Взаимодействие, фазообразование, структура и кинетика кристаллизации тонких пленок систем А3-В6 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.18 ВАК РФ
|
Алиев, Фазил Иса оглы
АВТОР
|
||||
|
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Баку
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
1995
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.18
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
оя
!'/.,' Л1ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИИ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. ТУСИ
На правах рукописи УДК 536 424.1; 546.56.22; 548.74
АЛИЕВ ФАЗИЛ ИСА оглы
ВЗАИМОДЕИСТВИЕ, ФАЗООБРАЗОВАНИЕ, СТРУКТУРА И КИНЕТИКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК СИСТЕЛ1
А3—В6
01. 04. 18—кристаллография и кристаллофизика
А В Т О Р I: Ф Е I' Л г
диссертант на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
ВАКУ - 1995
Работа выполнена в Институте Физики АН Азербайджана им. акад. Г. Б. Абдуллаева.
Официальные оппоненты:
—доктор физико-математических наук,
профессор Ю. Г. Асадов, —доктор химических наук, профессор А- А. Кулиев. —доктор физико-математических паук, профессор Г. И. Сафаралиев.
Ведущая организация:—Институт неорганической и физической химии АН Азербайджана.
Защита состоится ' /ЧОрТО Ш5 р. »^^чмсоч
на заседании разового Специализированного совета Б/Д 054.01—04 по присуждению ученой степени доктора физико-математических наук в Азербайджанском государственном педагогическом университете им. Н. Туси по адресу: Баку, ул. У. Гаджибекова, 34 (зал заседаний ученого Совета).
С диссертацией можно ознакомиться, в библиотеке АГПУ им. Н. Туси-
Автореферат разослан „ "__1995 г.
Ученый секретарь /
разового Специализированной) \сщря/ д. ф.-м. н., профессор ОтА О О
НАСИРОВ В. И.
- 3 -
Актуальность теш. Тонкий пленки играют важную роль в современной технике. Особенно успешно они применяотся в быстро-разриввювдейся технологии интегральных схем. Они служат также основными элементами в столь различных областях техники, как устройства для преобразования с сушечной энергии в электрическую, сверхпроводниковые приборы.и т.д. Важное требовгчие к тоикопле-ночным елементам в ятих применениях состоит в том, что лш должны быть чрезвычайно однородными и сохраняли свое строение. 3
структурах аа основе массивных объектов или толстых слоев взаимо-
0
диффузию и реакции на расстояниях 100 А обычно можно не принимать во внимание В случав же тонкопленочннх структур могут протекать резко выраженные реакции и др. физике - химические процессы даже при комнатной температуре. 0днс?1 из замечательных особенностей твердофазных реакций в тонких пленках является то, что они могу? протекать при значительно меньших температурах, нежели в массивных объектах. Многие низкотемпературные реакции а настоящее вре./л используются для усовершенствования технологии приборов. Чрезвычайная однородность полученных при этом пленок, позволяет создать ирецезпонные структуры и расширяет возможности тонкопленочной технологии.
В слоистых многофазных структурах, к которым относятся' барьеры Шоткя, структуры металл - полупроводник, металл - диэлектрик - полупроводник и др., разнообразнее атомные п электронное процессы зо .««югом определяются кеж&азныш явлшшя'.-и на границах раздела между полупроводником и метши ом. Эти процессы зачастую сопровождаются структурными изменениями на границе слоев, образующих данную систему. Исследуя характер взаимодействия тонких пленок л дальнейшее поведение образующихся фаз при внешнем
- 4 -
воздействии г/окно решать задачи, связанные с технологией получения пленок со стабильными заданными свойствами.
Дяя дальнейшего развития "»онкопленочной полупровеллпковей техники необходимо прежде всего исследование таких явлений, как фазообразовг>ниэ, фазовые превращения, условия формирования, исс-куственного и естественного старения в тонких пленках. Изучение кинетики структурных превращений дает возможность судить о механизме превращения и предсказать пути получения монокристаллических пленок.
Особое место з исследовании тонких пленок занимает вопросы, связанные с определением структуры аморфных фаз, определяемой ближним порядком, ответственный за наблюдаемые полупроводниковые свойства, такие как, край оптического поглощения, активационный механизм электропроводности. Одной из первых задач теории полупроводников твердого тела, является объяснение того факта, что в аморфном состоянии сохраняется столь многое от обычной зонной структуры полупроводников. Причина этого достаточно проста, по крайней мере в модели сильной связи. Если в электронных свойствах полупроводников доминирующую роль играют короткодействующие взаимодействия,' то плотность состояний вещества определяется его ближним порядком.
Поскольку электрические свойства полупроводниковых пленок требуют соблюдения температурного режима и зависят от структуры ближнего порядка, при проектировании тонкогшеночянх многослойных систем для соответствующих расчетов необходимо знание законов перехода из аморфного состояния ь кристаллическое и количественные данные по кинетике кристаллизации пленок.
Следовательно, исследование взаимодействия, фазообразова-
кия, структуры и кинетики кристаллизации тонких пленок систем
о г
А - В , которые перспективны для создания различных полупроводниковых приборов, обуславливают актуальность задач, решаемых в настоящей работе, в практическом и научном отношении. Наш проведены систематические исследования указанных процессов, что дает возможность научно с5ооноваяио и строго подходить к созданию технологических режимов для получения тонки;, пленок с заданными свойствами.
Цель работы. Целью данной работы является установление
закономерностей и уеханизма фазо< 5разования в результате взаи-
ч fi
модеиств1'л тонких пленок систем А - В , полненных вакуумным осаждением, определение атомной и реальной структуры различных фаз, «руктуры ближнего псря;;ка и закономерностей кристаллизации тонких пленок соединений рассматриваема систем. Бри этом резались следующие задачи: создание методика исследования тонких плз-нок веществ, содержащих легколетупие и легкокислянсяеся компоненты, установление п"ироды и характера распределения ¡аз, образующихся в бинарном поле компонентов при одновременном а последовательном осаждении компонентов систем А^ - В® и Си — In » определение условий получения монокристаллпческих, поликристаллп-ческих и аморфных фаз соединений, параметров ближнего порядка аморфных фа: и кинетических параметров кристаллизации тонких пленок рассматриваемых систем.
Обьект и методика исследования. Обьекгамэ исследованяя являлись тонкие пленки соединений систем А^ - В®, а такяе азо-структурнио о ними тройные соединения систем Т£ - In — &Q и CiL — Xil ~ Зв . Халькогениды -галлия, индия и таллия являются перспективными материалами полупроводниковой техники. Известно
- 6 -
например, что С-сХйе может быть попользован з квантовых генераторах; О-аТе. , Са^з , 1пйе , ТПа^з имеют очень высокий коэфивдент термо - э.д.с.;1п5е, СиХпйе^ ,С«5|з% могут быть применены как пленочные преобразователи солнечной •энергии; Т&Ип&Чг) можно использовать как активные элементы фотоэлектрических приемников оптического и рентгеновского излучений; оерноталлиевые фотоэлемента обладают большой интегральной чуво.-зительностыо, а теллуриды таллия могут бы*ь использованы при изготовлении гетерофазных термогенераторов и "".д. Халькоге-нвдные соединения широко исследуются в Институте Фйзрги Академия Наук Азербайджана.
Прямыми методами исследования структурных характеристик тонких пленок являются методы электронографии и электронной мик-росксшш, позволяющие определять природу, фаз, образующихся между слоями. Так, например электронографическим исследованием впервые было установлено, что при взаимодействии слоев кадмия и селена (серы) образуется соединение
с /1 - проводимостью, в результате чего образуется р - а переход, являющийся основой селеновых выпрямителей, фотоэлементов и др. полупроводниковых приборов.
Процессы фазообразования, структура ближнего порядка аморфных пленок и кинетика кристаллизации исследуемых веществ иослздо-вались в электронографах ЭГ и ЭМР - 102, Пра исследовании ближнего шорных веществ экспериментальная кривая интенсивности рассеяния электронов получена о помощью электрической регистрации в электронографз ЭМР - 102 с использованием противополя, при ускоряющем наярянешш 50 кВ и макрофотометрически. Для решения вопросов, связанных о особенностями кинетйк и кристаллизации тонких пленок был использован метод кинематической ¡электронографии.
