К и подложки 920 - 930К на гранях (1120)А12О3 растут пленки из участков ориентаций (ЮТО) и (Т2Т4).

В этом случае участки ориентации (ЮТО) CdS росли быстрее, чем участки ориентации (Т2Т4).

Максимальные скорости роста слоев CdS наблюдали при температуре тигля Т2 = 1030 К и подложки Т, = 900 К. Для ориентаций (0001) и (1120) она равнялась соответственно 3,5 - 4 и 3,2 мкм/мин. Максимальная скорость роста пленок CdS на (ЮТО) Aí203 при тех же условиях осуществления процесса была в 1,4 раза меньше скорости роста на грани (0001) А1203. На гранях (ЮТО) А12Оз наблюдается рост пленок CdS только ориентации (3124).

Представляет определенный интерес механизм формирования толщины слоев СсЙ на А1203 ориентации (10П). В этом случае рост начинается с формирования призматических кристалликов. Относительно друг друга данные кристаллики параллельны и направлены пирамидальным концом в одну сторону. Их направление определяется подложкой, длина кристалликов зависит от температуры зоны подложки. Они быстрее растут в одном направлении. Этим направлением является направление оси С, грань кристаллика (0001) С А В процессе роста этот конец кристаллика двигается до встречи с противоположным концом другого кристаллика, находящегося на пути его роста. На первых парах граница встречи данных друх срастающихся кристалликов обладает иной отражающей и пропускающей способностью, чем объемы самих сросшихся кристалликов. Данное отличие наблюдается при применении поляризационного микроскопа. Если в результате встречи таких кристалликов наблюдалось частичное перекрытие растущего конца, то свободная часть грани продолжала расти самостоятельно. Границу раздела срастания боковых граней таких кристалликов оптическим методом отличить от их объема нам не удалось. Срастанием таких кристалликов Сей формируется первый сплошной слой, граничащий с поверхностью подложки. Дальнейшее увеличение толщины пленки происходит в результате образования кристалликов у конца первого слоя, к которой направлена серная сторона кристалликов этого слоя. Такой рост кристалликов приводит к образованию надвигающего на первый слой фронта.

Форма такого нарастающего фронта кристалликов изменяется с изменением температуры подложки и величины пересыщения. Если температура подложки относительно высока, а пересыщение мало, то надвигающиеся таким образом слои отстоят друг от друга на значительных расстояниях. С увеличением температуры подложки высота ступеней роста уменьшается, а расстояние между ними увеличивается. Конечная поверхность Сей, растущего указанным выше образом, отличается высокой степенью гладкости или малой шероховатостью в макромасштабе. Конечная картина сформировавшей поверхности пленки оказывается в прямой зависимости от условий ее получения. Пленки сульфида кадмия, полученные на подложках из А1203, обладают гораздо большим кристаллографическим совершенством, чем на подложках другой природы. Из этого правила исключения составляют автоэпитаксиальные слои Сей. В этом случае нарастающий слой повторяет ориентацию подложки. В качестве подтверждения сказанного на рис.4, приведена микрофотография поверхности автоэпитаксиальной пленки базисной ориентации (0001), а на рис.5. -электронограмма на отражение от этой же поверхности.

В результате индицирования электронограмм на отражение от пленки Сей и подложки из А1203, снятых в параллельных направлениях, были установлены следующие ориентационные соотношения:

(ЗТ24)Ссй || (1010) А1203 (10П)Ссй ||(1120)А1203 (1120) Сей ||(10Т1)А12Оз Разделе 4.2 представлены некоторые свойства гетероструктуры п-СеЙ-п-гпО.

Качестве подложки

использовались слои Сей толщиной(10-15)10"4м, в которых концентрация электронов равнялась 1,5-1021 м"3 подвижность электронов ~ 200-10" 4м2/В-с.

Площадь исследованных

структур Ссй-гпО определялась площадью маски и она равнялась (4 - 8)-10"бм2.

Темновые вольт-амперные

характеристики (ВАХ) ГС Ссй-гпО резко асимметричны (рис.б), отношение прямого тока к обратному растет со смещением и достигает для различных образцов значений 103 - 104 при V = 8090В, дифференциальное сопротивление ГС в пропускном направлении (положительный потенциал на Сей) при этом уменьшается до 4-Ю"20м-м"2 (для единичной площади структур). Прямые ветви ВАХ в исследованном интервале напряжений (0-100В) и температур от 77 до 295К описываются степенным законом I ~ Vго, что характерно для токов ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ) в случае монополярной инжекции носителей заряда. Их сравнение с прямой безловушечного квадратного закона позволило оценить концентрации малых электронных ловушек в области объемного заряда в Сей: ~ 2-1020, ~ 3-Ю20, ~ 6-1020м"3 с соответствующими энергиями

активации ДЕУ: ~ 0,17; ~ 0,15; ~ 0,14эВ. При комнатной температуре обнаруживается лишь один

квадратичный участок, которому соответствует значение К, ~ 5-1020м"3 и ДЕУ ~ 0,62 эВ.

Исследование кинетики

установления темнового ТОПЗ при 295К с помощью запоминающего

Рис.4. Микрофотография поверхности автоэпитаксиальной пленки Сей базисной ориентации._

Рис.5. Электронограмма на отрожение от автоэпитаксиальной пленки Сс18 базисной ориентации.

< 1,6--

Рис.6. ВАХ ГС СсК - гпО при 295 К: 1 -темн., 2 - при освещении 10 Вт/м2 (5 = 6 10"6м2).

осциллографа СВ-14 показало, что кривая (рис.7) имеет два участка -начальный со временем т ~ 0,01с и второй более долговременный участок с т2 ~ 0,4с.

Долговременная составляющая времени захвата носителей заряда связана, вероятно, с установлением динамического равновесия между свободными и захваченными зарядами, то есть с установлением нового квазиуровня Ферми, а кратковременная составляющая обусловлена постоянной времени измерительной схемы.

Обратные ветви ВАХ линейны в интервалах следующих напряжений: 0130В при Т = 77К и 0 - 80В при 295К. такой характер зависимости I06P=f(Vo6p), видимо, обусловлен преобладанием токов утечки. В области больших значений Vo6p справедлив закон ~ Vm, в этой зависимости m принимает значения от 2 до 3. Вольтфарадные измерения показали, что барьерная емкость ГС CdS-ZnO слабо зависит от величины обратного смещения. При нулевом смещении и температуре 295К темновая емкость исследованных образцов составляет 20 - 25 нФ, удельная емкость - (3 - 4)-10"6Ф/м2.

