Влияние тепловых полей на механизмы роста и фазовых превращений пленок теллурида и сульфотеллуридов кадмия тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.21 ВАК РФ
|
Нуждин, Михаил Юрьевич
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2003
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.21
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
Нуждин Михаил Юрьевич
ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ НА МЕХАНИЗМЫ РОСТА И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПЛЕНОК ТЕЛЛУРИДА И СУЛЬФОТЕЛЛУРИДОВ КАДМИЯ
Специальность: 02.00.21 -химия твердого тела
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Санкт-Петербург - 2003
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете)
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор
Беляев Алексей Петрович Научный консультант - кандидат химических наук, доцент Рубец Владимир Павлович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, доцент
Ежовский
Юрий Константинович
доктор физико-математических наук, профессор
Кукушкин Сергей Арсеньевич
Ведущая организация: Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Защита состоится ■(бсшгкя^л- 2003 г. в ауд. ¿7
на заседании диссертационного совета Д 212.230.09 при Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета).
Отзывы и замечания в одном экземпляре, заверенные печатью, направлять по адресу: 190013, СПб, Московский проспект д.26, секретарю Ученого Совета.
Автореферат разослан 2- 3 2003 г.
Ученый секретарь диссертационного совета С5^^*^/^ Малков А. А.
/ /д
Общая характеристика работы
' ^Актуальность темы.
Пленки соединений А2Вб и твердые растворы на их основе благодаря своим свойствам являются перспективными материалами для современной микроэлектроники. Они широко используются в опгоэлектронике, солнечной энергетике, лазерном приборостроении. В последние годы на основе соединений А2В6 созданы наиболее перспективные для электроники малоразмерные структуры типа квантовых точек, что еще больше повысило научный и практический интерес к этим материалам.
Более широкое применение материалов А2В6 сегодня в значительной мере сдерживается технологическими трудностями, возникающими при синтезе объектов из этих материалов Например, пленочные системы на основе соединений А2В6 нередко имеют большой разброс по параметрам и низкий выход годных приборов. Другим фактором, сдерживающим широкое внедрение в практику материалов А2В6 является деградация свойств их пленочных структур с течением времени.
Перспективность материалов и проблемы их внедрения привели к огромному количеству научных работ, посвященных физике, химии и технологии получения материалов А2В6.
Однако существует область, которая остается почти неизученной. Это исследование процессов формирования объектов в нетривиальных условиях, которые, можно предположить, позволят получать материалы с новыми свойствами.
К нетривиальным условиям синтеза материалов, рассмотренным в настоящей работе, относится синтез в тепловом поле градиента температуры и в резко неравновесных условиях. Изучению влияния этих условий на свойства пленок, изучению возможности их использования для управления процессами вакуумной конденсации и получения пленочных систем с новыми свойствами посвящена настоящая работа.
Другой актуальной проблемой, рассматриваемой в работе, является изучение фазовых превращений на основе результатов исследований электрических характеристик пленочных систем. Известно, что электрические свойства вещества наиболее чувствительны к состоянию структуры [1]. Однако в литературе до сих пор практически отсутствуют работы по применению электрических исследований для анализа кинетики фазовых превращений. Нет полной ясности сегодня и о ме: пре-
вращений в твердых телах.
Цель работы выявление механизмов формирования структуры и свойств пленок теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры и электрофизическое изучение процессов фазовых превращений пленок сульфотеллуридов кадмия.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- разработка технологичного метода формирования теплового поля градиента температуры;
- управляемый синтез пленок теллурида кадмия в присутствии теплового поля градиента температуры;
- установление механизмов влияния теплового поля градиента температуры на структуру и электрические свойства пленок теллурида кадмия;
- физико-химический анализ механизмов термоактивируемых фазовых превращений в твердых растворах сульфотеллуридов кадмия на основе непрерывных электрических измерений и сравнительных структурных исследований.
На защиту выносятся следующие положения:
I. Модель формирования структуры и свойств пленок теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры.
- Пленки теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры формируются путем послойного нормального роста.
- Тепловое поле градиента температуры подложки вызывает изменение продолжительности стадии оствальдовского созревания в сторону определяемую градиентом температуры.
- Термодиффузионные стоки, возникающие под действием теплового поля градиента температуры, оказывают «пороговое» влияние на совершенство кристаллической структуры пленок С(1Те.
II. Электрические свойства и механизмы токопереноса в пленках теллурида кадмия, сформированных в тепловом поле градиента температуры.
- Процессы токопереноса в пленках теллурида кадмия, синтезированные в тепловом поле градиента температуры, могут быть удовлетворительно описаны в рамках модели неоднородного полупроводника с потенциальным рельефом случайного поля, сформированном потенциальными барьерами на границах кристаллитов.
- Удельная электрическая проводимость пленок зависит от кристаллической структуры, толщины образцов и окружающей атмосферы. Повышению проводимости способствует возрастание кристаллического совер-
шенства, уменьшение толщины пленки и повышение давления окружающей атмосферы.
III. Особенности фазовых превращений пленок сульфотеллуридов кадмия в тепловом поле, установленных на основе измерений электрической проводимости.
- Изменения электрической проводимости, имеющие место в процессе термоактивированного распада твердых растворов CdS^Te!^, конформно отражают происходящее при этом изменение концентрации дефектов системы и изменения в положении уровня ее химического потенциала. Процесс превращения сопровождается кратковременным возрастанием степени неупорядоченности системы.
Научная новизна работы.
1. Впервые показано, что внешнее тепловое поле градиента температуры позволяет целенаправленно управлять структурой и свойствами пленок, формирующимися из паровой фазы.
2. Установлен механизм влиянии теплового поля на процессы формирования пленок соединений А2В6 при конденсации в вакууме. Неоднородность теплового поля подложки вызывает направленный поток конденсируемого вещества и тем самым изменяет продолжительность стадии ост-вальдовского созревания.
3. На модельных объектах - пленках теллурида кадмия, синтезированных в присутствии теплового поля градиента температуры показано, что процессы токопереноса в них удовлетворительно описываются в рамках модели неоднородного полупроводника с межкристаллитными барьерами. Определяющий вклад в формирование случайного потенциала пленок теллурида кадмия вносят межкристаллитные барьеры, формирующиеся на малоугловых границах блоков, из которых состоят пленки.
4. Впервые на основе электрических измерений в процессе фазовых превращений изучены механизмы термоакгивируемого распада твердых растворов сульфотеллуридов кадмия. Продемонстрирована высокая чувствительность и перспективность электрических измерений для диагностики и анализа фазовых превращений.
Практическая значимость.
1. Продемонстрирована возможность управления структурой и свойствами пленок теллурида кадмия с помощью внешнего теплового поля градиента температуры.
2. Предложен метод понижения температуры эпитаксиального роста пленок теллурида кадмия.
3. Практически продемонстрирована перспективность электрических измерений для диагностики фазовых превращений в пленочных системах.
Апробация работы.
Основные результаты диссертации обсуждались и докладывались на: I Всероссийской конференции «Химия поверхности и нанотехнология», Санкт-Петербург - Хилово, 1999 г.; II Всероссийской конференции «Химия поверхности и нанотехнология» Санкт-Петербург - Хилово, 2002 г.; III Международной конференции «Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; Second international workshop "Nucleation and non-linear problems in first-order phase transitions" (NPT'2002), SPb, 2002.
Публикации.
По результатам работы опубликовано 5 статей в ведущих российских журналах, 4 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях.
Объем и структура работы.
Работа изложена на 118 стр., содержит 1 табл., 28 рис., библиографию из 117 наименований и состоит из введения, пяти глав и выводов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении раскрыта актуальность темы; сформулирована цель работы и задачи исследований.