Научная новизна» Впервые установлены закономерности взаимодействия и фазообразсванил с тонких пленках, получениях
одновременным и последовательным осажденном компонентов'систем Л3 - ВС. Предложена и реализовала методика исследования тонких пленок веществ, содержащих логколетучне а легкоокиеллеше компоненты. Установлены особенности взаимодействия, образования фаз в тонких пленках систем Л3 - В6 и Cu~In~Se . Показано, что фа~ зообразовшта в результата взаимодействия бинарных плегок 1М — S С Se ? Те ) при комнатной температуре происходит
мгновенно, что обусловлено большой скорость» реакционной диффузии таллия и низкой те.,лературои реакции жзду металлом и халькогеном з тонких пленках. Обнаружено образованно амор&шх фаз для систем
5 (Se) и кристаллических фаз дая спсi-емы TC — Tk s широком интервале составов. Установлено существование новых фаз: T£g<3(7 с примитивной кубической реаеткой <а= ID,fiO Л), мета-сга&.жпоИ фазы T£¿Tí? с ГЦК решеткой (а= 12,G2 A, np„rp.
. р 4r32), Cu$In$Süg со структурой oLf-XrioSei (а= Э,31 , с=.13,43 А). Установлено, что первой наблюдаемой растущей фазоЛ в результате взаимодействия бинарных плокок üaCln)— S CSti) является кристаллическая фаза соединения
о е
типа Kr¿ вз» обладающая дефектно»: структурой. Показано,что значение коэффициента реакционной даффузин ^D в растущей фаге В| на несколько порядков больше значения $ соответствуице-го соединения типа . Предложено правило определения первой зарождающейся фазы на границе раздела пленок металл - халысоген, определяемое температурой стеклования Тд и наличием точочнмх дефектов ( вакансий ) в решетке зарождающейся фазы.
Определены параметры ближнего порядка в аморфных фазах соединений систем ТВ — S ; ТЕ~&е. а также ТОл5е2 , CulnSez f CuIn2Sas . ' .
Впервые метод кинематической электронографии применен к
о
исследованию кинетики кристаллизации пленок толщиной 150-400 А, и показано, что экспериментальные изотермы кристаллизации пленок, полученных как в обычных условиях, так и в условиях влияния внешнего электрического поля, описываются аналитическим выражением Колмогорова - Аврами.
Установлены условия формирования аморфных, поликраоталличес-ких и монокристаллических пленок TBS , Tí .Se , ТСТе , TCZ, S-ClS j In%S¡ , Cuín&C% , Cuín3Sej при вакуумном осааденаи их сплавов на поверхности монокристаллов ионных кристаллов и аморфного целлоцда. Установлены ранее неизвестные сверх-стпуктурные фазы , Т?Те и TPZnSe2 и их осо-
бенности эпитакоиального роста.
Научная и пра-таческая ценноетд работы заключается в установлении .закономерностей фазообразовалия и кристаллизации в , системах А3 - Б6, CU — JП — Se и в предложенной методике, позволяющей определить оптимальные условия процесса фазообразова-кая при исследовании тонких пленок, содержащих ..егколетучие и лег-коокасляемне компоненты, а также в определении структуры ближнего ' порядка в аморфных фаз_х исследуема* систем.
Установлены технологические особенности формирования тонких пленок системы I? - В5 и Си— 1л — Se ', которые могут быть нс~ пользованы при создании полупроводник овш: приборов, например, при создании сернотаялкевых фотоэлементов с большой интегральной чувствительностью гетерофазнчх термогенераторов на основа теллурцда таллия, пленочных преобразователей солнечной энергии ( XnSo. >
Cuín Se о ) CuTn¡a(íf} ) , активных элементов фотоэлектричес • чих приемников оптичеокого а рентгеновского излучений {TBInS&>),.
- 9 -
и т.п, Методические разработки, используемые в работе, могут сиг-рать в&таую роль при создании научных ооноа технологии современного полупроводникового материаловедения.
Основные зациааемыв положения.
1. При вакуумном осавдении компонентов системы ТВ~8&е,Те) из различных источников на поверхпости плоскости конденсации, вследствие высокой скорости диффузии маталл;., образуются все соединения, известные из диаграммы состояния,
Независимо от последовательности осаждения взаимодействие пленок бинарных систем С_а(1п)~ ) с образованием какого - либо соединения при комнатной температуре не имеет места.
2. Показаны ьозмокности получения пленок тройных соединений ТР1п£е2 ; СцХпбе^ , СиХПзвгд при одновременном осаждении компонентов систем Т£—2п~Вс и Си — IП—ве. при комнатной температуре.
3. Первым кристаллическим соединением, заровдздимся в реакция бинарных пчр металл - халькоген при температурах вше температуры стеклования Тд , является доза с большой концентрацией точечных дефектов ( ва"гшсаЁ атомов металла ) в ее ре-иетке. Реакция между компонентами при температурах ниже Тс^ приводит к образованию аморфных фаз соединений в широком интервале составов.
4.. Б аморфной фазе соединений систем А3 - В° сохраняются структурные элементы ( цепочки, тетраэдры, октаэдры и т.п. ) соответствующих кристаллов, которым отвечают наиболее короткие межатомные расстояния и значения координационных чисел.
5. Кинетика кристаллизации тонких аморфных пленок систем А3 - В® и Си-Тп—£е подчиняется закономерностям' Колмогорова-Аврами и описываются выражением
Процесс низкотемпературной кристаллизации тонких пленок
о с
соединений систем А - В лиштируз&тся, в основным разрывами связей меаду блшсайш ми разноименными атомами вещества.
6. При эпитаксиальном роста пленок соединений типа
в| л ех тройных аналогов Т£1п5е2 , СиХп&2, Си1п3¿>£5 на поверхности (100) ионных кристаллов реализуется три различные ориентация. (00.1), (Х00) и (III) кристалликов, характерные для слабей адгезии между нарастаэдш кристаллом и подложкой.
7. Сверхструктурша фазы Т<>£ , ТР-7к , ТР1пЯе2 , наблюдаемые при э пит аксиально;.: наршливании на поверхности ионных кристаллов, образуются вследствие' фазового превращения в результате упорядочения точечных дефектов (взлаясий летучего компонента) в решетке исходной фазы.
Апробация работы. Результаты, включенные в. диссертацию •докладывались ка УШ Всесоюзном Рентгеновском совеаании, Ленинград, 1364 г.,на УН Международном Конгрессе Кристаллографов, Москва, 1966 г., на X а XI Всесоюзном научно-техническом совещаниях по применению рентгеновских лучей к исследованию материалов, Москва, 1971,1576 г.г.,на Международном Конгрессе Кристаллов рафов, Варшава, 1Э78 г., На Всесоюзном симпозиуме " Электронная микроскопия и электронография в.исследование образования,структуры и свойств твердых тел.", Звенигород, 1953 г.,на ЯП Международном Конгрессе и Генеральной Ассомблее Международного Союза Кристаллографов в Гамбурге, ФРГ, 1934 г, на научно-техническом конференции, посвященном 150-детню со дня рождения Д.И.Менделеева, Баку, 1964.г., на. 8 Общеевропейском конференции по исследованию веществ в.конденсированном состоянии, Будапешт, 1963 г.,ка Европейской Кристаллографической конференции, Москва, 1939 г. и обсуждались на семинарах'Института Физики Академии Наук Азерба&д-
- II -
кана, ,
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 53 работ, перачислинных в конце автореферата, получено одно авторе-ков свидетельство.
Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, осношшх результатов, выводов и списка литературы. Она изложена на 323 страницах машинописного текста, включая 119 рисунка, II таблиц и список литературы из 32с3 наименований.
СОДЫ РЖА И ИВ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель диссертационной работы а решаемые в соответствии с ней . задачи, излагается основные положения, викосг.ше ¡¡а-защиту, отмечается научная новизна а практическая ценность исследований.
Первая глава посвящена обзору литературы, где приводятся ичвестныя данные по диаграмме состояния, структуре ц свойствам кристаллических и аморфных фаз систем 1? - В6.. Рассматриваются вопросы, связанные с металлургией полупроводников систе-
о г
мы А - В , з частности, связанные с фазообраэозанк^м, фазовыми превращениями-и технологией получения тонких пленок с различной субструктурой. В основу классификации структурных типов соединений положен принцип усложнил координации металлических ато- • мов. Выявлен круг задач, реаение которых монет бип актуально,*,
обоснована цель исследования, поставленная в диссертации. .....