С освещением гетероструктур CdS-ZnO ростут токи в прямом и обратном направлениях, что обусловлено фотопроводимостью высокоомного слоя (коэффициент выпрямления существенно

уменьшается). При освещении как со стороны ZnO, так и со стороны CdS не наблюдается характерное для фотодиода смещение обратной ветви ВАХ - фото-ЭДС не генерируется, т.е. нет разделения носителей заряда.

Отсутствие разделения

фотогенерированных электронно-дырочных пар объясняется, вероятно,

4»-

Рис.7. Кинетика спада прямого^ тока со временем. 1- I/Io=fit\ 2- /g(///0)=_A/X

Рис.8. Спектральная зависимость фотопроводимости гетероструктур Сей - 2пО при прямом смещении и температуре Т, К: 1295,2-77.

рекомбинацией фотогенерированных носителей в высокоомном слое из-за большой толщины последней и рекомбинацией их на состояниях на границе раздела. Концентрация граничных состояний должна быть значительной из-за большой рассогласованности кристаллографических решеток Сей и ХаО (его величина около 26%), а также термического соответствия между ними.

Величина интегральной чувствительности прямосмещенных ГС, которая при V = 40В и Т = 295К составляет 1 тА/Вт-В растет смещением и слабо зависит от уровня освещенности в интервале Е = 1 -100 Вт/м2------------------ ------------------------------

При обратном смещении фоточувствительность ГС меньше более чем на порядок, хотя кратность фотоответа такого же порядка, как и прямом смещении. При освещенности 10 Вт/м2 (V = 10 - 40 В, Т = 295 К) кратность фотоответа составляет (1-3)-103 и растет с величиной освещенности.

Для спектральной зависимости ГС Ссй-гпО (рис.8) при освящении со стороны гпО характерен резкий рост проводимости в прямом направлении при X =521 нм (Т = 295 К, кривая 1) и при X = 503 нм (Т = 77К, кривая 2), соответствующей области собственного поглощения в Сей, и постепенный спад его в длинноволновой области спектра. Интервал фоточувствительности ГС, отожженных при температуре 670К и длительности 10-15 минут, составляет 470 -830 нм (Т = 295 К). При увеличении длительности термоотжига ГС фоточувствительность в длинноволновой области повышается, интервал ее расширяется до 370 - 1000 нм. При отжиге ГС (Т = 670К и длительности 30 - 40 мин) положение максимума его фотоответа не меняется.

Основные результаты и выводы

Выводы и рекомендации, имеющие частное научное значение, приведены в конце соответствующих глав данной работы. Наиболее общими, имеющими принципиальное значение, выводами считаем следующие:

1. Осуществлением обратимой реакции восстановления сернистого кадмия водородом могут быть получены кристаллы, пленки и слои монокристаллической структуры с воспроизводимыми от опыта к опыту свойствами со скоростью роста до 4 мкм/мин.

Требования, вытекающие из структуры монокристаллического Сей, могут быть максимально удовлетворены, осуществлением его кристаллизации в пределах температурной зоны тигля Т2 от 970 - 1030 К, температуры зоны подложки Т! от 860 до 980 к, перепада температуры между данными зонами реакций от 90 до 120 К и давлении водорода в системе р = (1,7 - 1,8)-105 Па.

2. Исследован механизм формирования монокристаллической структуры Сей на подложках различной природы и ориентаций. Для роста Сей на листочках слюды (мусковит, фторфлогонит) и гранях (0001) А1203 при Т, < 970 К характерен дислокационный механизм формирования толщины слоя. На гранях (1010), (1120),(1011), (1012) А1203 толщина растущего слоя формируется по слоистому механизму роста. При этом призматические кристаллы Сей преимущественно растут в направлениях [00.01].

Конечным результатом роста таких кристалликов является формирование ступеней роста. Геометрия и высота ступеней роста определяется величинами дТ и Tt при фиксированном давлении водорода в системе р = (1,7 -1,8) • 105 Па.

3. Наибольшей дефектностью обладает слой CdS, который граничит с подложкой. Для системы слюда - CdS толщина такого слоя составляет 0,8 мкм. Концентрация дислокаций несоответствия в таком слое ZnO оказывается в пределах от 109 до Ю10 м"2. Эффективная плотность дислокаций уменьшается с увеличением толщины пленок, что подтверждено нами снятием электронограмм на отражение, измерением зависимости подвижности электронов от толщины пленок и подвержением их газовому травлению.

Для значительного количества гетероэпитаксиальных систем типа подложка-пленка CdS определены ориентации роста, ориентационные соотношения и кристаллографические несоответствия методом дифракции быстрых электронов.

4. В структурах CdS-ZnO, изготовленных на монокристаллах и пленках CdS путем нанесения пленок ZnO при температуре 870 - 900 К, коэффициент выпрямления увеличивается с напряжением смещения и достигает значения 103 -104 при V = 80 - 100 В. Прямые ветви ВАХ, снятые в интервале температур от 77 до 295 К, свидетельствуют о протекании через структуру ТОПЗ при монбполярной инжекции носителей заряда. Оценены концентрации мелких электронных ловушек в пограничной области CdS и энергии их активации.

Большое последовательное сопротивление, протекание ТОГО, малое значение его емкости С0, и слабая зависимость С0, от V^p указывают на наличие высокоомного промежуточного слоя толщины ~ 12 - 15 нм на границе раздела CdS-ZnO.

5. Фотовольтоический эффект на структурах CdS-ZnO не наблюдается. Отсутствия разделения фотогенерированных носителей контактным полем объясняется рекомбинацией их в высокоомном слое и на граничных состояниях. Прямосмещенные структуры CdS-ZnO можно использовать в режиме фоторезистора с интегральной фоточувствительностью 1мА/Вт-В (Т = 295 К, V = 40 В). При освещенности Е = 10 Вт/м2 кратность фотоответа составляет ~ З-Ю3 и растет с увеличением освещенности.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Казгшагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Электрические и оптические свойства гетероструктуры на базе ZnO. //Вестник ДГУ. 2002. С 28-30.

2. Казгшагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Зависимость интенсивности видимой люминесценции ZnO от совершенства его структуры и состава. //В сб.: Материалы III Всероссийской конференции по физической электронике. Махачкала, 2003. С 258-259.

3. Казгшагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р Электрические и оптические свойства гетероструктуры CdS - ZnO. //В сб.: Тезисы докладов 1Х-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Красноярск, 2003. С 280-282.

4. Казгшагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление и свойства гетероструктур на основе оксида цинка. //В сб.: Тезисы докладов Х-й

Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 181-182.

5. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление структур типа металл-ZnO и измерение их параметров. //В сб.: Тезисы докладов Х-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 182183.

6. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А. Термодинамический анализ условий получения монокристаллических слоев и пленок CdS из газовой фазы //В сб.: Материалы Международной конференции по Фазовым переходам, критическим и нелинейным явлениям в конденсированных средах. Махачкала, 2005. С204-207.

7. Казимагомедов Р.М, Муслимое А.Э, Муслимое И.Э, Рабаданов P.A. Получение и морфология плоскостей роста гетероэпитаксиальных и гомоэпитаксиальных слоев теллурида кадмия //Вестник ДГУ, Вып 4.2005. С 12-16.

8. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А., Магомедов И. М., Муслимое И. Э., Гарунов А. И. Метод повышения геометрической однородности и восстановления ориентирующей способности полированной поверхности кристаллов А1203. //Межвузовский сборник научных работ аспирантов. ДГПУ, 2005. Вып 3. С 75-76.

9. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А., Исмаилов А. М., Гарунов А. И. Зависимость совершенства структуры пленок ZnO на аморфной поверхности от условий получения //Межвузовский сборник научных работ аспирантов. ДГПУ, 2005. Вып 3. С 80-83.

10. Казимагомедов P.M., Казимагомедов И. М., Шапиев И., Рабаданов М.Р., Рабаданов P.A.,Магомедов И.М., Муслимое И. Э., Гарунов А. И. Термодинамические условия транспорта сульфида кадмия и получения его в монокристаллическом состоянии в атмосфере водорода //Межвузовский сборник научных работ аспирантов. ДГПУ, 2005. Вып 3. С 84-87.

11. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов М.Р, Казимагомедов И.М, Магомедов И.М, Шапиев И.М, Муслимое И.Э. Особенности роста пленок CdS на грани (0001)А1203 //В сб.: Материалы IV Всероссийской конференции по физической электронике. Махачкала, 2006. С 235-237.

12. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов Р.А, Казимагомедов И.М, Магомедов И.М, Шапиев И.М. Механизм формирования толщины монокристаллических пленок CdS и ZnS на подложках различных ориентации, получаемых в атмосфере водорода //В сб.: Материалы IV Всероссийской конференции по физической электронике. Махачкала, 2006. С 232-234.

13. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов М.Р, Казимагомедов И.М, Шапиев И.М. Механизм формирования толщины монокристаллических пленок CdS на подложках различных ориентации, получаемых из газовой фазы// Журнал Естественные и технические науки, Сер. Естеств. Науки. Выпуск 4(36).Москва, 2008. С 26-27.

Казимагомедов Рустам Муртузалиевич

РАЗРАБОТКА ЭПИТАКСИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА КАДМИЯ И СВОЙСТВА ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ CdS - ZnO

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 23.09.2008. Формат 60 х 84 1/16 Печать офсетная. Усл. п. л. -1,25 Уч.-изд. л.

___Тираж 100 экз. Заказ № .217 - 08.

Издательско-полиграфический центр ДГУ 367003, г.Махачкала, ул. МЛрагского, 59е

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Казимагомедов, Рустам Муртузалиевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Литературный обзор.

1.1. Общая характеристика оксида цинка.

1.2. Методы получения монокристаллических слоев и пленок ZnO на ориентирующих и не ориентирующих подложках.

1.3. Газотранспортный метод получения оксида цинка и анализ условий его восстановления водородом.

1.4. Физические явления в оксиде цинка и их влияние на его основные параметры.

1.5. Основные методы получения кристаллов и ориентированных пленок сернистого кадмия.

ГЛАВА 2. Описание установки, методики химического транспорта ZnO и CdS, подготовки поверхности подложек к их нанесению, изучения совершенства структуры и их некоторых свойств.

2.1. Описание установки для получения пленок ZnO и CdS методом химических транспортных реакций.

2.2. Исследование совершенства структуры и ориентации растущего слоя ZnO и CdS методом дифракции быстрых электронов

2.3. Методика подготовки и очистки поверхности подложек к нанесению ориентированных слоев и пленок ZnO и CdS.

2.4. Методика измерения электрических свойств пленок и слоев ZnO и CdS.

ГЛАВА 3. Термодинамика транспорта сульфида кадмия и получение его в атмосфере водорода.

3.1. Расчет изменения свободной энергии реакции восстановления сульфида кадмия водородом.

3.2. Зависимость константы равновесия реакции, парциальных давлений ее компонентов от температуры и общего давления в системе.

3.3. Определение относительного выхода кадмия в газовую фазу и его зависимости от условий осуществления реакции.

Выводы.

ГЛАВА 4. Закономерности роста и морфология эпитаксиальных пленок сульфида кадмия и некоторые свойство гетерост-руктуры CdS-ZnO.

4.1. Микроморфология и особенности роста эпитаксиальных пленок сульфида кадмия базисной ориентации.

Выводы.

4.2. Некоторые свойства гетероструктуры n-CdS-n-ZnO.

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Разработка эпитаксиальной технологии получения сульфида кадмия и свойства гетероструктуры CdS - ZnO"

Актуальность проблемы. На данном этапе развития физики полупроводников имеются достаточно результатов, на основании которых можно утверждать, что будущая техника должна быть многофункциональной и в ней наряду с другими активными материалами должны быть использованы широкозонные полупроводниковые соединения типа А~В , относящиеся к классу прямозонных полупроводников.

Поскольку известно, что научно-технический прогресс обеспечивается внедрением последних достижений фундаментальной науки в соответствующие отрасли современного производства, к примеру можно указать на темпы развития микроэлектроники, успех обеспечивается благодаря всестороннему исследованию физико-химических свойств кремния, электронных процессов в нем, разработки технологии его получения с необходимыми свойствами.