В первой главе «Физико-химические процессы формирования пленок соединений А2В6 при конденсации в вакууме и их электрофизические свойства» представлен аналитический обзор литературных данных, посвященных механизмам формирования пленок соединений А2В6 и модельным представлениям теории токопереноса в неупорядоченных системах, к которым относятся пленочные системы.
Освещены основные процессы, происходящие при синтезе пленок соединений А2В6 в вакууме методом испарение - конденсация. Особое внимание уделено теоретическим модельным представлениям процессов формирования пленок.
Приводится краткий обзор свойств пленок соединений А2В6.
Рассмотрены модельные представления теории переноса заряда в неупорядоченных системах: представления на основе матрицы кластеров, и представления на основе среды со случайно изменяющимися в пространстве микрохарактеристиками.
На основании анализа литературных данных сделаны следующие выводы:
- соединения А2В6 и их твердые растворы обладают широким спектром физико-химических свойств, благодаря чему являются перспективными материалами электроники, оптоэлектроники и удобными модельными объектами для изучения процессов формирования и превращений пленочных систем;
- свойства пленок соединений А2В6 в значительной мере определяются условиями их синтеза. Нетривиальные условия позволяют выявлять новые, неизвестные ранее, эффекты и свойства. К числу перспективных нетривиальных условий синтеза относится синтез в тепловом поле градиента температуры;
- накопленный сегодня экспериментальный и теоретический материал о процессах токопереноса в неупорядоченных системах позволяет рассматривать электрические измерения пленочных систем в процессе их эволюции в качестве перспективного метода изучения механизмов фазовых превращений в твердотельных объектах.
Во второй главе «Техника и методика эксперимента» представлены паспортные данные использованных материалов, описаны методики синтеза модельных объектов, методики морфологических, структурных и электрофизических исследований. Приведена оценка погрешности экспериментальных данных.
В качестве ориентирующих подложек использовались пластины слюды мусковит марки СТА, в качестве неориентирующих — покровные стекла.
Синтез пленок в тепловом поле градиента температуры осуществлялся двухтемпературным методом вакуумного напыления в квазизамкнутом объеме (КЗО). Тепловое поле градиента температуры формировалось с помощью специального подложкодержателя (рис. 1).
Синтез пленок твердых растворов (ТР) Сс18хТе1.х в РНУ производился из механической смеси порошков Сей и СёТе (40:60 ат.%) методом теплового экрана на подложку, охлаждаемую жидким азотом.
Кристаллическая структура и степень ее совершенства изучалась на электронографе ЭМР-100. Морфология поверхности исследовалась на просвечивающем электронном микроскопе ПЭМ-100 (методом углеродных реплик) и сканирующем электронном микроскопе Д8М-35 с увеличениями 10
- 100 тысяч раз.
Измерение электрических, фотоэлектрических и спектральных характеристик проводилось в вакуумном малоинерционном криостате на установке для измерения электрических параметров.
1 1 1
н Г ' Г ▼
Х\чччч\ч4л^>
1У I о
Рис. 1. Схема синтеза пленок в тепловом поле градиента температуры 1 - подложка; 2 - дисперсные частицы новой фазы, 3 - падающий поток, 4 - специальное металлическое кольцо; 5 - подложкодержатель; 6 - поток тема Я; 7 - плоский нагреватель.
Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики. Результаты, приведенные в работе, являются типичными. Абсолютные значения тех или иных параметров для образцов, полученных в разное время, могли отличаться не более чем на 20%.
В третьей главе «Влияние теплового поля градиента температуры на кристаллическую структуру и морфологию поверхности пленок теллурида кадмия, синтезированных из паровой фазы» на основе структурных и морфологических исследований изучались процессы формирования пленок СсЗТе в тепловом поле градиента температуры подложки.
Выявлено, что при синтезе пленок в тепловом поле скорость роста и кристаллическое совершенство их структуры зависели от радиальной координаты х на подложке. Характер зависимости демонстрирует рис. 2. Рис. 3 демонстрирует зависимость кристаллической структуры и морфологии от координаты. Градиент температур составлял порядка 4 К/мм.
Образцы синтезированные при Т„ = 473 К в присутствии теплового поля градиента температуры имели различное совершенство кристаллической структуры центральной и периферийной области (рис.3 а и в). В центральной области структура была эпитаксиальной, на периферии структура была поликристаллической.
Морфологические исследования выявили различие в распределении фигур роста по размерам. В центральной области крупные и однородные (рис.3 б), на периферии более мелкие и неоднородные по размерам (рис.3 г).
V
У
1 /А
т 1 А '
2 V
ол
0,4 0,6 0,1 1,0
х, отн. ед.
Рис. 2. Координатные зависимости скорости роста слоев теллурида кадмия (ось "х" отсчитьшается от центра подложки к периферии, параллельно ее поверхности). Кривая 1 соответствует однородным условиям при Т„ = 473 К. Кривые 2,3 получены в тепловом поле градиента температуры при Т„ - 523К и Т„= 473К, соответственно.
Характер влияния Т„ на совершенство кристаллической структуры зависел от ее конкретного значения. Если при Т„ = 473 К структура была эпитакснальная, то при Т„ = 498 К наблюдалось нарушение упорядоченности структуры («пороговый» эффект).
Исследования морфологии поверхности выявили, что повышение Т„ от 473 до 523 К вызывало уменьшение размеров кристаллитов.
Выявленные особенности объясняются влиянием температурного поля на продолжительность стадии оствальдовского созревания (ОС). Показано, что термодиффузионные стоки вещества на подложке от центра к периферии, возникающие под действием поля, увеличивают продолжительность стадии ОС в центре подложки и способствуют повышению однородности слоев, повышению «крупнозернистости» и совершенству кристаллической структуры пленок.
На периферии, куда отводится вещество, и где температура ниже, термодиффузионные стоки уменьшают длительность стадии ОС, нарушают однородность слоев и снижают совершенство кристаллической структуры.
Продемонстрировано, что функция распределения ансамбля дисперсных частиц (ДЧ) по размерам /(Л,/) в центральной области при наличии термодиффузионных стоков от центра к периферии качественно описывается уравнением (1), а на периферии уравнением (2), полученными авторами [2] для случая массопереноса по подложке в присутствии затухающих (1) и незатухающих (2) источников вещества:
д е
1 мкм
Рис. 3. Электронограммы и микрофотографии пленок Сс1Те синтезированных в присутствии теплового поля (а - г) и в однородных условиях (с), е) при Гц -773 К, Т„ -473 К а, б- центральная часть, в, г - периферия
где
«А
[ ( _ ^
!<2*)' 2'ЧЗ-2«Х/ехр|-
!'{(/) = \----^-1/< 2
г-г ; „
| (2-//) 2
;0. 1Г>2 ;
Л'(/) двумерная плснность ДМ на поверхности подложки; /¿д - критический размер ДЧ; п - показатель степени затухания исючников; I! - К Нк,.
./(«,/)- М(0)-3 К-П (2)
Здесь К средний размер ДЧ, МО) начальная плотность ДЧ.
«Пороговое» влияние поля на совершенство кристаллической структуры интерпретировано на основе анализа мощности термодиффузионных стоков [3]:
Здесь I - термодиффузионный поток, р - эффективная плотность адатомов на подложке; 1)а коэффициент диффузии атомов по поверхности; Ус -градиент концентрации адатомов; V'/- - градиент температуры; кт - термодиффузионное отношение; Оа-кт - коэффициент термодиффузии.