Во второй главе приводятся результаты исследования взаимодействия и Газообразование в тонких пленках систем I? ~-Вб>-и Сц~Хч—&£ толщиной 300 - 400 А, додучешшх одновременным и последовательным осаждением отдельных компонентов в вакуума
о
00 10 Да. Отмечается, что исследование бинарных пленок таллия
- 12 -
и сери (сален^тедлура) сопряжено с рлдом экспериментальных тр/дностей, связанных, с одной стороны, с окислением тсылия при контакте с воздухом, и с другой стороны с улзгучшашюи серы (селена, теллура) при ;дательн'ок хранении в вакууме, особенно при повыше :ных температурах. Для продотвраи-ошш окисления тадлня на воздухе и роиспарония лег:«злс?учих компонентов в процесса термообработки предложена методика капсуд:>рованля исслед/имих олслок. Суть этой методики заклшаотая в том, что на' поверхность монокристаллов АотВ(ксЛ) ■ методам умного осагдыиш предварительно наносилась пленка углерода, даиее •ссьядаяся исследуалый
объ кт 2! сверху вкоз1 углерод. Сварная толщина а>;огкшнх угло-
о
родных пленок не превняала 100 Л,
Электронографцческое исследование пленок сис показало, что при одиовр.ек^що.у ц последовательном ос^ииши: компонентов этих систем при ког.ц:ат:юй температуре образуются тонкие пленки всех соединений, извес :ных из диаграмм): состояния; Срасу после осаздоншг наблюдается образование аморфных £агз с;;ст.оц Т£ — 5 -и ТВ—¿С в аироком интервале-составов ( от ' до <£ II от ТРве 'до 1?С за исш!Ючс?1шом .фаац состава ,
шеюдой кристашшческуп структуру), а ТЕ — Те иаблга-даетоя образование кристаллических фаз,
В тонких пленках систем ТС — & и ТВ — 5е аморолше фазы охватывают интервал составов значительно шире интзрвлла,полученного быстрым охлаждением расплавов да массивных образцов {ТВ&— & и ТС&2 — вч , соответственно).
Для кристаллической «ты 7^5/7. установлена пршшш-ная ку-ическая решетка с параметром а= 10,60 А с числом структурных единиц ■ & а 2. Аморфные фазыТ?25;Щ33, Ш, кристаллизуются в известных решетках.
Для ТбрТе установлена примитивная кубпчеакая реаот-о " ■
на о е- 12,62 Л . 3 белое богатей таллом области составов обнаружена токае фаза, элекгроиограмма от которой индицируется на осно-
о
вз гранеиентрироващюй кубической решетки с а= 12,62 Л, пр.гр. ■
Р 4]-32. Эта ф-'за о Щ1Срешеткой - нестабильна и при темпера- ■' туре Г30°С переходит в фазу Т?оТе с примитивной кубической .решеткой. *■ •
■ Электронографичеоний анализ образующихся пленок в условиях -одновременного' осаиденил таллия, индия и селена показал, что по всей плоскости конденсации образуются аморфные пленки. Кристаллизация этих пленок позволила установить наличие различных по составу и структуре фас,: Т^е , Т£бе , ТШ^е^, In.Se И Хп^ <5С^ • Аморфные пленки кристаллизуются
на основе известной тетрагональной сицгошш с периодами решетки о= 8,03; с= 6,80 А. Образующиеся аморфные пленки ТР~1П—$2 охватывают интервал составов от ТРцвс до 5 С ,что значительно ииро янтерртла е массивных образцах системы ТС —5е «
Исследование пленок, полученных одновременным осаздением меда, нндая и селена из трех различных источников,показало,что на плоскости конденсации (кроме области, соответствующей сосгаву <3(? ) повсеместно образуются, аморфшо пленки с отличающимися дифракционными картина!®. Области преимущественного содержания меда и шция, соответственно, обнаруживают присутствие, известных фаз Си^я Хп^&б] . В области преимущественного содержания селена со стороны мзда образуется также аморфная фаза тройного соединения СиЗлЯе^ » со стороны яе яядая имеет место образование также аморфной фазы •
Полученные результаты рассматривается на основе того, что реакции между компонента!.«! определяются процессам диффузии и
переноса исходных веществ через слой продукта реакции, как это имйот место а ¡} случаях окисления металлов в образования интер-металлачосках соединении. Проддологая, что в случае взаимодействия пленок систем СаСХи)~5С5е) шлеет место параболический з:-кон: /<""¿Г , где Ь - толщина растущего слоя (диф-
фузионная дан»), 1Ь - время, К - константа роста слоя, доя окисления, сульфирования и селеннрования, равная К я- 2.$ , определен коэффициенты реакционной диффузии Р а соединениях этих систем. ( табл. I )
табл. I
Значения коэффициента реакционной диффузии для пленок соединений систем
Вещество т° с t (с) 50 Сем*, с-1)
(кх^з 180 300 1,5 • Ю"14
С-айе 200 1200 4,0 - Ю"15
• 250 300 1,5 • Ю-14-
1Пб 300 1200 4,0 . КГ15
100 600 7,0 • Ю"15
300 1200 4,0 • Ю~15
Значения для соединений л| В® в 2 - 3 раза больше, чем значения <£> для соединений А3 Б6, Учитывая температурную зависимость коэффициента диффузии ех,р(— ^/¡{^ , где О. -
- энергия активации диффузии, получим,что при одной и той же температура значение $ для соединения в| будет на несколько порядка больше, чем значение коэффициента реакционной.диффузии соответствующего соединения А3 В6 .Сравнительно большим
О £
значением коэффициента реакционной диффузии соединений ^
объясняете.! 10с рост в первую, очередь при более низкой, темпера-
о
туре реакции. Соединения типа Л^ Вд имзют дефектную сфа^еритную структуру с болыаой концентрацией вакансий металлических ато-. мов, о чем и связано сравнительно большое значе1шв ¿0 в птих соединениях; В решетках соединений Л^ и А^ ^ и Точечные дефекта отсутствует а для их образования требуется более высокая температура.
Исследование реакционной диффузии в тонких плеш- IX
о с
имеющего также как и В3 дефектную офаларитнуа структуру, позволяет сделать выпод о лимитирующей рола диффузии ионов металла при взаимодействии компонентов при сравнительно низких температурах.
В этой главе приводатая такие аналаз экспериментальных
результатов, полученных автором и литературных данных по взанмо-
| 6
действию и фазообразовашш в тонких пленках систем /1 ~ В г
I В'1 — &е у Сц — вп и др.,и показано, что первой наблюдаемой растущей фазой в этих системах лвляотся соединение с многочисленными вакантными положения!« металлов в их решетке. Аналогичным образом обьяняется образование метастабпль» ных высокотемпературных фаз системы Л1 - В^ при взаимодействии компонентов при комнатной температуре.
Образовать аморфных фаз при взаимодействии компонентов происходит при значительно более низкой температуре, чем образование кристаллических фаз, которая оказалась ниже температура стеклования соответствующих фаз Тд . Так, для оистсш ТЕ—Зё Тд 2В° С, что больше температуры, при которой наблюдается образование аморфной фазы { Т=20°0 ), Аналогичное наблю-
дается и для фаз системы
; Для с оеданенийТ&>, ТС а температура стеклования Ту , равна и 36
соответственно. Дел фазы состава [ТИЦ&17 ) образование
аморфной фазы при комнатной температуре не наблюдается, что объясняется более низкой температурой стокяования, чем для других составов системы ТР — ¿> .
Ьолучешше результаты дозволяют более четко решить задачу о предсказании первой заровдшцейся фазы при взаимодействии компонентов бинарных систем металл - халькоген. Для ее определения предлагается следующее правило:
1. Реакция менду компонект.;ли при температурах ниже температуры стеклования Уд приводит к образованию аморфных фаз соединений, известных из диаграммы состояная, в широком интервале составов,
2. Первым кристаллическим юздинйнием (фазой), зароадаю-щимоя в реакции бинарных пар виза т«-лературы стеклования Тд , является соединение (фаза) с наибольшей концентрацией точечных дефектов (вакансий) в его решетке.
Эхам правилом мокко объясшмь также экспериментальные (литературное) данные, полученныо при реакции тгердой бинарной пары крештй - переходной металл, а также экспериментальные результаты по системам Т."—1(7— и С.Ц —Тг С .Расширение в сторигу богатых таллием составов области образования аморфных фаз а случае системы Т^—Тп—З? свидетельствует об изменения характера взаимодействия пленок сслз-а и таллия при присутствии нндля.