Однако в современной радиоэлектронной, вычислительной аппаратуре, созданной повышением интеграции и функциональной сложности традиционных микросхем, основная часть стоимости производства и отказов в работе приходится на долю традиционных активных элементов. С другой стороны, техника использующая традиционную логику (счет количества заданной порции электрического заряда) на базе элементов в кремнии, магнитной памяти и проводной связи между самыми элементами и исполнительной аппаратурой, близка к достижению своих предельных возможностей, как по быстродействию, так и по массе и габаритам. Поэтому радикальное решение данной проблемы, как показывают современные достижения физики и квантовой оптики, можно ожидать на основе использования оптоэлектронных и акустоэлектронных систем.

Опто- и акустоэлектронная техника, созданная путем синтеза передовых достижений физики, включая квантовую оптику, должна обладать «неограниченными» возможностями повышения рабочих частот приема, передачи и обработки информации.

2 6

Как показывает практика, в соединениях типа А В велика вероятность квантового выхода рекомбинационного излучения, кроме того, на их основе могут быть созданы р-n переходы, поскольку часть из них обладает п-типом проводимости, а другая часть — р-типом.

В настоящее время основные трудности реализации перспектив применения данных соединений в первую очередь связаны с отсутствием технологии синтеза их «чистых» и несамокомпенсированных кристаллов, эпитак-сиальных слоев и пленок, обладающих высоким совершенством структуры. л /г

Также известно, что для синтеза соединений типа А В не может быть использован опыт кристаллизации элементарных полупроводников (Si, Ge), соединений типа А3В5. И это подтверждено длительной научной практикой.

Из этого правила не является исключением и сульфид кадмия. Монокристаллы и тонкие пленки сульфида кадмия обладают уникальными физико-химическими свойствами: анизотропная кристаллическая структура, не-стехиометрический состав соединения, полупроводниковые свойства при большой ширине запрещенной зоны, люминесцентные свойства, фотопроводимость, фотовольтаические и фотохимические свойства, пьезо- и пироэф-фект, низкий коэффициент линейного расширения и т.д. Благодаря такому разнообразию свойств он нашел широкое применение в микро-, опто-, аку-стоэлектронике, и др. Среди пьезополупроводниковых материалов, используемых в настоящее время в акустоэлектронике, CdS широко используется. Во многих фундаментальных исследованиях сульфид кадмия и оксид цинка стали "модельными" материалами, позволяющими разобраться в различных явлениях физики и химии твердого тела, их поверхности.

Поэтому разработка метода получения гетероструктур типа CdS-ZnO и образцов с наиболее совершенной структуры и состава с воспроизводимыми физико-химическими свойствами является актуальной научно-технической проблемой.

В настоящей работе данная проблема нами решена на основе осуществления термохимической реакции восстановления ZnO и CdS водородом и транспорта их продуктов в зону кристаллизации. Путем анализа условий восстановления CdS водородом определены основные технологические параметры, позволяющие в контролируемых условиях осуществить формирование монокристаллической структуры получаемых образцов в виде кристаллов и эпитаксиальных слоев. Можно сказать, что в работе реализован самый распространенный вариант газофазной кристаллизации — метод прямого температурного градиента между зонами реактора, определяющий образование газовой фазы исходного вещества в одних температурных условиях и рост образцов этого же вещества в других условиях.

Целью настоящей работы являлась разработка технологии получения гетероструктур на основе ZnO и монокристаллов и пленок CdS с учетом их структурных особенностей, исследование совершенства и ориентации относительно ориентации подложки, исследование электрических свойств в зависимости от условий получения образцов моно- и поликристаллической структуры.

Поставленная цель достигнута:

1. Расчетом основных параметров осуществления обратимой термохимической реакции восстановления сернистого кадмия водородом, созданием аппаратуры для его кристаллизации в контролируемых условиях.

2. Установлением механизма ориентированного зарождения и роста CdS на подложках различной ориентации и химической природы. Определением ориентаций роста и ориентационных соотношений для значительного количества систем типа подложка- ZnO, подложка- CdS, CdS - ZnO.

3. Изготовлением гетероетруктур CdS - ZnO и исследованием электрических свойств в зависимости от условий их получения, а также температурной зависимости данных свойств.

Научная новизна работы заключается:

1. В доказательстве того, что известные трудности кристаллизации ZnO и CdS обусловлены анизотропией их структуры и того, что необходимым условием формирования их монокристаллической структуры является уменьшение внутреннего потенциала между подслоями ионов цинка и кислорода, кадмия и серы их двойных слоев, параллельных плоскости базиса (0001). Методом абсолютных энтропий определены основные параметры осуществления обратимой окислительно-восстановительной реакции, позволяющей управлять стадиями зарождения и роста монокристаллического CdS в атмосфере водорода на подложках из диэлектриков и полупроводников. Также доказано и то, что эффективными методами снижения степени анизотропности структуры ZnO являются: введение в ее междоузлия сверхсте-хиометрического цинка, водорода в условиях образования комплексов типа (О-Н) и (V0 - Н), легирование растущих образцов трехвалентным металлом, обладающим в ZnO донорными свойствами и могущим быть в нем в состоянии замещения цинка;

4. В реализации технологии изготовления гетероструктур типа CdS — ZnO и проведении систематических исследований их электрических, фотоэлектрических свойств. Демонстрации того, что основные характеристики таких структур тесно связаны как с технологическими условиями их изготовления, так и свойствами подложек в исходном состоянии.

Практическая ценность работы определяется совокупностью расчетных параметров условий получения монокристаллического ZnO и CdS с воспроизводимыми свойствами, аппаратурного исполнения метода, обработки практических приемов управления процессами зарождения ориентированных зародышей и их роста, определением ориентации и ориентационных соотношений для большого количества систем типа подложка - ZnO, подложка- CdS, CdS - ZnO, а также исследований электрических свойств моно- и поликристаллических пленок в зависимости от условий их получения.

Легированные пленки ZnO могут быть применены в качестве отражающих или поглощающих покрытий, пленочных световолноводов, а более толстые слои — для приготовления сцинтиляторов, позволяющих обеспечить

О 1 счет импульсов от 10 до 10 с" . "Чистая" поверхность ZnO является уникальным объектом для исследования адсорбции и сопровождающих ее различных физических явлений.