При низких температурах подобные стоки увеличивают продолжительность стадии ОС и тем самым способствуют формированию более совершенной кристаллической структуры пленки. С повышением темперагу-ры одновременно с изменением мощности стоков понижается скорость роста отдельных ДЧ Ур [2]:
. 2дД!>,(0)а(в)Г Н ^ (4)
А7Я и J
где а- поверхностное натяжение; Д. - удельный граничный поток на ДЧ; V-объем на один атом в твердой фазе; а(0) - параметры, учитывающие форму ДЧ; к - постоянная Больцмана; Т - температура; К - радиус ДЧ; К/, критический радиус ДЧ.
Поскольку скорость роста пленок возрастала с повышением температуры подложки (рис.2 кривая 2), а скорость роста отдельных ДЧ уменьшалась, сделан вывод, что в результате термодиффузионных стоков атомы не успевают встраиваться в кристаллическую решетку на стадии ОС, и оказываются вовлеченными во вторичное зародышеобразование. Это ухудшает совершенство кристаллической структуры, уменьшает размеры кристаллитов и повышает скорость роста пленок.
В четвертой главе «Электрические свойства пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры» проведено исследование влияния внешних условий, кристаллической структуры и толщины пленок на их удельное электрическое сопротивление. Исследованиям подвергалась центральная область образцов, толщина которых не превышала 1 мкм.
Установлено, что электрическое сопротивление существенно зависело от режимов синтеза, окружающей атмосферы и толщины образцов. В зависимости от указанных параметров, удельное сопротивление образцов изменялось от 106 до 109 Ом-см. Возрастанию удельного сопротивления способствовали: ухудшение кристаллического совершенства структуры пленок, увеличение толщины пленок, понижение давления окружающей атмосферы.
Процесс установления равновесного значения измерительного тока во всех исследованных образцах, был связан с релаксациями проводимости. Характерное время релаксаций зависело от кристаллического совершенства пленок. Наибольшее время релаксаций (десятки секунд) было характерно для систем с низким кристаллическим совершенством.
Установленные особенности токопереноса интерпретированы на основе модели перколяционной проводимости. Определяющий вклад в формирование случайного потенциала пленок теллурида кадмия вносят меж-кристаллитные барьеры, формирующиеся на малоугловых границах блоков, из которых состоят пленки.
В пятой главе «Электрические исследования процессов фазовых превращений твердых растворов Сс^Те^х, синтезированных в резко неравновесных условиях» изучены термоактивированные фазовые превращения в пленках системы С(К - С<1Те. Изучены: темновая электрическая проводимость, фотопроводимость, оптические свойства. Основные экспериментальные результаты получены непосредственно в процессе фазовых превращений. Результаты электрооптических измерений сопоставлены с результатами структурных исследований.
Модельные образцы пленки Сс1Те-С<18 синтезировались в резко неравновесных условиях. Исходные образцы представляли собой однофазные 'ГР С(18хТеьх поликристаллической структуры, состоящие из кристаллитов кубической модификации размером (0,1 - 0,2) мкм, определенного для данного образца химического состава из диапазона (0,4<х<0,6). Толщина слоев различных образцов составляла 0,3 - 0,5 мкм. В пределах одного об-
разца толщина слоя была величиной постоянной и не изменялась в процессе экспериментов.
Было установлено, что при нагревании происходит распад однофазных ТР. Например, образец С^Те].* с х=0,5 (что соответствует области ограниченной растворимости системы СёБ-СсГГе на диаграмме состояний) распадался на две фазы с х=0,15 и х=0,85 (соответствует области взаимной растворимости) (рис. 4).
Способ отжига образцов, как и скорость нагрева при отжиге, не отражались на электронограммах. Не установлены различия и при электронно-микроскопических исследованиях. Размер кристаллитов, из которых состояли пленки, оставался неизменным и составлял величину порядка нескольких десятых долей мкм.
отжига (2) /-интенсивность потока электронов, ® - угол дифракции
Установлено, что различие в способах отжига сказывалось на электрических свойствах объектов. Изменение удельной электропроводности а, измеряемой в процессе нагрева образцов с различной скоростью, отражает рис.5. Кривые 1, 3 характеризуют электрическую проводимость свежеприготовленных образов. Они отличаются друг от друга наличием или отсутствием области с повышенной скоростью изменения проводимости. При скорости нагрева 0,05 К/с при температуре 360 К скорость изменения а увеличивалась, а затем быстро уменьшалась и далее температурная зависимость проводимости была линейной в координатах 1псг - 103/Т (с энергией активации 0,72 эВ). При скорости нагрева 0,2 К с"1 область с повышенной
скоростью изменения проводимости отсутствовала (кривая 3). При последующих нагреваниях и охлаждениях (кривые 2, 4), независимо от скорости изменения температуры, во всем исследуемом температурном интервале зависимость была линейной.
т, К
103/Т,К'
Рис. 5. Характер изменения удельной электропроводности при фазовых превращениях слоев сульфотеллурида кадмия Кривые 1 и 3 - исходные образцы, 2 и 4 после фазовых превращений Скорость нагрева иг = 0,05 К/с - кривые 1 и 2; о? = 0,2 К/с - кривые 3 и 4
Фоточувствительность образцов, отожженных при скорости 0,05 К/с, была на 2 порядка выше, чем образцов, отожженных при скорости 0,2 К/с.
Экспериментальные результаты электрических измерений качественно удовлетворяют уравнению (5) [4], описывающему токоперенос по краю подвижности:
СТ = аттехР НЕр-Ер)1Щ, (5)
где (Тпш, - минимальная металлическая проводимость, Ом"1 см"1; Ер - край подвижности, эВ; Ер- уровень Ферми (электрохимический потенциал), эВ; ¿-постоянная Больцмана, эВ К*1; Г -температура, К.
Люксамперные характеристики образцов, подвергшихся фазовым превращениям, были линейными.
Отжиг практически не влиял на спектр фотопроводимости и спектр края поглощения образцов.
Анализ теоретических данных показал, что существенное изменение проводимости при токопереносе по краю подвижности возможно лишь за счет изменения положения уровня Ферми. Это может быть связано с двумя причинами. Первая - изменение величины запрещенной зоны; вторая - изменение
плотности состояний в запрещенной зоне. Экспериментальных результатов в пользу первой причины выявлено не было. Спектр фотопроводимости после фазового превращения почти не изменялся. Напротив, результаты исследований фотоэлектрических характеристик свидетельствовали в пользу второй причины. Прежде всего, в спектре фотопроводимости отсутствовал спад фотоответа со стороны высоких энергий. Следовательно, скорости рекомбинации на поверхности и в объеме очень близки и, следовательно, в запрещенной зоне имеет место высокая плотность состояний. Высокая плотность состояний способствует мономолекулярной рекомбинации, отражением которой является линейная люкс-амперная характеристика исследованных систем.
Мономолекулярный фототок гр [А см"1] может быть описан выражением [4]:
= ещ^ут, (6)
где е - заряд электрона, Кл; е - напряженность электрического поля, В см"1; Мв~ дрейфовая подвижность носителей, см2В"1с"';у - интенсивность генерации неравновесных носителей, с'1 см'1; т - время жизни неравновесных носителей, с.
Величина цп, как правило, слабо зависит от состояний в запрещенной зоне. Ее считают собственным свойством материала. Обычно она обусловливает температурную зависимость фототока. Экспериментальные результаты согласуются с вышесказанным. Характер температурных зависимостей фототока не зависел от режима отжига, а значит от фоточувствительности образцов. Время жизни т, наоборот, весьма чувствительно к плотности состояний вблизи уровня Ферми и слабо зависит от температуры. Следовательно, разные фоточувствительные свойства исследованных образцов обусловлены именно разной плотностью состояний вблизи уровня Ферми. Дополнительным аргументом этому являлось отсутствие инфракрасного гашения фотопроводимости, которое, как известно, характерно для материалов с сенсибилизирующими центрами фоточувствительности.