3 третьей главе рассматриваются результаты электроногра-фичеокого исследования структуры аишнего порядка аморфных пле-• нок соединений систем А^ - В® и Си~1[1 — 5е , полученных как одновременным осаздением компонентов ( Т^^Р > Ч^'^&З 1 ;
и те ), так и испарением заранее лзготоа энных
сплавов (7'BS, TtSe , Gc.& , Xn2&i ,T2InSt>¿,CüIhSe¿,
Cu.Xn^SQß ) и проведено сравнение с литературными данными для аморфных, жидких и кристаллических фаз. На основе интегрального анализа интенсивности рассеяния быстрых электронов построены кривые радиального распределения атомов (КРРА) в аморфных пленках указанных соединений и определ-лш параметры ближнего порядка - радиусы координационных сфер Т и числа ближайших соседей /7 . КРРА построен с помощью формулы
4-iri¿z Шл)^ m2Uo?7)Km+£f-J sí(sjsir\s?ds (I)
где LL СЧ) - функция распределения атомной плотности, Lío—
среднее число атомов в единице обьема, ¿CSJ^ZíC^i^^^-cS —1).
ffi ' m^tn '
К)» - эйфектизнач гзссеинающая способность атома сорта " ГП ", Ifl - чормирсванное значение экспериментальной интенсивности,
- ду.'кция атомного рассеяшщ электронов. Нормировка экспериментальной кривой интенсивности рассеяния произведена методом Набитовича. Расчеты КРРА проводились с помощью ЭВМ.
Первая координационная сфера, соогветсгауздая первому лику на КРРА амор , Tí&c , In¿53/TüInS&o ,
Cl<-JmS&2 "" Culh^Sct^ , характеризуется координационным члс-лом H¡ = 4 и межатомными расстояниями Mß— X .которые отвечают значениям координационных чисел и коротким межатомным расстояниям в соответствующих кристаллических фазах указан- ■ ных соединений.
В аморфной пленке TUS найдено расстояние % =2,42 А,
п 0
что несколько меньше соответствующего расстояния с = 2,60 А
гг 0
в кристаллической решетке к расстояния L ~ 2,50 А в массивном аморфном образце. Тагсге установлено, что,в отличие о? кристаллической решетки, в аморфной пленке T&S каждый атом таллия имеет,четыре ближайших соседа, в то время, как в кристаллической
редеткв типа только 1/2 часть атомов таллия имеет по-
доЗкое окруучше; А в стеклообразном лиль 1/4 часть ато-
мов таллия а^еет- тетррчдрическос окружение. Поэтому можно говорит' оо увелечешт степени ковалентности химической связи Тё—в в аморфной пленке моиосульфп.ца тагчия, Полученные данные могут объяснить стабильность аморфных пленок по сравнению с
маооигнннп образцами. Усиление ковалентности связи имеет место и мевду атомами Охх и в аморфном О-сс^б. Это яв-
ление часто встречается у :люрфних веществ со смешанным характере:;: химической связи.
Радиусу второй координационной сферы ^^ аморфных , ТЕХ п5са И СиТп6е& соответствуют
также межатомные расстояния — X «при этом коорди-
национное число составляет /7^ сз 6. Б этом случае можно" говорить об октаэдрпческо.м окружении атомов метачла. Радиус третьей координационной сфзри для отих веществ можно интерпретировать как расстояния кевду одноименными атомами. Полученные нами эксперимент алькые значения координационных чисел И/ = 4 и П^ = 6 и отношений = 1|65 и /1/ =1,39 свидетель-
ствуют о тетраэдрическом и октаэдрическом окружении блинайлшх соседей в этих аморфных веществах.
Аморфные пленки 11 характеризуются
параметрами ближнего порядка ( % - 2,84 А; П(=3 а г7/ = 3,40 А
/71 =6, соответственно), с овнадрлацдми с аналогичны:«! данными для их кристаллических решеток.
Сравнение параметров бликнего порядка аморфных пленок соединений систем А^ - Е® и С.Ы—1/7—5е с аналогичными литературными данными для масаивьых аморфных, яедчих и кристаллических образцов показывают, что. в аморфных фазах этих соединений сохраняются структурные элементы соответствующих кристаллов, которым
- J. 9 -
отвечают наиболее короткие межатомные раостояшгя п э:гач<дал координационных чисел. В известной мере сохраняемся такке упа-
металла аморфной фазы тетр&^дрически окружены атомами халькоге-на. Атомы хадькогена в аморфной фазе образуют плотную упаковку, характерную и для кристаллических фаз, по с некоторым р^зрыхле-Ш16М. Атомы металла занимают тетроэдрнчесниэ, а также октаодри-ческие пустоты этой упаковки.
Нами установлено, что аморфные ,шенкн T2S н'Тг^е полученные как при вакуумном осаждении соответствувдих сплавов, таи и при взаимодействии пленок компонентов при комнатной пературе,' тлеют иденточную структуру ближнего порядка. Наши результаты показывают, что аморфная фаза вещества может быть получена не только duc три.; охлаздением расплава, но также и о помощью твердофазной реакции при температурах гике температуры стеклования Т^ •
Четвертая глава посиящена'исследованию 'киногики крис- ■
о с
таллизации тонких аморфных пленок соединений систем А - В и Си—In-Se , конденсированных в вакууме как в обычных условиях, так л в условиях воздействия электрического поля. Излагаются краткие сведения по теории кристаллизации. Указывается, что кинетика процесса кристаллизации по времеш при данной температуре может быть определена двумя кристаллизащюшия/л параметрам: скоростью возникновения зародышей ^ (шнчислоы центров кристаллизации) л скоростью их роста Ъ-р . Зная Ъ^ и Ър можно установить зависимость закристаллизовавшегося обьема вещества от времени. Эта задача била решена математически Л.Н.Кол-могоровнм и Н.Авралп, которыми получено аналитическое выражение:
Vt = Vo[f~ exp(- Ktm) J (2)
гд?: • V-t - обьем закристаллизовавшегося вещества к моменту времени t , Vo - начальный обьек, ГА - параметр, характеризующий мернось роста кристалликов(в случае трехмерного) роста W - 4, двумерного /7> = 3,одномерного W = 2), К - некоторая постоянная, независящая от времени: для m « 4, JU 0,6'^p-Ks для т = 3;К = 0,5l^tyKs. для W я 2, Ks - коэффициент формы. bg и 'Ъ-р можно описать уравнением Аррзниуса:
Ъъ~ С, ехр(— %/ят) > = с2 expC- вр/(?Г) ; .
где Я!3 и Ер энергии фгивацл'л 'aaj- дкшеобразовшшя и роста кристаллов, соответственно, Cj и Cg - некоторые постоянные величины, независящие от температуры. Тогда Для К получим следующее выражение:
(3)
где £3-f (Ш-^1) jzp - суммарная энергия актива-
ции, о - постоянная величина.
Метод кинематической сьемки на приборе ЭГ, разрабоаанний
Г.А,Эфендаевым и Р.Б.Шафизаде, впервые применен нами для наследо-
о
вания канетякк кристаллизации ачорфнцх пленок толщиной I5C-400 А. Сувдооть метода заключается в фиксации дифракционной -картины на 'движущуюся фотопластинку (или .фотопленку), которую можно двигать с четырьмя различными скороагями: 3/4, 1/2,. I/б, I/IO мм/с. Не-препывная регистрация процесса кристаллизации аморфных пленок с помод^й кинематической съемки приводит к тему, что на кинетической элентронограмме наряду о диффузными линиями аморфьой фазы появляюмя резкие дифракционные линии кристаллической фазы, интенсивность которых по истечении времени усиливается, Из кинема-
- 21 -
тичзских электронограм видно, что дифракционные линии кристаллической фазы появляются с отжигом не сразу, а спустья некоторое время То ' I т.е. модно говорить об инкубационном, времени. Тан как общее количество вещества в■облучаемом объеме остаотся постоянным, то пзменсяиа интенсивности ланий донной фаз и связано о изменением количества отой фазг- d облучаемом объеме. Интенси-ность линий с индексами ИКС , при условии постоянства интенсивности пуша и длины волны олектронов, пропорциональна, облучаемому обьег,1у кристаллической фазы,г.е. H^i^iby^Vt • Зависимость интенсивности линий от времени I^g СЬ) определены путем микрофототометрнревошя отдельных участков кинематической электрокогрожц, соответствующих опредоялегашм моментам времени.