Пленки и структуры, изготовленные по данной технологии, используются в постановке учебного процесса на физическом факультете Даггосу-ниверситета.

Публикации. Результаты проведенных исследований по теме диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Казимагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Электрические и оптические свойства гетероструктуры на базе ZnO.Z/Вестник ДГУ, Сер. Ес-теств. Науки, Махачкала, 2002г. С 28.

2. Казимагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Зависимость интенсивности видимой люминесценции ZnO от совершенства его структуры и состава. // Материалы 3 Всероссийской конференции ФЭ — 2003. Махачкала, 2003г. С 258.

3. Казимагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р Электрические и оптические свойства гетероструктуры CdS — ZnO. //Сборник тезисов Девятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Красноярск, 2003.

4. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление и свойства гете-роструктур на основе оксида цинка. //Сборник тезисов Десятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 181.

5. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление структур типа металл-ZnO и измерение их параметров. //Сборник тезисов Десятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 182.

6. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А. Термодинамический анализ условий получения монокристаллических слоев и пленок CdS из газовой фазы // Тезисы докладов Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2005. С .

7. Казимагомедов Р.М, Муслимов А.Э, Муслимов И.Э, Рабаданов Р.А. Получение и морфология плоскостей роста гетероэпитаксиальных и гомо-эпитаксиальных слоев теллурида кадмия //Вестник ДГУ, Сер. Естеств. Науки. Выпуск 4. Махачкала, 2005г. С 12.

8. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А., Магомедов И. М., Муслимов И. Э., Гарунов А. И. Метод повышения геометрической однородности и восстановления ориентирующей способности полированной поверхности кристаллов AI2O3. // Межвузовский сборник научных работ аспирантов (Естес. наук.) ДГПУ. Выпуск 3. Махачкала, 2006. С 75.

9. Казимагомедов P.M., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А., Исмаилов А. М., Гарунов А. И. Зависимость совершенства структуры пленок ZnO на аморфной поверхности от условий получения // Межвузовский сборник научных работ аспирантов (Естес. наук.) ДГПУ. Выпуск 3. Махачкала, 2006. С 80.

10. Казимагомедов P.M., Казимагомедов И. М., Шапиев И., Рабаданов М.Р., Рабаданов Р. А., Магомедов И. М., Муслимов И. Э., Гарунов А. И. Термодинамические условия транспорта сульфида кадмия и получения его в монокристаллическом состоянии в атмосфере водорода // Межвузовский сборник научных работ аспирантов (Естес. наук.) ДГПУ. Выпуск 3. Махачкала, 2006. С 84.

11. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов М.Р, Казимагомедов И.М, Магомедов И.М, Шапиев И.М, Муслимов И.Э. Особенности роста пленок CdS на грани (0001)А1203 // Материалы 4 Всероссийской конференции ФЭ - 2006. Махачкала, 2006г. С.

12. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов М.Р, Казимагомедов И.М, Магомедов И.М, Шапиев И.М. Механизм формирования толщины монокристаллических пленок CdS и ZnS на подложках различных ориента-ций, получаемых в атмосфере водорода // Материалы 4 Всероссийской конференции ФЭ - 2006. Махачкала, 2006г. С.

13. Казимагомедов Р.М, Рабаданов.Р.А, Рабаданов М.Р, Казимагомедов И.М, Шапиев И.М. Механизм формирования толщины монокристаллических пленок CdS на подложках различных ориентаций, получаемых из газовой фазы// Журнал Естественные и технические науки, Сер. Естеств. Науки. Выпуск 4(36).Москва, 2008. С 26-27.

Кроме того, содержание исследований докладывалось и обсуждалось на: 9-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск. 2003), П-й Всероссийской конференции по физической электронике (Махачкала, 2003), 10-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Москва 2004), Ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава физического факультета Даггосуниверситета с 2001 по 2008 гг., научных семинарах кафедры физической электроники физического факультета ДГУ (2001-2008 гг.).

Заключение диссертации по теме "Физическая электроника"

Требования, вытекающие из структуры монокристаллического CdS, могут быть максимально удовлетворены, осуществлением его кристаллизации в пределах температурной зоны тигля Т2 от 970 — 1030 К, температуры зоны подложки Т] от 860 до 980 к, перепада температуры между данными зонами реакций от 90 до 120 К и давлении водорода в системе р = (1,7 -1,8)Т05 Па.

2. Исследован механизм формирования монокристаллической структуры CdS на подложках различной природы и ориентаций. Для роста CdS на листочках слюды (мусковит, фторфлогонит) и гранях (0001) А1203 при Т] < 970 К характерен дислокационный механизм формирования толщины слоя. На гранях (1010), (1120),(10 11), (1012) А1203 толщина растущего слоя формируется по слоистому механизму роста. При этом призматические кристаллы CdS преимущественно растут в направлениях [0001].

Конечным результатом роста таких кристалликов является формирование ступеней роста. Геометрия и высота ступеней роста определяется величинами ДТ и Ti при фиксированном давлении водорода в системе р = (1,7 - 1,8)- 105 Па.

3. Наибольшей дефектностью обладает слой CdS, который граничит с подложкой. Для системы слюда — CdS толщина такого слоя составляет 0,8 мкм. Концентрация дислокаций несоответствия в таком слое ZnO оказывается в пределах от 109 до Ю10 м"2. Эффективная плотность дислокаций уменьшается с увеличением толщины пленок, что подтверждено нами снятием электронограмм на отражение, измерением зависимости подвижности электронов от толщины пленок и подвержением их газовому травлению."

4. В структурах CdS-ZnO, изготовленных на монокристаллах и пленках CdS путем нанесения пленок ZnO при температуре 870 - 900 К, коэффициент выпрямления увеличивается с напряжением смещения и достигает значения 103 - 104 при V = 80 - 100 В. Прямые ветви ВАХ, снятые в интервале температур от 77 до 295 К, свидетельствуют о протекании через структуру ТОПЗ при монополярной инжекции носителей заряда. Оценены концентрации мелких электронных ловушек в пограничной области CdS и энергии их активации.

Большое последовательное сопротивление, протекание ТОПЗ, малое значение его емкости Со, и слабая зависимость С0, от VoGp указывают на наличие высокоомного промежуточного слоя толщины ~ 12 — 15 нм на границе раздела CdS-ZnO.