Таким образом, можно утверждать, что фоточувствительные свойства, приобретаемые образцами ТР сульфидотеллуридов кадмия в процессе их фазовых превращений, обусловлены изменением плотности состояний вблизи уровня Ферми. Плотность состояний в запрещенной зоне, в свою очередь, определяет положение уровня Ферми. Последнее же, как было показано выше, определяет проводимость неупорядоченной системы. Поэтому естественно связать ее изменения, происходящие в процессе отжига, с изменениями плотности состояний. Следовательно, кривые 1, 3 (рис. 5), отражающие изменение
проводимости ТР сульфотеллуридов кадмия в процессе фазовых превращений, одновременно отражают и характер изменения положения уровня Ферми и характер изменений плотности состояний в процессе термоактивируемого распада однофазного ТР Сс18хТе1.х. Однако при больших скоростях нагрева сказывается инерционность регистрирующей аппаратуры и поэтому на кривой 3 (рис.5) область с повышенной скоростью изменения проводимости отсутствует.
ВЫВОДЫ
1. Впервые изучены процессы формирования структуры и свойств пленок теллурида кадмия, синтезируемых из паровой фазы в тепловом поле градиента температуры В результате исследований установлено, что внешнее тепловое поле градиента температуры позволяет целенаправленно управлять структурой и свойствами пленок, формирующихся из паровой фазы, в том числе позволяет понизить температуру их эпитаксиального роста.
2. На основе технологических экспериментов и структурных исследований установлено, что:
- тепловое поле градиента температуры оказывает «пороговое» влияние на совершенство кристаллической структуры. В зависимости от параметров поля, оно может способствовать как совершенству структуры, так и возрастанию неупорядоченности;
- неоднородность теплового поля подложки вызывает направленный поток конденсируемого вещества и тем самым изменяет продолжительность стадии оствальдовского созревания в сторону, определяемую градиентом температуры;
- слабые термодиффузионные стоки вещества вызывают нарушение процессов встраивания атомов и тем самым способствуют разупорядоченности формирующейся на подложке кристаллической структуры. Повышение мощности стоков способствует формированию совершенной кристаллической структуры, вызывая существенное увеличение продолжительности оствальдовского созревания, компенсирующего негативное влияние стоков на процессы встраивания;
- процессы формирования слоя при нормальном послойном росте пленки из паровой фазы с незатухающими источниками вещества характеризуются одновременным протеканием флуктуационного зародьпиеобразования и оствальдовского созревания.
3. На основе электрических и структурных исследований пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры установлено, что:
удельная электропроводность пленок зависит от кристаллической структуры, толщины образцов и окружающей атмосферы. Повышению проводимости способствует возрастание кристаллического совершенства, уменьшение толщины и повышение давления окружающей атмосферы; процессы токопереноса в пленках удовлетворительно описываются в рамках модели неоднородного полупроводника с потенциальным рельефом случайного поля, сформированном потенциальными барьерами на границах кристаллитов.
4. Впервые, на основе непрерывных электрических измерений изучены механизмы термоактивируемых фазовых превращений в пленках сульфотел-луридов кадмия. Проведено сопоставление результатов электрических исследований со структурными исследованиями.
5. На основе структурных исследований и электрофизических измерений, осуществляемых в процессе фазовых превращений, установлено что: термоактивируемый распад ТР сопровождается скачкообразным изменением положения уровня Ферми системы и последующей монотонной его релаксацией к новому равновесному значению;
процесс термоактивированного распада ТР сопровождается кратковременным возрастанием степени неупорядоченности системы; изменения электрической проводимости, имеющие место в процессе термо-активируемого распада ТР, конформно отражают происходящее при этом изменение плотности состояний вблизи уровня Ферми системы;
6. Высокая чувствительность процессов токопереноса к структуре объектов делает электрофизические измерения перспективным методом диагностики и анализа фазовых превращений в твердых телах.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:
1. Нуждин М.Ю., Беляев А.П., Рубец В.П. Влияние периферии на однородность температурного поля подложки при синтезе в квазизамкнутом объеме // Вестник молодых ученых. - 1999. - Т.6, №2. - С.50 - 53.
2. Кинетика роста пленок соединений А2В6 из паровой фазы в резко неравновесных условиях / А.П. Беляев, В.П. Рубец, И.П. Калинкин, М.Ю. Нуждин / I Всероссийская конференция «Химия поверхности и нанотехно-логия». Тез. докл. - Санкт-Петербург - Хилово: СПбГУ. - 1999.
3. Беляев А.П., Рубец В.П., Нуждин М.Ю. Эволюция плотности состояний в процессе фазовых превращений пленок сульфотеллуридов кадмия, синтезированных в резко неравновесных условиях // ФТП. - 2000. - Т.34, № 10.-С. 1208-1211.
4. Механизмы гетероэпнтаксиального роста тонких пленок теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры / А.П. Беляев, В.П. Рубец, М.Ю. Нуждин, И.П. Калинкин // ФТТ, - 2001. - Т.43, №4. - С. 745 - 749.
5. Структурные и электрофизические исследования закономерностей формирования и фазовых превращений многофазных, многокомпонентных твердотельных пленочных систем в резко неравновесных условиях / А.П. Беляев, В.П. Рубец, М.Ю. Нуждин, И.П. Калинкин / Тез.докл. 3-я Международная конференция «Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии», Санкт-Петербург - СПбГУ. - 2001. - С. 154- 156.
6. Влияние термодиффузии на совершенство кристаллической структуры, формирующейся при конденсации из паровой фазы / А.П. Беляев, В.П. Рубец, М.Ю. Нуждин, И.П. Калинкин / ЖТФ. - 2002. - Т. 72, №4. - С. 120123.
7. Анализ электрических свойств тонкопленочных образцов в процессе фазовых превращений твердых растворов сульфида и теллурида кадмия / А.П. Беляев, В.П. Рубец, И.П. Калинкин, М.Ю. Нуждин / ЖПХ. - 2002. -Т.75, №5. - С. 734-738.
8. «Пороговое» влияние термодиффузии на совершенство кристаллической структуры тонких пленок теллурида кадмия, формирующихся при конденсации из паровой фазы / А.П. Беляев, В.П. Рубец, М.Ю. Нуждин, И.П. Калинкин / Тез.докл. II Всероссийская конференция «Химия поверхности и нанотехнология». - Санкт-Петербург - Хилово: СПб, РИО СПбГТЩТУ). - 2002. - С.98.
9. Effects of the ordering of disperse particles assemble in a weak field of substrate elastic tension at the condensation from vapour phase under sharply non-equilibrium conditions / A.P. Belyaev, V.P. Rubets, LP. Kalinkin, M.Yu. Nuzhdin / Second international workshop "Nucleation and non-linear problems in first-order phase transitions" (NPT'2002). - Book of abstracts. - Institute of mechanical engineering problems of the RAS. - SPb, 2002. - P. 62-63.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. - М.: Мир, 1978. - 806 с.
2. Кукушкин С.А., Слезов В.В. Дисперсные системы на поверхности твердых тел: механизмы образования тонких пленок (эволюционный подход). -СПб.: Наука, 1996.-304 с.
3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.VI.- М.: Наука, 1988. - 733 с.
4. Мотг Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. / Пер.с англ. / Под ред. Коломийца Б.Т. - М.: Мир, 1982. - 662 с.
}
\
I
i
10.06.03 г. Зак.89-80 РТП Ж «Синтез» Московский пр., 26
ъ&оз - A
W 12293
Основные обозначения и сокращения.
Введение.
1. Физико-химические процессы формирования пленок соединений
А В при конденсации в вакууме и их электрофизические свойства.