Бозмояности кинематической электронографии гпервые была показаны нами на примере исследования кинетики кристаллизации пле~
о
нок сурьми толщиной 150 А. Более толсти пленки сурьмы кристаллизуются оамопрои&иольно. Для построения кинетических кртых кристаллизации получены кинематические электронограммы от пленок сурьмы во время их кристаллизации при температурах 135, 150, 180 и 200°С. Определена зависимость интенсивности лшшй (1120) и (2132) от времени отжига, которые растут со временем достигая насыщения. А отношение их интенснвнсстей со временем не меняется;-Это указывает на то, что рост штенсивностей обоих рефлексов со временем связан с увеличением количества (или Vf ) кристаллической фазы в облучаемом обьеме. Переход от значений XCt) к значения;.! Vf осуществлен сопоставлением максимального значения интенсивности при насыщении о облучаемым объемом Vo . Показано, что экспериментальные изотерма хоропо описываются уравнением (2). Из наклона прямых зависимости Bn&tl V°/(Vo—Vt)
- 22 -
от t(\"i бали определены значения IV , которые в случае плене сурьмы оказались близкий к ГП ^ 3 (/77 = 2,9 для 135°С
т '¿,8 для I5C и Ic<Q°C и т к 2,6 для 2С0°С). 3"а-чепка 1П = 3 указывает на то, что в случае сурьмы имеет место д уморн'И рость кристалликов» Этот результат согласуется с литературными данными,' лслученными при непрерывном элоктронномикрсс-
когшческом наблюдении за ростом отдельных кристаишков во время
о
кристалл'зацни плонок сурьмы толщиной 170 А, которые имели форму даумерннх образовании в виде тонких пластинок. Анализ ин-терфзренцкошшх максимумов (1120) и (1014) на мпкрофотограмлах показал, что размер кркстядликол в соответствующих направлениях отличаотйя, примерно, в 1,5 раза, что согласуется с полученными данными (171 - 3).
Значения &П К = -15,9 ; -13,7 j—II,3 и -8,0, соответсвен-но, для температур 135, 150, 130 и 200°С. Зависимость Вл К от обратной температуры оказалась линейной, что указывает на то, что и Ър можно описать уравнением Аррениуса. ТОгда
согдааио уравнению (3) наклон прямой зависимости &ПК от' ос'ратной температуры определяет суммарную энергию активации Еобщ= Еъ + 2£р , которая оказалась равной Еобщ= 33 ккал/моль.
Обратное значение инкубационного времени ^¡Xо может характеризовать скорость образования центров кристаллизации Ъ^ , т.е. Ъ^ ео . Ддя построения зависимости Ъ^ от температуры значение Xо для данной температуры вычислялось как среднее из большого числа измерений. При температурах 135, 150, 130 и 200°С То для пленок сурьмы составляло 140, 70, 24 и 8 оек., соответственно. Зависимость ¿П от обратной темпе-
ратуры оказалась лннейней, а значение энергии активации Es, определяемое по этой зависимости оказалось разным So.-19 ккал/моль.
- 23 - '
Тогда «з соотношения 53 + = 38 яивл/моль мо.тао получите значение анергии октпвахиш роста' - 9,5 якал/маль. Это значение 1? мепше, чем осответсувуйдоо литературное ¿1. я 19 ккал/моль
с I1
для крцоталллзоцда тонких плепоя сурьмы, осачдснннх на стекле, й то время пая хороао согласуется оо епачсниеч энергии активации роога Ер = 9,7 ккал/модь для ярпотоллкзадт тонких пленок сурьми, оааздегшнх на сколах »¡елочряс галла камошюЛ сача, т.е. такде как п в наши: экспериментах.
Пои исследовании кинетика кристаллизации пленок аелена о
толщиной ^ 300 А дня предотвращены испарения селена при от-яиге в вакууме откпгасму» пленку с двух сторон покрнли тонким целлулондаш слоем. Ъгщчстпе ог таких многослойных обр из электронография показали, что защитные слон лиль незначительно увеличивает обздай фон дифракционной картины. Кинематические элед-rpoHorpav.mii, показивпяше процесс кристаллизации пленок селена, были получены при температурах оО, 100 и 120°0. Время ^о крас-тачлпзедпл пленок селена при температурах ЮО°С и 120еС равно приблизительно 10 сея.,т.е. почти зга порядок меньше, чем То в случав кристаллизации массивных образцов селена. Были•определены интенсивности линий (1010), (1011), (202Г) и (2022) гексагонального аелена. Значения объема, закристаллизовавшегося селена в дан-_ шй момент времени , определенные о помощью интенсивности
выше указанных дифракционных линий оказались почто оданоковыми, максимальная разница ^ 4%. Экспериментальные изотермы нриогаяли-зации селена хороио описываются уравнением Кг-шогорова-Аврами (2). Для показателя 17] получено значения, близкие к 3, что свидетельствует о двумерном росте кристалликов селена. Аналогичные данные для известны и для массивных образцов (отекол) селена в температурном интервале Ю0-150°С, п для толстых пленок в
интервале температур 30-Ю0°С, для кбторых в случае низкотемпературной кристаллизации наблюдается образование агрегатов с цилиндрической формой ' твучершй аналог сферолита). Значения рнер-rii активацш кристаллизации тонких пленок селена ЕОС)Щ=33 ккал/м, Е,^ 15 ккал/ыоль и Е^ 9 ккал/моль оказались меньшими, чем соот-ветствувдие значения этих величин для ¡..ассивных образцов и толстых пленок; Для последних образцов известны болое высокие, значения энергии активации (напр., Ер--. 32,9 ккал/моль), которые свидетельствуют о лимлтирзвании кристаллизации разрывами колец к длинных цепочек аморфного селена.
Исследование кинетики кристаллизации тонких аморфных пленок
ns , r?Sc , OazSс3 , т?1nSer, , In2S3 , Cu2nSez
а также пленок Tß^S » заключенных в углеродную капсулу, показачк, что их экспериментальные изотермы, п'эстроеиные на основе кинематических алектропограм, хорошо описываются уравнением Колмогорова - Азрамн. Кинетические параметры кристаллизации этих пленок приведены в тал.2. Здесь аа приводится значение энергии единичных связей в соответствующих массивных кристаллических ■
табл. 2
■ Кинетические параметры кристаллизации тонких аморфных пленок.
Вещество ■ т°с • i- m ' анергия активации ккал/моль Связь Энергия связи ккад/ыО/
Еоби;. So. 3D .
¿'Я . I35-2C0 3 33, G 15,0 . 9,0 SG-Sß 40
Se 70-120 3 38,0 .19,0 9)5 Se-Se. 49
TIS J. 50-130 4 122,0 33,0' 29,6 TB-S 15-30
тае 50 - 80 4 44,0 19,0 0,5 Ti-Sß 14-29
Ь-а^&гз, 410-460 4 I6ü,0 28,6 43,3 £1ct~Se 30-44
180-250 2 46,0 23 ,0 ■• 23,0 Xn~S 33-49
TeinSet 130-180 45,7 16,3 14,7 - -
CainSc2 X90-2I5 . 4 130,0 29,0 33,6 Ip-Se . 35
Tioß IÖ0-I40 4 40,7 21,3 19,1 — —
- 25 -
образцах, вычисленные (Syxcn Э.Г., Дембовакий С,А., Неорг, материалы 1980, T.X6, ¡h 1,0.37-41) с помощью энтальпии атоми-зации соединений. Для большиноива пленой халькогенидов установлен трехмерный реет (171 -4) кристаллов» за иоклшением J/I2.S3 п ТЕХп«se») . При электронномикроскопическом исследовании кристаллизации тонких аморфных пленок 7T«Se обнарунено обрьзо-ванио il рост трехмерных образований - сферолитов, что подтверждает лани результаты. Как видно из табл.2 значение энергий активации £3 и Ер для TW, Tü5c , ßcipSc^ , CuDiS(>£ близки к значениям энергии связи Tt—S ,Т£—Ле , da—Set Tn-Sc, соответственно. A это свидетельствует о том, что в исследуемых интервалах температур процесс кристаллизации аморфных пленок TtSfTßSQ Gö^S-3 j Сulb^лимитируемся разрывши связей TE—SjTE-Sc, Ga—Sc/In~Se. в соответствующих аморфных веществах.
Б случае аморфных пленок TW .значение Е^ оказалось несколько бс.тше.чем значение энергии с в лап TP —<S в кристаллической решетке TES , что согласуется о резу льтаташ полученными по исследованию ближнего порядка в аморфно« образце. Для аморфного InZS5 значение энергий активации кристаллизации, так же naît и вслучае SB и Ss. , значительно нияе, чем значения энергии связи Xtl S . . Виды,10, здесь примеси (кеконтролиэуемые) играют активную роль з процессе кристаллиза- . цаи аморфного XtlpS^
Исследование кинетики кристаллизации тонких аморфных пленок TBS 1 TÎ'Sg j полученных вакуумной конденсацией л уоло-вшгх воздействия постоянного электрического поля напряженность:} 300 В/см, показали, что процессы кристаллизации этих пленок такте подчиняются закономерностям Колмогорова - Аврами (2) и в этом случае также установлен .трехмерный роот ( 111 = 4) кристал-
- ~ 26
ликов. А значение опарт!! активации кристаллизации (для Т^З Еобщ= ккал/моль» Ед= 21 ккал/маль, 23 ккал/маль,для T&Sc Е0(5щ= 36 чкал/моль, S3= S ккал/маль, Ер= S киел/шль) оказалось значительно ыеиьше, чем ■ значение соответствующих' величин для пленок, полученных в обычных условиях. Так к ai: аморфные пленки растут из паровой фазы (П) по ПЛ - механизму (А - переохлазден-ная жидкость), то пр. . образовании аморфных зародышей из переохлажденной жидкости воздействие электрического поля монет привести к более разрыхленной аморфной структуре, чем видимо,к связано более неустойчивое состояний омх аморфных пленок.