5. Фотовольтоический эффект на структурах CdS-ZnO не наблюдается. Отсутствия разделения фотогенерированных носителей контактным полем объясняется с рекомбинацией их в высокоомном слое и на граничных состояниях.

Прямосмещенные структуры CdS-ZnO можно использовать в режиме фоторезистора с интегральной фоточувствительностью 1мА/Вт-В (Т = 295 К, V = 40 В). При освещенности Е = 10 Вт/м2 кратность фотоответа составляет ~ З-Ю3 и растет с увеличением освещенности.

Заключение

В данной диссертации теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что известные трудности в получении CdS в монокристаллическом состоянии с воспроизводимыми физическими свойствами обусловлены анизотропией его структуры. Известная практика изучения сульфида кадмия, можно сказать, состоит из предложенных методов синтеза его кристаллов, монокристаллических слоев и пленок. На основе анализа ранее выполненных исследований нельзя было сказать, что таким-то методом можно осуществить формирование монокристаллической структуры, обладающей воспроизводимыми электрическими, оптическими и пьезоэлектрическими свойствами. Как теперь нам представляется, такого типа трудности легко решаются при осуществлении управляемой обратимой термохимической реакции восстановления CdS водородом и такой процесс должен сопровождаться частичной компенсацией электростатических полей взаимодействия подслоев ионов кадмия и серы его двойных слоев, параллельных базисной плоскости (0001).

В условиях соблюдения стехиометрического состава формирование монокристаллической структуры будет сопровождаться не уменьшением свободной энергии кристалла, а ее возрастанием за счет электростатистического взаимодействия подслоев структуры кристалла. Энергию электростатического взаимодействия двойных слоев CdS можно довести до минимума путем осуществления обратимой реакции, позволяющей ввести в состав растущего кристалла донорные примеси. Как мы теперь знаем, такими примесями в CdS могут быть: сверхстехиометрический кадмий в междоузлиях, растворенный водород, галлий в состоянии замещения кадмия в решетке CdS. При этом суммарная концентрация доноров в растущем CdS должна

21 3 быть больше ~ 2-10 м" . В таком случае не возникает необходимости в генерации границ фаз, т.е. в пределах отдельных кристалликов, отделенных друг от друга внутренними и внешними границами фаз, а также разориентации одного кристаллика относительно других кристалликов с целью уменьшения энергии растущего кристалла до минимального значения.

Приведенные в работе результаты по получению пленок на слюде, гранях (111) Ge, GaAs и (0001) А12Оз, а также результаты по исследованию пленок, полученных в различных условиях, показывают, что осуществление реакции восстановления порошка CdS в водороде, могут быть получены образцы CdS совершенной монокристаллической структуры, их свойства можно изменять по ходу получения изменением общего давления водорода в системе, температур зоны тигля и подложки, введением в исходный порошок CdS донорной примеси и т.п.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Казимагомедов, Рустам Муртузалиевич, Махачкала

1. Кузьмина И.П., Никитенко В.П. Окись цинка. Получение и оптические свойства. - М.:Наука,1984-166с.

2. Hirschwald W.,Bonasewicz P., Ernst L. et al. Zinc oxide: Properties and behaviour of the bolk, the solid (vacuum and solid) gas interface Curr. Top. Mo-ter. Sci., 1981, vol.7, p.143-482.

3. Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения. 4.2./Под ред. акад. Ю.Д. Третьякова. -М.: Мир. 1998. 336с

4. Kleber W., Miodoch R. Uber die Synthese von Zinkit Einkristallen. - Krist. undTechn., 1966, Bd. 1, S.249-259.

5. Шаскольская М.П. Кристаллография. M.: Высш шк. 1976. С. 164-167.

6. Hirschwald W., Bonasewicz P., Ernst L. et al. Zinc oxide: Properties and behaviour of bulk, the solid (vacuum and solid) gas interface //Curr. Top. Mater. Sci. 1981. - V.7. -pp.143-482.

7. Heiland G., Molhvo E., Stockhmann E. Electronic processes in zinc oxide //Solid State Phys. 1959. - V.8. - pp.191-323.ry r

8. Георгобиани A.H. Широкозонные полупроводники А В и перспективы их применения //Успехи физ. наук. 1974. - Т.113. - С.129-155.

9. Краткая химическая энциклопедия. -М.: Сов энциклопедия. 1967. Т.5. 866 с.

10. Ю.Коффедат П. Отклонение от стехиометрии, диффузии и электропроводность в простых окислах металлов. -М.: Мир. 1995. 199 с.

11. И.Казимагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Зависимость интенсивности видимой люминесценции ZnO от совершенства его структуры и состава. // В сб.: Материалы III Всероссийской конференции по физической электронике. Махачкала, 2003. С 258-259.

12. Mollwo E., Z. Angew. Die Wirking von Walsertoff und die Leitfahigkeit und Luministent von Zinkoxyd cristallen //Ztchr. Phys. 1954. Bd.6. P. 257

13. Данлеп У. Введение в физику полупроводников. М : ИЛ. 1954.266. 430 с.

14. Нарои-Сабо Н. Неорганическая кристаллохимия. -Будапешт: АН Венгрии. 1969. С. 259-274.

15. Mariano A.N., Наппетап R.E. Crystallographic polarity of ZnO crystals // J. App. Phys. 1963. V. 34. № 2. P.364-388.

16. Третьяков Ю.Д Химия нестеохиометрических веществ. М.: МГУ. 1974. 70 с.

17. Hahn Е.Е., Russell B.R., Miller P. Н., Phys. Rev., 75, 1631 (1949).

18. Moeda K. Some characteristics of Zinc oxide phosphors // Bull. Chem. Soc: Jap. 1960. №4. P. 456-460.

19. Физико-химические свойства полупроводниковых соединений (справочник). М.: Наука. 1979. С. 49-50.2e.Tomas D.G. Lander Y.Y. Hydrogen as a donor in Zinc Oxide // J. Chem. Phys. 1956. V. 25. P. 1136-1132.

20. Иванов Г. А., Савицкая Я. С. О зависимости свойств монокристаллов окиси кадмия и окиси цинка от условий их выращивания из газовой фазы. — В кн.: Рост кристаллов. -М.: Наука. 1972. Т.9. С. 239-242.