1.1. Процессы вакуумной конденсации пленок соединений А В
1.1.1. Процессы испарения сульфидов и теллуридов кадмия в вакууме
1.1.2. Взаимодействие паровой фазы с остаточными газами атмосферы
1.1.3. Процессы межфазного взаимодействия на границе пленкаподложка.
1.1.4. Зародышеобразование.
1.1.5. Миграция ДЧ на поверхности твердого тела.
1.1.6. Оствальдовское созревание.
1.1.7. Фазовые превращения в резко неравновесных условиях.
1.2. Процессы токопереноса в неупорядоченных полупроводниках.
1.2.1. Модельные представления теории переноса заряда в неупорядоченных системах.
1.2.2. Представление неупорядоченного полупроводника в виде матрицы кластеров правильной формы.
1.2.3. Представление неупорядоченного полупроводника в виде среды со случайно изменяющимися в пространстве микрохарактеристиками.
1.2.4. Особенности зонного строения пленок соединений А В и твердых растворов на их основе.
1.3. Выводы.
2. Техника и методика эксперимента.
2.1. Исходные материалы и подложки.
2.2. Методики получения опытных образцов.
2.2.1. Синтез пленок при температурах подложки более 293 К.
2.2.2. Синтез пленок при низких температурах подложки.
2.2.3. Синтез пленок в неоднородных условиях.
2.2.4. Синтез пленок твердых растворов Сё8хТе1.х.
2.3. Методы исследования модельных объектов.
2.3.1. Геометрические исследования.
2.3.2. Электронографические исследования.
2.3.3. Электронно-микроскопические исследования.
2.4. Электрофизические измерения.
2.5. Оценка погрешности экспериментальных данных.
3. Влияние неоднородных условий температурного поля подложки на кристаллическую структуру и морфологию поверхности пленок теллурида кадмия, синтезированных из паровой фазы.
3.1. Структура и морфология пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры.
3.2. Особенности формирования пленок теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры.
3.3. Влияние термодиффузии на оствальдовское созревание пленок теллурида кадмия, формирующихся в тепловом поле градиента температуры.
4. Электрические свойства пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры.
4.1. Электрическое сопротивление пленок.
4.2. Влияние структуры пленок на электрическое сопротивление.
4 .3. Влияние толщины пленок на электрическое сопротивление.
4.4. Влияние атмосферы на электрическое удельное сопротивление.
4.5. Механизмы токопереноса.
5. Электрические исследования процессов фазовых превращений твердых растворов Сс18хТе1.т синтезированных в резко неравновесных условиях.
5.1. Изменение свойств систем С<Ц5хТе1х в процессе термоактивируемых фазовых превращений.
5.1.1. Изменение структурных свойств образцов.
5.1.2. Изменение темновой проводимости образцов.
5 .1.3. Изменение фотоэлектрических и электрооптических свойств образцов.
5.2. Изменение химического потенциала в процессе фазовых превращений.
Выводы.
2 6
Пленки соединений А В и твердые растворы на их основе благодаря своим свойствам являются перспективными материалами для современной микроэлектроники. Уже сегодня активно используются пракЛ такой материалы А В в оптоэлектронике и солнечной энергетике. На базе теллурида кадмия созданы и успешно функционируют высокоэффективные солнечные элементы. Сульфид кадмия широко применяется для фоторезисторов и фотолюминесцентных устройств, приборов с зарядовой связью. Твердые растворы соединений ртути позволяют создавать высокочувствительные преобразователи ИК-излучения, приборы ночного видения. В качестве перспективного материала соединения
2 6
А В рассматриваются лазерным приборостроением для изготовления пленочных твердотельных лазеров.
2 6
В последние несколько лет на основе соединений А В созданы наиболее перспективные для электроники малоразмерные структуры типа квантовых точек, что еще больше повысило интерес промышленности к этим материалам.
2 6
Более широкое применение материалов А В сегодня в значительной мере сдерживается технологическими трудностями, возникающими при синтезе объектов из этих материалов. Например, пленочные систе
2 6 мы из А В имеют большой разброс по параметрам и выход годных приборов достаточно низок. Другим фактором, сдерживающим широкое
2 6 внедрение материалов А В является деградация свойств их пленочных структур с течением времени.
Перспективность материалов и проблемы их внедрения привели к огромному количеству научных работ, посвященных физико-химии и
2 6 технологии получения материалов А В . Однако существует область, которая остается пока еще почти неизученной. Это исследование процессов формирования объектов в нетривиальных условиях, которые, можно предположить, позволят получать материалы с новыми свойствами. Уже сегодня, например, удалось получить эпитаксиальные пленки 6
А^В при синтезе в резко неравновесных условиях [1 - 3], выявить проводимость, стимулируемую осцилляциями температуры [4], получить биустойчивые гетероструктуры [5]. К нетривиальным условиям синтеза материалов относится и синтез в тепловом поле градиента температуры.
В литературе практически отсутствуют работы по изучению процессов зарождения и роста в подобных условиях. В то же время можно предполагать существенное влияние этого параметра на свойства пленок и активно использовать его для управления синтезом. В этой связи одной из проблем поставленной в настоящей работе явилось изучение влияния тепловых полей на процессы конденсации и фазовых превра
Л /Г тений пленок А В на основе структурных, морфологических, геометрических и электрофизических исследований на примере теллуридов кадмия.
Другой проблемой, которой посвящена работа, является изучение фазовых превращений на основе электрических измерений. Известно, что электрические свойства вещества наиболее чувствительны к состоянию структуры. На перспективность их использования для анализа материалов в свое время указывал еще Курнаков [6]. Однако, в литературе до сих пор практически отсутствуют работы по применению электрических исследований для анализа кинетики фазовых превращений. Нет полной ясности сегодня и о механизмах самих фазовых превращений в твердых телах.
В настоящей работе исследуются термоактивируемые превращения в пленках твердых растворов А В , синтезированных в резко неравновесных условиях. Объекты исследования выбраны исходя из их склонности к фазовым превращениям и из их перспективности для практического применения.
В связи с этим целью работы являлось выявление механизмов формирования структуры и свойств пленок теллурида кадмия в тепловом поле градиента температуры и электрофизическое изучение процессов фазовых превращений пленок сульфотеллуридов кадмия.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- разработка технологичного метода формирования теплового поля градиента температуры;
- управляемый синтез пленок теллурида кадмия в присутствии теплового поля градиента температуры;
- установление механизмов влияния теплового поля градиента температуры на структуру и электрические свойства пленок теллурида кадмия;
- управляемый синтез пленок твердых растворов сульфотеллуридов кадмия в резко неравновесных условиях (при отрицательных температурах подложки);
- физико-химический анализ механизмов термоактивируемых фазовых превращений в твердых растворах сульфотеллуридов кадмия на основе непрерывных электрических измерений и сравнительных структурных исследований.
Выводы
1. Впервые изучены процессы формирования структуры и свойств пленок теллурида кадмия, синтезируемых из паровой фазы в тепловом поле градиента температуры. В результате исследований установлено, что внешнее тепловое поле градиента температуры позволяет целенаправленно управлять структурой и свойствами пленок, формирующихся из паровой фазы, в том числе позволяет понизить температуру их эпи-таксиального роста.
2. На основе технологических экспериментов и структурных исследований установлено, что. тепловое поле градиента температуры оказывает «пороговое» влияние на совершенство кристаллической структуры. В зависимости от параметров поля, оно может способствовать как совершенству структуры, так и возрастанию неупорядоченности; неоднородность теплового поля подложки вызывает направленный поток конденсируемого вещества и тем самым изменяет продолжительность стадии оствальдовского созревания в сторону, определяемую градиентом температуры; слабые термодиффузионные стоки вещества вызывают нарушение процессов встраивания атомов и тем самым способствуют разупорядочен-ности формирующейся на подложке кристаллической структуры. Повышение мощности стоков способствует формированию совершенной кристаллической структуры, вызывая существенное увеличение продолжительности оствальдовского созревания, компенсирующего негативное влияние стоков на процессы встраивания; процессы формирования слоя при нормальном послойном росте пленки из паровой фазы с незатухающими источниками вещества характеризуются одновременным протеканием флуктуационного зародышеобразо-вания и оствальдовского созревания.