В пятой главе изложены результаты исследования условий Формирования аморфншс, полукристаллических, в тал числа тексту-р..ровашшх, а монокристалличеоких пленок соединении систем
л3-ве и Си-In-SCTtë, reSe,TèTe , TOnSe2; aaSc , In2S3 , auXhSeQj CuIn3Ses, Cu3In5See ),
полученных при вакуумном осавдёнип соответствующих синтезированных сшшсв на говерхности ионных кристаллов ( jfoLQJi 7 КсР ) и аморфного целлулоида.
Рассмотрен вопрос о разложении соединении этих систем при ' их термической возгонке, Электронографаческий анализ конденсатов, соответствующих различным моментам процесса испарения показал, что при медленном испарении (скорость ссздение ме::ьуе,чем
5 А/с) соединения OaSe , Ûa?Se3(Te3; , TtSe частично разлагаются. Установлен реши испарения, теглпература подложек Тц, при которых получаются пленки исоледгемых соединений. Для получ лия пленок , me^OhSe^GaS^S^ скорость осаждения составляла 10 А/с, дня пленок Cwïn'SGo и CujDi55eg os 20 А/с, а для пленок СиХп3£С5 со юо А/с, Во время осаждения СиТп^Вбд- m подломи о Тп выше 150°С
- 27 -
использован дополнительный источник испарения дли подпитки
конденсата легколотучим компонентом - селеном. При этом скорость
о
осаждения бала в Интерполе 15-20 А/с.
Нагл впервые установлено существование 2 свзрхструктуриих
фаз TfcS , одне. из которых с параметрами тетрагональной ре-
о
шатки а=17,24 ; с=1С,25 А формируется в результате роста пленск
TBS ка jfa.ci, Кс& с L5 70°С, а другая - с параметра-о "
ми а=г17,24:, с=13,С0 А на поверхности целлулоида при комнатной температуре. Такке установлено образование сверхструктурной фазы для ТИТд и TPTnSc£ JP" температурах подлокек Тпг Ю0°С и Тп S 240°С, соответственно. Мг-зду периодами решеток исходной (а0,с0) а сверхструктурных фаз обнаружено простое соотношение: a=aQVr51 , с= с0'/.? и а= а^/б1, с= 2с0, соответствен-но,для сворхструктурных фаз T^tS ; а= a.0V/27, с=с0 для
и а=5а0, с=4с0 тут T9lnSd¡) . Установлено пр.гр. Р или Р 4g,,,, для сверхструктурно!'' фазы T^IjjiSpg ,
X Al/amcí - гя ct ^структурной фазы TPVC .
Пленки ТTPlflSQg растут эпатаксиашю на повермюсти монокристалла JÍCLCi (Тп=130 и 300°С,соответственно), а пленки TP Те - на гранях KÚ ("п 145°С). При этом между сверхструктурной фазой и подложкой наблюдается чет-коз ориентационное соотношение:
(001) /юо/ TUS или ТШ^/f (ioo) /по/ JÍad и (ico) /оо1/ 74? Те Н / 001 /
Относительное несоответствие сопрягающихся сеток составляет: 1,8/2 в случае роста пленок 'J^S и ^InSS^ 11 ТШ. Резкие дифракционные пятна на электронограчмах свидетельствуют о совершенстве монокристаллпческих пленок сверхструктурных фаз
T9S , Т2Те и T2InSe¿ .
- 26 -
При сравнительно юшкой температуре! получатся мозаичные шхзокриоталлмческие пленки исходной фазы ТНХп^С^ ( Тпк;120о С )..Дифракционное m ie электронограм от таких пленок о0нар;тш-ва г три типа точечных рефасксов, свидетельствующих о наличии Tf?x различных ориентации кристалликов ФРХГ)SQg ' » ПРЦ которых плоскости (100), (Ü01) и (III) кристалликов исходной фазы ТШЗед, ■ориентируются паралельно грани (100) jfad .
Дня TP£е эпитакеиальныи рост пленок с четдой ориентацией не имеет места ни np»i каких температурах подложек и скоростях осачсдения. В интервале температур 120 + 160°С на подложках J§ad и Kci обнаруживается образование текстурированных пленок Те SC о осью "С", перпендакулярной поверхности подложек. При Тп äs 165 на поверхности монокристалла обнаруьзно
образование мозаичной мснокристаялпческон пленки 'TPSВ с тремя различными орнентациями кристалликов известной тетрагональной фазы. Размытые дифракционные пятна на электроногралме этих образцов показывают, что кристаллики T£Sß несовершенны. В случае T^&ß образование сверхструктурной фазы мы не наблюдали.
При эпптаксиальном росте пленок соединений QclSq. , Cain5е2 ? CuIUjSQs, Cu^InjSßg на поверхности ионных кристаллов такке реализуются различные ориентации (001), (100) и (III) кристалликов. Эгштаксиальный рост пленок J-П>СиТлЗё^, CuXtlßс четкой ориентацией (100) на поверхности монокристалла JfCLCÜ п пленок Cc^HßSOg на поверхности КсР наблюдается при температурах подложки 400°0, 500°С, 450°С и 300°С, соответственно.
Выявлена различная ориентация кристалликов G-Cl на поверхности JfOLCJ? мя пленок различной толщины. Плеши G-ClSe толщиной го 2000 А, осажденные при Т_ <» 350°С.
- 20 -
теногурированные, причем ось» текстуры шише то л ось "С" и она "
распологается паралельно поверхности подлоги, Д.л пленок Jlfact
о
игньших толщин ( M30Q А), полученных на поверхности (IGu)
при Tnfs250°C, наблюдается более совершенная текстура. Ось теко-
туры также является ооь "С", но в отлично от пленок толщиной о
2000 Л, в данном случае .она перпендикулярна поверхности монокристалла /ГасЛ .
Образование более совершенного монокриоталлического олоя daSe наблюдается на поверхности (III) монокристалла Gaüs при температуре Тп-= 750°С и толщине раотуцего' слояСа^е лд2000°С. На электронограммах этих образцов видны сплошные линии (кипучи линии), что свидетельствует о высокой совершенности полученной монокристаллический пленки G<XSС .
Аморфная фаза соединений TPS , TPSe , TPI/lSe^ >. OaSe (Ga2Se3J , InaSa ) CuDiSe2, CuIn5Se5, &'л?п5&д
образуется вплоть до температуры подложек Тп, равной. 50, 30, ХЗи, 250, IU0, 150, 30°С, соответственно, а выше этих температур наблюдается образование поликрисгаллических пленок вышеуказанных соединений.
Полученные результаты объясняется на основе известных двух механизмов конденсации веществ из паровой фазы: пар—^»»кристалл (ПК) и пар—^аидность (кристал) IШ(К). Здесь предпологается существование "критической" температуры, равной 1/3 Т^ для нейтралышх подлолек. Выше стой температуры конденсация осуществляется по ПК - механизму, а нияе - по ПЯ(К) механизму. Кристаллические подложки ослабевают' коалесценцию, а на нейтральных (аморфных) подложках атомы (молекулы) могут более интенсивно мигрировать, что позволяет объяснить образование аморфной фазы при осаждении ^TPS на кристаллической'подлохасе при комнатной
- 30 ~
температура, в то время как на нейтральной аморфной подложке (целлулоиде) образуется текстурировшшый слой TBS ■„ Зидимо на целлулоиде шеет место текстура коалесценции i'jiii текстура зарождения.