21. Andress В. Uder die Lumineszenz und Absorption von ZnO-Kristallen // Ztsch. Phys. 1962. Bd. 170, № 1. S. 1-21.

22. HauffeK., Engell H.J., Z. Electrochem., 56, 366 (1952).

23. Рябова JJ.А., Савицкая Я.С., Шефталъ Р.Н. Получение ориентированных пленок окиси цинка //Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1968. - Т.4. -С.602-603.

24. ЪХ.Реми Г. Курс неорганической химии. Под ред. А.В. Новоселовой. -М.: Мир. 1966. Т.2 467с.

25. Тимофеева В.А. Условия выращивания кристаллов AI2O3, ZnO, Са2Оз в кн.: Рост кристаллов. М.: Наука 1966. Т.6. С. 86-92.

26. ЪЪ.Дгшова-Алякова Д.И., Малое М.М., Дмитриев В.А. и др. Электрофизические свойства пленок окиси цинка, полученных окислением слоев цинка и селенида цинка //Тр. МЭИ, вып. 192: Электроника и радиотехника. 1974. -С.78-84.

27. ЪА.Шпилъкин А.Д., Магомедов З.А., Семилетов С.А. Гиперзвуковые преобразователи на основе пленок ZnO, полученных окислением селенида цинка //Изв. АН СССР. Сер.: Неорг. матер. 1981. - Т. 17, №6. - С.1004-1007.

28. Георгобиани А.Н., Бутхузи Т.В., Зада-Улы и др. Оптические свойства диэлектрических слоев оксида цинка //Неорган, материалы. — 1993. Т.29, №10. — С.1404-1407.

29. Ъв.Ьектапп H.W., Widmer R. Preffered Orientation in RF-sputtered ZnOFilms //Jap. J. Appl. Phys. 1974. - V.13, supp.2, part. 1. - pp.741-744.

30. Chubachi N., Minakata M., Kikuchi J. Physical Structure of DC Diode Sputtered ZnO Films and Its Influence on the Electromechanical Coupling Factors //Jap. J. Appl. Phys. 1974. - V.13, supp.2, part.l. -pp.737-740.

31. Жуков С.П., Киндяк В.В., Демченко А.И. Получение и свойства высокоориентированных пьезоэлектрических пленок оксида цинка на подложках из плавленного кварца //Неорган, материалы. 1994. - Т.30, №5. -С.710-712.

32. Ъ9.Бунарев В.И., Мочалов Б.Ф., Стрельцова Н.Н. и др. Экспериментальное исследование структурных свойств пленок ZnO, полученных магнетронным методом //Электронная техника. 1981. -№5(29). - С.35-38. ;

33. Гранкин И.М., Кальная Г.И., Гришина Н.М. Высокоориентированные пленки оксида цинка //Неорганические материалы. 1982. — Т. 18, №5. -С.820-824.

34. Yamazaki О., MitsuyuT., Wasa К. ZnO Thin-film SAW Devices //IEEE Trans. Son. Ultrason. 1980. - V.SU-27, №6. -pp.352-352.

35. Paradis E.L., Shuskus A.J. RF sputtered Epitaxial ZnO Films on Sapphire for Integrated Optics //Thin Solid Films. 1976. - V.38. -pp.131-141.

36. Шермегор Т.Д., Стрельцова H.H. Пленочные пьезоэлектрики. М.: Радио и связь, 1986. - 137 с.

37. Мочалов Б. Ф., Стрельцова Н.Н., Шермегор Т.Д. Получение пьезоэлектрических пленок ZnO методами ионно-плазменного распыления //Электронная техника, сер.6. 1979. - №11(136). - С.126-128.

38. АЭ.Калинкин И.П., Алесковский В.Б., Симашкевич А.В. Эпитаксиальные пленки соединений А2В6. -Ленинград: ЛГУ. 1978. 310 с.

39. Hickernell F.S. Low loss zinc oxide optical waveguides on amorphus substrates //Topical Meeting on Integr. and Guided Wave Optics. Nevada, 1980. -WB6.-pp.l-4.

40. Драпак И.Т. Выращивание монокристаллов и пленок окиси цинка. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1980. Т. 16. С. 362-384.

41. Аникин В.И., Зайцев С.В., Корольков В.И., Шевцов В.М. В кн.: Интегральная оптика. Физические основы. Приложения. Новосибирск: Наука, 1986. - С.52-58.

42. Аникин В.И., Шевцов В.М. Структура субмикронных поликристаллических пленок ZnO, выращенных на неориентирующих подложках //Письма в ЭТФ. 1989. - Т. 15, вып.З. — С. 1-5.

43. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов.-М.: 1961. С. 371-374.

44. Рабаданов Р.А., Семилетов С.А. Магомедов З.А. Структура и свойства монокристаллических слоев окиси цинка. // ФТТ. 1970. Т.12. С. 1431-1436.

45. Рабаданов Р.А., Семилетов С.А. Микроморфология и особенности роста эпитаксиальных пленок окиси цинка на слюде. // Кристаллография, 1971. Т. 16. С. 1012-1017.

46. Shiosaki Т., Ohnishi S., Kawabata A. Optical Properties of Single Crystalline ZnO Films Smoothly Chemical-vapour Deposited on Intermediately Sputtered Thin ZnO Film on Sapphire //J. Appl. Phys. 1979. - V.50, №5. - pp.31133117.

47. Гиваргизов Е.И., Лиманов А.Б. Искусственная эпитаксия: новые факты и новые механизмы //Сб. "Рост кристаллов". -М.: Наука, 1986. — Т.15. С.5-13.

48. Александров J1.H. Полупроводниковые пленки для микроэлектроники. — Новосибирск: Наука, 1977. 248 с.

49. Rasmanis Е. Thin film p-n junction silicon devices //Semicond. Products and Sol. St. Technol. 1963. - V.6, № 7. -pp.30-33.

50. Медведев С.А. Введение в технологию полупроводниковых материалов. -М.: Высш. шк. 1970. С. 459-462.

51. Рабаданов Р.А. Получение и исследование эпитаксиальных пленок окиси цинка. Диссерт. На соиск. учен. ст. канд. физ-мат. наук Институт кристаллографии имни А.В. Шубникова. -М.: 1972. 186с.

52. Леонова В. Ф. Термодинамика. -М.: Высш. шк. 1968. 158с.