3. На основе электрических и структурных исследований пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры установлено, что: удельная электропроводность пленок зависит от кристаллической структуры, толщины образцов и окружающей атмосферы. Повышению проводимости способствует возрастание кристаллического совершенства, уменьшение толщины и повышение давления окружающей атмосферы; процессы токопереноса в пленках удовлетворительно описываются в рамках модели неоднородного полупроводника с потенциальным рельефом случайного поля, сформированном потенциальными барьерами на границах кристаллитов.
4. Впервые, на основе непрерывных электрических измерений изучены механизмы термоактивируемых фазовых превращений в пленках сульфотеллуридов кадмия. Проведено сопоставление результатов электрических исследований со структурными исследованиями.
5. На основе структурных исследований и электрофизических измерений, осуществляемых в процессе фазовых превращений, установлено что: термоактивируемый распад ТР сопровождается скачкообразным изменением положения уровня Ферми системы и последующей монотонной его релаксацией к новому равновесному значению; процесс термоактивированного распада ТР сопровождается кратковременным возрастанием степени неупорядоченности системы; изменения электрической проводимости, имеющие место в процессе термоактивируемого распада ТР, конформно отражают происходящее при этом изменение плотности состояний вблизи уровня Ферми системы.
6. Высокая чувствительность процессов токопереноса к структуре объектов делает электрофизические измерения перспективным методом диагностики и анализа фазовых превращений в твердых телах.
1. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Формирование ориентированных пленок теллурида кадмия на аморфной подложке в резконерав-новесных условиях. // ЖТФ. - 2001. - Т.71, вып.4. - С. 133-135.
2. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Начальные стадии образования эпитаксиальных пленок соединений А2В2 в резко неравновесных условиях на подложке из слюды-мусковит // ФТТ. 1997. - Т.39, №2. - С. 382-386.
3. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Сравнительный анализ начальных стадий роста эпитаксиальных пленок теллурида кадмия на нагретых и охлажденных подложках // Неорг.мат. — 1998,- Т.34, №3. С. 283-287
4. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Проводимость, стимулируемая осцилляциями температуры в распавшихся твердых растворах сульфида и теллурида кадмия // ФТП. 1997. - Т.31, №8. - С.966-968.
5. Беляев А.П., Рубец В.П. Эффект переключения в гетеропереходах Si-CdS, синтезированных в резко неравновесных условиях // ФТП.- 2002,-Т.44, №7. С. 843-846.
6. Курнаков Н С. Избранные труды, Т.1.- М.: АН СССР, 1961. 595с.
7. Калинкин И.П., Алесковский В.Б., Симашкевич A.B. Эпитаксиальные2 6пленки соединений AB . Л.: ЛГУ им.Жданова. 1978. - 311 с.
8. Технология тонких пленок: Справочник / под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга, Пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко. Т.1. М.: Сов. радио, 1977. - 664 с.
9. Choi S.S., Lucovsky G. Native oxide formation on CdTe // J. Vac.Schi.A.Technology (B). 1988. - V.6, № 4. - P. 1193-1203.
10. Chemical structure of microcrystalline CdTe films growh by RF sputtering / Hernandez-Calderon I., Jimenez-Sandoval S., Pena J.L., Sailer V. // J.Cryst.Growth. 1988. - V.86, № 1-4. - P.396-400.
11. Федорова Т.Е., Вишняков A.B., Ковтушенко P.B. Состав продуктов и кинетика окисления низкотемпературного CdTe // Изв.АН СССР. -Сер.Неорган.матер. 1987. - Т.23, № 6. - С.912-915.
12. Окисление поликристаллических материалов на основе халькогенидов цинка и кадмия / Гунченко Н.Н., Дронова Г.Н., Максимова И.А. и др. // Изв.АН СССР. Сер.Неорган.матер. - 1988. -Т.24, № 1. - С.36-40.
13. Нестеренко Ю.А., Середенко А.С., Смирнова О.М. // Сб.научн. Тр. монокрист. сцинтилляционных материалов и особо чистых химических веществ. 1980. - № 5. - С.116-120.
14. Закономерности диффузионного массопереноса в двухкомпонентных островковых пленках (на примере начальных стадий окисления эпитаксиальных пленок CdS / Кукушкин С.А., Калинкин И.П., Сергеева Л .А., Степанова Н.Д. // Поверхность. 1985. - № 3. - С.84-90.
15. Рубец В.П. Физико-химические процессы конденсации пленок тел-лурида и сульфида кадмия в широком интервале температур подложек. / Дисс. .канд. хим. наук. СПб.: СПГТИ(ТУ), 1997.
16. Ландау JI.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. 4.1. М.: Наука, 1976.-584 с.
17. Современная кристаллография: образование кристаллитов. В 4-х томах. / Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. и др. М.: Наука, 1980, Т.3.-407 с.
18. Кукушкин С.А., Осипов А.В. Процессы конденсации тонких пленок // УФН. 1998. - Т. 168, №10. - С. 1083-1116.
19. Витюк В.Я. Физико-химические процессы вакуумной конденсации и фазовые превращения в пленках сульфо-теллуридов кадмия и цинка / Дисс. . канд.хим.наук. Л.: Л ТИ им .Ленсовета, 1984.
20. Витюк В .Я., Санитаров В.А., Калинкин И.П. Кристаллохимическое строение и энергетическая структура твердых растворов на основесоединений А2В6 / Рук.деп. в ОНИИТЭХИМ, Черкассы, 23.07.79, № 3053/79.
21. Александров Л.Н. Переходные области эпитаксиальных полупроводниковых пленок. Новосибирск: Наука, 1978. 272 с.
22. Трофимов В.И., Осадченко В.А. Рост и морфология тонких пленок. -М.: Энергоатомиздат, 1993. 381 с.
23. Dynamics of ripening of self-assembled II VI semiconductor quantum dots / S. Lee, I. Daruka, C.S. Kim and other // Phis.Rev.Letter. - V.81, N16. -P. 3479-3482.
24. Трусов Л.М., Холмянский В.А. Островковые металлические пленки.- М.: Металлургия, 1973. 320 с.
25. Kukushkin S.A., Osipov A.V. New Phase Formation on Solid Surfaces and Thin Film Condensation // Progress in Surface Science. 1996. - V. 51, Nl.-P. 1-107.
26. Кукушкин С.А., Слезов В.В. Дисперсные системы на поверхности твердых тел: механизмы образования тонких пленок (эволюционный подход). -СПб.: Наука, 1996. 304 с.
27. Bassett G.A. Condensation and Evaporation of Solids. New York, 1964.- P.599.
28. Kern R., Masson A., Metios J.J. Migration Browhienne de Crisstallites Sur. Une Surface et Relation Avec L'epitaxie // Surf.Sci. 1971. - V.27, № 3.- P.483-498.
29. Zanghi J.C., Metios J.J., Kern R. Elastic interaction between 11 Surf.Sei. -1975. V.52, № 3. - P.556-568.
30. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленках. М.: Мир, 1972.-435 с.
31. Ивлев В.М., Трусов А.И., Холмянский В. А. Структурные превращения в тонких пленках. 2 изд. перераб. и доп. М.: Металлургия, 1988.-325 с.