Показало, что наблюдаемые ориептацимпые соотношения при эпитаксиальном роете пленок TBS ,TPSe , TBInSe^ , ТВТе в основном, определяемся близостью атомных конфигураций металлических слоев в кристаллической решетке наростающей пленки и поверхности подложки. Так, в решетке ^CS? атомы металла образуют квадратные сетки с расстояниями между узлами,
о
равными 3,90 ; 4,01 и 4,04 А» соответственно, ¿ляфВТЬ эт" расс-0'
тоение равно 4,44 Л. Аналогичные'квадратные сетки с расстояниями о о
мееду узлами 3,99 А и 4,44 А образуют катионы или анионы на грани (100) кристаллов Jf&dt ч Кс£ , соответственно/ Однако, четкое эпитаксиалыюз соотношение для Тне реализуется, несмотря на то,'что параметр несоответствия сопрягающихся решеток составляет всего J\ = 0,5?, а реализуется три ориентации, при которых 40$. Аналогичное явление известно лдя слуг
чая оиитаксиального рос.та металлов на щнлочно - галоидных кристал- . лах, что объясняется тем, что близость параметров сопряпающихся решеток определяет идеальную опитаксию на начальных стадиях роста по механизму Франка-ван-дер-Мсрве, но не несет прямой отцетствен-кости за эпитаксиальное соотношение в случае механизма Фольмера-- Вебера, Так как исследуемые нами вещества характеризуются смешанной ковалентной и ионной связью, то должен иметь место механизм Ф'ольмера - Вебера, характ»рный д^я слабой адтезим между кристаллом и подложкой.
Образование сверхструктурных фаз связано' с упорядочением образующихся при повышении температуры подложки вакансий атомов
халькогена вследствие его летучести, Упорядчения точечных дефектов могут играть важную роль в компенсации несоответствия параметров сопрягающих решеток при ппнтакональном росте тонкопленочных образцов, что имеет место в наних экспериментах п случае те, Т№ п ТBTtlStr) . . Зароядзние и упорядочение точечных дефектов (в наших опытах вакансии) в экспериментально наращиваемой пленке, видимо, так же привод1Г к уменылега'ю напряжений несоответствия в них и к получении более сонергаешшх монокристаллических образцов,
-Образование совершенного мочокристачлического слоя G&Sb на поверхности (Lll)G(X.As свидетельствует о том,что в этом случае имеет место механизм 2ранка-ван~дер-Мерве, характерна! для сильной адг-ззии между подложкой и нарастающим слоем.
Оснгчнне рззультаты и выводы.
I, Установлено, что фазосбразовагше в результате, взаимодействия бинарных плёнок ТР— S(S&,Те), полученных одновременным и последовательным осандэнцем компонентов прг комнатной температуре, происходит мгновенно, что ооусловлено больаол скоростью реакционной диффузии таллдя и более низкой .температурой реакции в тонких пленках между металлом ц халькогеном по сравнению с массивными образцами. Показано, что для cncveuT&"S(£ë,Tk) при комнатной температуре йозмокно-образование пленок всех фаз, известных-из диаграмм состояний в аморфном или кристаллическом состоянии.
2. Установлено, что фазообразование в системе (ÏGlCfy-SCSë] происходит лишь при повышенных,•относительно комнатной,температурах и при этом первой наблюдаемой фазой-является кристаллическая фаза соединения типа В®, которое переходит в новое соединенно при дальнейшем повышении температуры в результате вторичной реак-
- 32 -
цпп о одним из компонентов, например:
си&а23е5+ da.Se
1.1) + .9е— + 2п$е
Хп + б Хп253 1п£7
Значение коэффициента реакционной диффузии & в растущей фазе тина ¿2 В^ на несколько порядков больше чем значения в соответствующих соединениях типа Л"%ь.
3. Предложено правило для определения первой заровдающейся фазы на границе раздела пленок металл - халькоген:
а) Реакция между компонентами при температурах шга<|ш.щера-туры стеклования Тд • приводит к образованию аморфной 1^3ы соединений, известных ик диаграммы состояния в широком интервале составов;
б) Первым кристаллическим соединением, гаротдающимся в реакции бинарных пар металл - халькоген .при температурах выше температуры стеклования 1д , является фаза с большой концентрацией дефектов (вакансий атомов металла) в ее решетке,
4. Установлено образование аморфных фаз тройных соединений ТО'пЛез 7Са2/?5е2 Си31п^8ед при одновременном оаведении компонентов на подложки, находящихся при комнатной температуре. Для См^Тп^вес} установлена новая гексагональная модификация, изоструктурвая с . Показано, что аморфные фазы бинарных соединений, образущихся при взаимодействия компонентов в тройной системе ТИ—Хп—5(? охватывают более широкий диапазон составов, что можно объяснить стабилизирующим воздействием атомов индия при .формировании метастабильных фаз.
5. Определена примитивная кубическая решетка с периодом а=10,60 А для состава Т'Рд , установлено существование при комнатной температуре метастабильной сизы с ШК решеткой с перио-
дом а--.12,6п Л, пр.гр. р4^32, которая переходит в ТРдЧ'ё при нагревании иш1 же длительном хранении при комнаткой температуре,
б; На основе интегрального анализа интенсивности рассеяния . быстрых электронов построены КРРА в аморфных пленках соединений системы : ТИ^В , ТВ 5 , > а та:0ХЛ
ТВве , , Хп26з , ТеХпБеа, СиХпЗо^, СиЩвед
и определены параметры ближнего порядка - радиусы координационных сфер и числа блина&анх соседей.
о г
7. Установлено, что в аморфной фазе соединений А - В и Си—Хц~5в сохраняются структурные элементы (цепочки,тетраэдры, октаэдры и т.п.) соотвегствущлх кристаллов, которым отвечает наи~ более короткие межатомные расстояния и значения координационных чисел.
Показано, что в известной мере сохраняется также упаковка структурных элементов, за исключением соединений когда, в отличие от кристалла, псе атомы металла аморфной фазы тетраэдричеекп окрукены атомами хачькогена, упакоэк;; которых несколько разрыхлена по сравнению с кристаллической фазой.
8. Установлено укорочение химической связи Т^—3 и увеличение степени ковалеитности химической связи в аморфных платах
гРВб > чг0 объясняет стабильность их по сравнению с массивными образцаг.а.
9. Установлено, что структура ближнего порядка аморфных сраз Ч1^^ > Те £ О , полученных осаждением сплава из паровой фазы
и реакцией компонентов при температурах пике температуры стеклования Тд .одинаковы, что свидетельствует о том, что эта величина, зарактзризуищая аморфную фазу независимо от способа их получения.
10. Впервые метод кинематической электронографии применен к
- 3-1 -
исследованию кинетики кристаллизации аморфных пленок,
" На основе анализа интенсивности дифракционных линии кинематических эликтронограмм построены изотермы кристаллизации тонких ■ пленок и соединений А3 - Б6, Полуниных вакуумной кон-
денсацией в обычных условиях и в условиях осаждения молекулярного пучка в электрическом поле 3000 В«см~*, и установлено,ШООНН подчиняются закономерностям Колмогорова - Дврами и описывактсл аналитическим выражением \J-f- ~ €ХР (— К Ьт ) ^
Разр ботача методика определения значешй энергий активацни-- общей Еойщ, зародшеобразованил роста кристаллов Ер, а также мсрности роста /77 , нг. основании сравнения экс перш,(витальны;'. изотерм кристаллизации' с уравнеш1ем Колмогорова - Авраыи и температурной зависимости времени,начала кристаллизации.
11, Определены значения мерное г:, роста ГП кристаллов при кристаллизации тонких пленок соединений систем А3 - Б6. Показано, что' трехмерный рост кристалликов соответствует образованию сферо-литов, характерны;! для веществ о сильной анизотропией роста
12, Установлено,- что процесс низкотемпературной кристолли-зации пленок'соединений систем !? - В6 ламитиру^тся, в основном, разрывами связей между разноименными атомами вещества.
Показано,что значение энергий активации Ед и Ер кристаллиоа-щш тошшх пленок несколько бочыяе, чем расчетные значе-
шш энергий связи ТИ — 8 , что объясняется усилением химической связи.в тонких аморфных пленках ТРЗ по сравнению с аналогичными в массивных аморфных и кристаллических образцах. '
13, Установлены, условия формирования аморфных, поликристаллических, в том числе гекстурировашшх, и монокристаллнческих пленок , ТО^б^ , 1п¿83 , Си1п$бг),
- 35 -
при вакуумном оспадении соответствующих синтезированных сплавов на поверхности ионшх кристаллов {jfüLCHj Кс£ ) и аморфного целлулоида.
Впервые показано образование сверхструктурннх фаз соединений T^ÜS , TßTb J TfXn» обусловленные образованием точеч!шх дефектов (вакансий летучiro компонента) при попиленной температуре подлонек. Показано наличие простых соотношений между параметрами решеток сверхструктурннх и исходных фаз. Определены пространственные группы симметрии решетки этих фаз.