53. Невъянцева P.P., Кидиячов Б.И., Строителев С. А., Пасъко П.Т. Исследование кристаллизации цинка из газовой фазы — В кн. Механизм и кинетика кристаллизации. Минск.: Наука и техника, 1969. С. 123-132.

54. Ккдичов Б.И., Кутузов A.M., Пасъко П.Т. Термодинамический анализ процесса синтеза кристаллов цинкита из газовой фазы в системе ZnO — НС1 Н20. В кн.: Физика и химия сложных полупроводников. Кишинев.: Штиинца. 1975. С. 108-115.

55. Heiland G. , Kustman Р and Prister Н. Polorc Eigenschoften von Zincoxyd kristallen // Ztsch. Phys. 1963. V. 176. P. 483 497.

56. Краткая химическая энциклопедия. -M.: Сов энциклопедия. 1967. Т.5. 866 с.

57. Корапетъянц А.А. Химическая термодинамика. -М.: Химия. 1975. 584с.1в.Свелин Р.А. Термодинамика твердого состояния. Пер. с англ. -М.: Мета-лургия. 1968. 316с.

58. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ (Справочник). -М.: Наука. 1939. С. 45.1%.Казимагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р. Электрические и оптические свойства гетероструктуры на базе ZnO .//Be стник ДГУ. Науки. 2002. С 28-.

59. Mariano A. N., Hanneman R.E. Crystallographic polarity of ZnO crytstals // J. Appe. Phys. 1963. V. 34. N 2. P. 364 388.

60. Лотт К. Изменение в структуре дефектов в результате прессования и последующего отжига таблеток соединений А В // Тр. Таллин. Политехи, ин-та. 1972. N323. С. 1132.

61. ЪХ.МаккейК. Водородные соединения металлов. -М.: 1968. 244с.

62. Малое М.М., Кутепова В.П. Оптические свойства порошков окиси цинка //ЖПС. 1979. Т. 30. С. 124-136.

63. S3.Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. 2-е издание. -JL: Химия. 1977. 408с.

64. Болтакс Б.И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. -JL: Наука 1972. С. 21-25.8Ъ.Бутхузи Т.В., Георгобиани А.Н., Зада-Улы и др. Люминесценция монокристаллических слоев оксида цинка //Тр. физ. Инст-та им. П. Н. Лебедева. 1987. Т. 182, С.140-187.

65. Полупроводники. Под ред. Н.Б. Хеннея. М.: ИЛ. 1962. 667с.

66. Технология тонких пленок. Справочник. Под ред. Л.Майссела, Р. Глэнга. Перевод с английского. М.: Советское радио. 1977.Т. 1. С 96, 116.

67. Сангвал К. Травление кристалов. Теория, эксперимент, применение. Пер. с англ. -М.: Мир. 1990. 492с.

68. Технология тонких пленок. Справочник. Под ред. Л.Майссела, Р. Глэнга. Перевод с английского. М.: Советское радио. 1977.Т. 2. С 132.

69. Практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам. Под ред. Шалимовой К. В. М.\ Высшая школа. 1968. С 136.

70. Магомедов З.А. Получение и исследование текстурированных пленок CdS. Канд.дис. Институт кристаллографии АН СССР -М.: 1968.

71. P. Н. Wendland, J. Opt. Soc. Am., 52, 581 (1962), Русский перевод «Напыленные пленки CdS».

72. Семшетов С. А., Кристаллография, 1,304 (1956).

73. Шалимова К. В., Андрушко А. Ф., Дмитриев В. А., Павлов Л. П., Кристаллография, 8, 618 (1963); 9, 340 (1964).

74. Исмаклов А. М Совершенство структуры и свойства пленок оксида цинка, получаемых ионным распылением. Дисерт. На соиск. учен. ст. канд. физмат. наук —Дагестанский государственный университет имни. В. И. Ленина Max.: 2002. 86с.

75. Корякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. Руководство по приготовлению неорганических реактивов и препаратов в лабораторных условиях. М.: Химия. 1974. С. 400-401.

76. Reisman A., Berkenblit В., Chan S.A., Angillo J. The epitaxial of ZnO on sapphire AgAl spinel using the varor phase reaction of ZnO and — H20. // J. Ele-tron mater. 1973. Vol 2. №2 P. 177-189.

77. Физико-химические свойства полупроводниковых соединений (справочник). М.: Наука. 1979. С. 49-50.

78. Казгшагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление структур типа ме-талл-ZnO и измерение их параметров. // В сб тезисы докладов X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 182.

79. Казгшагомедов P.M., Гарунов А.И., Рабаданов М.Р Электрические и оптические свойства гетероструктуры CdS ZnO. // В сб тезисы докладов IX Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Красноярск, 2003. С

80. Казгшагомедов P.M., Рабаданов М.Р Изготовление и свойства гетеро-структур на основе оксида цинка. //В сб тезисы докладов X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых Москва, 2004. С 181.

81. Венер Р. Термохимические расчеты. М.: ИЛ. 1950. 470с.

82. Чернов А. А. Процессы кристаллизации (Современная кристаллография). М.: Наука. 1980. Т. 3. С. 8-232.9 Л

83. Физика и химия соединений А В / Пер. с англ. Под. ред. проф. С. А. Медведева. М.: Мир. 1970. 626 с.

84. Лейерзон М. С. Синтетическая слюда. М.: 1963. 177 с.

85. Семшетов С. А. Структура и физические свойства тонких пленок некоторых полупроводников. Дис. док. физ. мат. наук. ИК АН СССР. М.: 1969. 360 с.

86. Калинкин И. П., Алесковский В. Б., Симашкевич А. В. Эпитаксиальные пленки соединений А2В6. Ленинград: ЛГУ. 1978. 310 с.

87. Рабаданов Р. А., Семилетов С. А., Багомедова А. М. Свойства монокристаллических слоев ZnO // Кристаллография. 1974. Т. 19. N 4. С. 850 853.

88. Шефер Г. Химические транспортные реакципи. -М.: ИЛ. -1964. 170с.

89. Ламперт М., Марк П. Инжекционные точки в твердых телах. М.: Мир. 1973.416 с.

90. Сенокосов Э. А., Усатый А. Н. Монокристаллические пленочные гетеропереходы ZnTe CdTe // ФТП. 1978. Т. 12. N5. С. 973 - 977.