32. Гегузин Я.Е., Когановский Ю.С. Диффузионный перенос массы в островковыхпленках // УФН. 1978. - Т.125, №.3. - С.489-525.
33. Дзюба A.C. Движение капель жидкости по твердой поверхности в поле температурного градиента // Укр.физ.журн. 1983. - Т.28, № 4. -С.549-553.
34. Жданов Г.С. Подвижность монокристаллов в дисперсных металлических пленках // Поверхность. 1987. - № 7. - С.131-138.
35. Rubets V.P., Kukushkin S.A. Determination of migration mechanisms and their influence on the structure of films // Thin Solid Films. 1992. - V.221. -P.267-270.
36. Александров Л.Н. Кинетика образования и структура твердых слоев. Новосибирск: Наука, 1972. - 227 с.
37. Палатник Л.С., Папиров И.И. Эпитаксиальные пленки. М.: Наука, 1971.-480 с.
38. Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука, 1972. - 319 с.
39. Олемский А.И., Парипский A.B. Коалесценция островков пленки на реальной поверхности кристалла при наличии источников напыляемых атомов. Незатухающие источники. // Известия ВУЗов, серия Физика. — 1978. -№12.-С. 73-76.
40. Судзуки К., Фудзимори X., Хасимото К Аморфные металлы / Под ред. Масумото Ц. Пер. с япон. М.: Металлургия, 1987. - 328 с.
41. Меден А., Шо М. Физика и применение аморфных полупроводников. М.: Мир, 1991.-670 с.
42. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П. Ультрадисперсные металлические среды. М.: Атомиздат, 1977. - 264 с.
43. Vateva Е., Nesheva D. Photo -induced phenomena in chalcogenide structures //J.Non-Cryst.Solids. 1987. - V.90. - P.497-504.
44. Nesheva D. Properties of amorphous CdS crystalline Si juhctions // J.Solid-State Electronics. - 1987. - V.30, № 2. - P. 173-176.
45. Vateva E., Nesheva D. Photoconductivity of amorphous CdS films // J .Non-Crystalline Solids. 1982. - V.51. - P.381-388.
46. Mendolia J., Lemoine D. Electrical and Optical Properties of Evaporated Thin Films of a CdTe // Phys.Stat.Sol. - 1986. - (a)97. - P.601 -607.
47. Кукушкин C.A., Осипов A.B. Солитонная модель миграции островков на подложке при росте тонких пленок // ФТТ. 1994. - Т.36. № 5. - С.1461-1469
48. Kukushkin S.A., Osipov A.V. Soliton model of island migration in thin films /7 Surface Science. 1995. - V.329. - P.135-140.
49. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Начальные стадии2 6образования эпитаксиальных пленок соединений А В в резко неравновесных условиях на подложке из слюды мусковит // ФТТ. 1997. Т.39, № 2. - С.188-192.
50. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Оптический край поглощения и его модификация при распаде пленок твердых растворов теллури-да и сульфида кадмия. // ФТП. 1997. - Т.31, №5. - С. 635 - 638.
51. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Корреляционная связь между пропусканием и составом в пленках твердых растворов соединений А2В6 // Неорганические материалы. 1999. - Т.35, №5. - С.548 - 551.
52. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. М.: Мир, 1978.-806 с.
53. Электронная теория неупорядоченных полупроводников. / Бонч-Бруевич B.JL, Звягин И.П., Кайпер Р. и др. М.: Наука, 1981. - 383 с.
54. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. - 416 с.
55. Шик А.Я. Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках. // Неоднородные и примесные полупроводники во внешних полях: Сб. Кишинев: Штиинца, 1979. - с.22-40.
56. Дощанов K.M., Шамирзаев С.Х. Проводимость поликристаллическихГпленок полупроводниковых соединений AB// Изв. АН УзССР. сер. физ.-матем. наук. - 1978. - №5. - С. 78 - 80.
57. Шкловский Б.И. Перколяционная электропроводность в сильных электрических полях // ФТП. 1979. - Т.13, вып. 1. - С. 93-97.
58. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред // УФН. 1975. - Т.117, вып.З. - С. 403-435.
59. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Примесная зона и проводимость компенсированных полупроводников // ЖЭТФ. 1971. - Т.60, №2. - С. 867878.
60. Шейнкман М.К., Шик А.Я. Долговременные релаксации и остаточная проводимость в полупроводниках // ФТП. 1976. - Т. 10, вып. 2. - С. 209-233.
61. Шик А.Я., Вуль А.Я. Долговременные релаксации проводимости в полупроводниках // ФТП. 1974. - Т.8, №9. - С. 1675-1682.
62. Вуль А.Я., Набиев В.И., Шик А.Я. О температурной зависимости удельного сопротивления в неоднородных полупроводниках // ФТП. — 1977. Т.11, вып.З. - С. 506-510.
63. Шик А.Я. Эффект Холла и подвижность электронов в неоднородных полупроводниках // Письма в ЖЭТФ. 1974. - Т.20, №1. - С. 14-16.
64. Карпов В.Г., Шик А.Я., Шкловский Б.И. К теории эффекта Холла в случайно-неоднородном полупроводнике // ФТП. — 1982. Т. 16, вып.8. — С. 1406-1410.
65. Шик А.Я. Статистика носителей и термические релаксации в неоднородных полупроводниках // ЖЭТФ. 1976. - Т.71, вып.9. - С. 11591165.
66. Anderson P.W. Absence of diffusion in certain random lattice // Phis.Rev. — 1958. V.109, N5. — P. 1492-1505.
67. Мотт H., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. / Пер.с англ. / Под ред. Коломийца Б.Т. М.: Мир, 1982. - 662 с.
68. Friedman L. Hall conductivity of amorphous semiconductors in the random phase model // J.Non-Cryst.Sol. 1971. - V.6, №4. - P. 329-341.
69. Mott N.F. Metal-insulator transitions // Proc.R.Soc.Lond. 1982. -V.383, №1782. - P. 1-24.
70. Petriz R.L. Theory of photoconductivity in semiconductor films // Phys.Rev. 1956. - V.104, №6. -P.l508-1516.
71. Teylor W.E., Odell N.H., Fan N.Y. Grain boundary barriers in germanium // Phys.Rev. 1952. - V.88, №4. - P.867-875.
72. Volger J. Note on the Hall Potential Across an Inhomogeneous Conductor // Phys.Rev. 1950. - V.79, №6. - P. 1023-1024.
73. Гольдман Е.И., Ждан А.Г. Электропроводность полупроводников с межгранульными барьерами // ФТП. 1976. - Т.10, вып.10. - С. 18391845.
74. Гольдман Е.И., Ждан А.Г., Неменущий В.Г. Влияние энергетической структуры поверхностных состояний на электропроводность полупроводников с межгранульными барьерами // ФТП. 1978. - Т. 12, вып.5. — С. 833-836.
75. Гольдман Е.И. Эффект Френкеля-Пула в полупроводниках с межгранульными барьерами И ФТП. 1978. - Т. 12, вып.2. - С. 390-393.
76. Приходько В.Г., Ждан А.Г., Гуляев И.Б. Электропроводность границ раздела Si-Si при наличии зависимости заполнения пограничных состояний от напряжения // ФТП. 1979. - Т.13, вып.Ю. - С. 2028-2030.
77. Приходько В.Г., Ждан А.Г., Гуляев И.Б. Спектроскопия пограничных состояний на контакте полупроводник-полупроводник i i ФТП. 1980. — Т.14, вып.9. - С. 1804-1805.
78. Механизм замороженной (остаточной) проводимости полупроводников / В.Б. Сандомирский, А.Г. Ждан, М.А. Мессерер, И.Б. Гуляев // ФТП.1973. Т.7, вып.7.-С. 1314-1323.
79. Seto J.Y.W. The electrical properties of polycrystalline silicon films // J.Apl.Phys. 1975. - V.46, №12. - P. 5247-5254.
80. Baccarani G., Ricco В., Spadini G. Transport properties of polycrystalline silicon films // J.Apl.Phys. 1978. - V.49, №11. - P. 5565-5570.
81. Электропроводность полупроводников с межгранульными границами и спектроскопия пограничных состояний при наличии туннельного тока / Гольдман Е.И., Ждан А.Г., Маркин Ю.А., Сульженко П.С. // ФТП.- 1983. Т.17, №3. - С. 390-393.
82. Kazmerski L.L., Ireland P.J. Evidens for grain boundary passivation by oxidation in polycrystalline Gas solar cells // J.Vac.Sci.Technol. 1980. -V.17, №1. - P. 525-528.
83. Kazmerski L.L., Ireland P.J., Ciszek T.F. Evidens for the segregation of impurities to grain boundaries in multigrain silicon using Auger electron spectroscopy and srcodary ion mass spectroscopy // App.Phys.Lett. 1980. -V.36, №4. - P. 323-325.
84. Шкловский Б.И., Эфрос A.Jl. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред // УФН. 1975. - Т.117, вып.З. - с. 403-435.
85. Александров JI.A., Калинкин И.П., Санитаров В.А. Способ получения пленок твердых растворов селено-теллуридов кадмия. Авт.свид. 1069569 приоритет №3337221 от 01.06.81.
86. American Society for Testin and Materials, Powder Diffraction Fill. ASTM. Philadelphia, 1987.
87. Мирки h Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу прли кристаллов / Под ред.проф.Уманского Я.С. М.: Гос.изд.физ.-мат. лит., 1961.-863 с.
88. Толкачев С.С. Таблицы межплоскостных расстояний. Л.: Химия, 1968.- 132 с.
89. Горелик С.С., Расторгуев А.И., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электронографический анализ металлов. М.: Гос.изд.лит. по металлург., 1963. - 256 с.
90. ВитриховскийН.И., Мизецкая И.Б., Олейник Г.С. Свойства сплавов системы CdSe-CdTe // Изв.АН СССР. Сер.Неорган.матер. - 1971. - Т.7, № 5. - С.757-760.
91. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник / А.В.Новоселова, В.Б.Лазарев. М.: Наука,1978. - 315 с.
92. Нуждин М.Ю., Беляев А.П., Рубец В.П. Влияние периферии на однородность температурного поля подложки при синтезе в квазизамкнутом объеме // ВМУ. 1999. - Т.6, №2. - С.50 - 53.
93. Беляев А.П., Рубец В.П., Нуждин М.Ю. Нетривиальное влияние температуры подложки на скорость роста пленок СсГГе // II научно-техническая конференция аспирантов СПбГТИ(ТУ): Тез.докл. СПб: СПбГТИ(ТУ), 1999. - С.32.
94. Влияние термодиффузии на совершенство кристаллической структуры, формирующейся при конденсации из паровой фазы / А.П. Беляев,
95. B.П. Рубец, М.Ю. Нуждин, И.П. Калинкин / ЖТФ. 2002. - Т. 72, №4.1. C.120-123.
96. Л.Н. Александров. Кинетика кристаллизации и перекристаллизации полупроводниковых пленок. Новосибирск: Наука, 1985. - 224 с.
97. Кукушкин С.А. Эволюционные процессы в ансамблях дисперсных систем на поверхности твердых тел. Механизмы начальных стадий формирования тонких многокомпонентных пленок. 1. Консервативные системы // ФТТ. 1993. - Т.35. вып.6. - С.1582 - 1596.
98. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, Т.VI. М: Наука, 1988. - 733 с.
99. Григорьев Д.А., Кукушкин С.А. Механизмы и кинетика начальных стадий роста пленок, выращиваемых методом химического газофазного осаждения //ЖТФ. 1998. - Т.68, №7. - С.111 - 117.
100. Шейнкман М.К., Шик А.Я. Долговременные релаксации и остаточная проводимость в полупроводниках // ФТП. 1976. - Т. 10, вып.2. - С. 209-233.
101. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Особенности долговременных релаксаций в неупорядоченных полупроводниковых соединениях А В с межфазными границами // Поверхность. 1999. - №6. - С.38 - 45.
102. Электрофизические свойства пленок теллурида кадмия, синтезированных в условиях низкотемпературной эпитаксии / А.П. Беляев, В.П. Рубец, К.К. Муравьева, И.П. Калинкин // Изв. ВУЗов. Физика. 1989. -Т.32, №7. - С. 114-115.
103. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Электрофизические характеристики эпитаксиальных пленок теллурида кадмия // Изв. ВУЗов. Физика. 1990. - Т.ЗЗ, №3. - С. 72-76.
104. Инжекционно-контактные явления в гетероструктуре на основе неупорядоченного селенида цинка / А.П. Беляев, В.П. Рубец, Х.А. Тош-ходжаев, И.П. Калинкин // ФТП. 1992. - Т.26, вып.Ю. - С. 1752-1759.
105. Belyaev А.Р., Kalinkin I.P. Conduction processes in inhomogeneous CdSexTei-x semiconductors // Thin Solid Films. 1988. - V. 158. - P. 25-36.
106. Беляев А.П., Калинкин И.П., Санитаров В.А. Перколяционная проводимость по примесной зоне в пленках твердых растворов CdSexTeix // ФТП. 1985. - Т.19, №1. - С. 154-155.
107. Беляев А.П. Электронные процессы в неупорядоченных системах А2В6 конденсированных на поверхности твердого тела. / Дисс. .докт. техн. наук. СПб.: СПГТИ(ТУ), 1997.
108. Osip'yan Yu.A., Petrenko V. F., Zaretskii A. V. Properties of II-VI semiconductors assosiated with moving dislocations // Adv. Phys. 1986. -V.35, N2. - P.l 15-188.
109. Корепанов C.A., Виктор П.А., Сердюк B.B. Нестабильность фотопроводимости тонких поликристаллических слоев CdS с высокой концентрацией поверхностного заряда // Известия ВУЗов. Физика. 1982. -Т.25,№7. - С. 18-22.
110. Беляев А.П., Рубец В.П., Нуждин М.Ю. Эволюция плотности состояний в процессе фазовых превращений пленок сульфотеллуридов кадмия, синтезированных в резко неравновесных условиях // ФТП. — 2000. Т.34, № 10. - С. 1208 -1211.
111. Анализ электрических свойств тонкопленочных образцов в процессе фазовых превращений твердых растворов сульфида и теллурида кадмия / А.П. Беляев, В.П. Рубец, И.П. Калинкин, М.Ю. Нуждин / ЖПХ. -2002. Т.75, №5. - С. 734-738.
112. Preparation and photoconductive properties of sintered films of CdS-CdTe mixed crystals / J. Saraie, H. Kato, N. Yamada and other // Phys. Stat. Solidi (a). 1977. - V.39, N1. - P.331-336.
113. Диаграммы конденсации тонких пленок твердых растворов CdSxTeix / В.Я. Витюк, В.А. Санитаров, И.П. Калинкин, H.H. Заплешко // Неорганические материалы. 1982. - Т. 18, №7. - С. 1126-1129.
114. Ohata К.О., Tanaka Т., Saraie J. Phase diagramm of the CdS-CdTe pseudobinary system // Japan J.Appl.Phys. 1973. - V.12, N8. - P. 11981204.
115. Беляев А.П., Рубец В.П., Калинкин И.П. Формирование порядка в системе локализованных зарядов неупорядоченных слоев твердых растворов теллурида и сульфида кадмия // ФТП. 1997. - Т.31, №2. - С. 222226.