14. Установлено, что при эк'.таксиальном росте пленок соединений типа Л3В6, В3 и их тройных аналогов гГСХп8&2, CuJnS^t СиХПз$е£ на поверхности (100) ионных кристаллов реализуются три различные ориентации (001), (100) и (III) кристалликов, что объясняется механизмом Фольмера - Вебера, характерной для слабой адгезии ме:хду нарастакщш.: кристаллом к подложкой.
Эпитаксиальный рост пленок G-(XSq с ориентацией (0001) на поверхности (IIT) монокристалла ß-Cl/lS объясняется на основе механизма '¿ранка-вал-дер-йерве, характерный для сильной адгезии меэду нарастающей пленкой i. подложкой.
Установлен эпитаксйальный рост пленок сверхструктурных фаз соединений
TESjTBTe, Xn2S3 7 TßlnSez с четкой единой ориентацией (001) на поверхности зонных кристаллов. Показано, что наблюдаемые ориентациошгае соотношения, в основном, определяются . близостью атомных конфигурации металлических слоев в кристаллической решетке нарастающей пленки и поверхности подложки.
Основныо результаты диссертации опубликованы в следующих ' работа::
I. Эфенди ев Г. А.. Алиев Ф.И.. Иванов I'.B., Казинец Ь'.М. Электронографическое исследование реактивной диффузии между тонки-
мл пленками. .Тозисн докладов ня УШ Рентгеновском совещании, издательство ЛИ СССР, Ленинград, 1Р54г.
2«' Эфочдппп Г.А., Ал-'.ев Ф.Ь. Исследований кинетики реашши млад пленками 1/1 и SR кинематическим методом электронографии, Доклтд АН СССР, I9G5r.,IG5, вып.5, стр.1130-1132.
. 3. Ляпов у.!-'., Тдтлпинова Д.II. Зио..грсиографическое иссле- . дование аморфногоТРЗе .Кристаллография, 1906г.,т.II,внп.З, стр.339-39?.
'1. Эфендиев Г. А., Али ив Ф.И.,- Казинзц '¿.I'.., Шафиза^е P.E.. Иванова II.В..Нуриев H.P« Электрояографпчоское псслздованлс кинетики фазовых превращений в тонких пленках Ч1?St' и Clf—S . Тезисы I Международного Конгресса кристаллографов,XII ,11,Москва,1966г.
s.B-fendiyw G.A., APiyev EL, Kästners M. M.,Shcr-fiZade R. ß., Ivanova I, V-, JfuiLyzvZR., ЕШюп -difvactlonSiudy of PhasettcLnsjovmaüons InVtSe anot Cu-s-fUmSj АсЬаСъубЬаПоут^Шб^Щ?/!^.
<■>• ЗФендаев Г.А.. Алиев Электронографпческое исследование кинетики кристаллизации аморфных пленок сурьмы. Доклад АН СССР, 1968г.,т.179, & 2, стр.314-315.
7. Алиев Ф.И..Нуриев Р.И., Шафг.заде Р.В. Электронографпческое исследование кинетики ct-*»j8 презращлшя в А^^С ' Доклад АН Азербайджанской ССР, 1971г.,т.27, Й 1,стр, 33-36.
8. Шафизаде P.E.. Алиев Ф.И.. Иванова И «В.. Казн::ец М.М.. Нуриев И.Р. Злоктроногрзфическое исследование фазообразованпя и структуры некоторых хелькогенадов серебра. Тезисы докладов X науч-по-технцческого совещания по применению Рентген лучей к исследованию материалов. Москва, 1971г.
9. Алиев Ф.Н.. Иафизада Э;Г..Эфендиев Э.Г. Электр онографи-ческое исследование плёнок Ilg&j , полученных вакуумным осааде-
- 37 -
im ем.•Крпс-аллогр&^ш, 1973г.,т.13, вцп.З, cTp.GGO-C6I.
10, ¡Ь'афизцде P.S.. .Алиев Ф.П.. Иванова И .В., Кпзипец М.М.. Нуриев И.Р., Султанов P.M. Электронографическоз исследование фа-зоосЗразования в системе S • Изв. АН СССР, сер. Неогранич.
материалы, 1973.,т.9, вып. 7, стр.10Э-1-1С97.
А-чпов I.IU, Шафниоде Р.Б. Злсктрсногр Днческое исследование кинетики кристаллизации аморфных пленок селена, ир'нсталлор-рафпя, 197Дг., т. 19, вып.5, стр. II27-II28.'
12. Алиев С.П., Офандиев Э.ГУ, Шафкпаде Р.В. Электроногра-«фнческоэ исследование блигшего порядка и аморфном XflpSß . Иэа» АН Азербайджанской ССР, сор. фп-з.-техн, ii матом.наук, 1374г. 4, стр. 23-25.
13, Алиев -Т.Н., Эфепди-'в Э.Г., Шалю аде P.E. Злектроногра-фическоа исследование кинетики кристаллизации аморфных пленокТПдЗ^ Изв. АН Азербайджанской ССР, сер.фпз.-техн, и мат.н.,1575г., /Л, стр. 23-26.
14, Султанов Р.,'.'.. Алиеп ШаТизада P.E. Исследованле кинетики превращения сб^Д,-^ в аченкох методом кинематической алектронографии. Кристаллография,1976г.,т.Л, вып.2, стр. 429-130.
15. Алиев С'.И.,Офсндиев Э.Г., Иафпзадо P.E. Исследование взаимодействия пленок индия, серн и JtlgSj . Изв.АЛ СССР,cap. "Неорганические материалы", 1977г.,т.13, вин.4,ст.728-729.
16. Идфизаде P.E., Алиев ч.И. .Казинен fvl.M.. Инпноиа И.В.. Султанов P.M. Кинематическая электронография в исследовании фазовых превращений. Cothdcd aßsttarts oj -ePeyenihlntew.
Corres oj-Ciijs-taeeotj?.; Woivzawa¡$.3^1978.
17, Annan Ф.И. , Исмаилов Д.П., Шахразаде P.E. Электроногра-фическое ^следование аморфных пленок • Крпотащюграфпя,
- 38 -
I9d2r., т.27, вып.6, стр.П68-П70.
• 13. Алиев P.M.. ЦаТиааде Р.Б., Исмаилоз Д.II. Электроногра-фическое исследование кинетики кристаллизации тонких пленок Кристаллография, ISC3r.,r.23, вш.4, стр. 5Л3-829.
Т9. Ш;.физадо Р. Б., Али on 0.1!.. Иванова II .В., Ксмаилов Д.И. Кинетика кристаллизация пленок l'ES . Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Электронная микроскопия и электронография в исследовании образования, структуры и свойств твердых тел", Москва, ИКЛН СССР, 1983г."
20. Шафиздце Р.-В., Алиев i.I-I., Султанов P.M. Исследование cL-ъ- ß . пре:ращения в /IggTc • Доклад. АН Азербайджанской ССР, 1933г.2, стр. 22-24.
21. Лл л ев С.М.. ШаТняпда Р.Б., Алекперов Э.Ш. Исследование процесса разложения Cö-Sß при вакуумном испарении. Язв. АН Азербайджанекой ССР, сер. ¿Щ, I9C3r., J£ 3,т. 4, стр.69-73.
22. Ч'аФнзадо Р.Б.. Алиев Ф.П., Нуриев М.Н.. Иванова К .В. , Элекгронографическое исследование формирования вакуумных конденсатов CuZr.Seg. Кзв. АН Азерб.ССР, сер,;ЛШ,т.<1, 1983г., Л 6, стр. 43-45.
23. Алиев Ф.И.. И'тфизаде P.E.. Мамедоп 'К П. Исследование ближнего порядка в аморфном (Х<Хо .Изв. АН Азербайджанской ССР, сер. iMTH, 1933г., т.4, .'£> 5, стр.55-У7. .
24. Алиев Ф.И., Нуриев М.А., ЦаТизаде Р.Б. Исследование кинетики кристаллизации тонких пленок СиIllSe^ , Изв.АН Азербайджанской ССР, сер.ФТШ', 1934г., Je 5, стр. 54-57,
25. Алиев O.K.. Исмаилов Д.Ь.. Иванова И.В.. Иафизаде Р.Б.
• Кинетика кристаллизации пленок T2S - .конденсированных в условиях воздействия внешнего электрического поля. Изв. АН Азербайджанской ССР, сер. МЫН, 1984г., JS 4, стр. 65-67,
- 39 -
26. ГСафизцде P.E., Алиев Д.И., Нуриев М.А. Кристаллизация вакуумных конденсатов CuXflSe^ . Тезисы докладов научно-технической конференции, посвященной 150-летню со дня рождения Д.И.Менделеева, Баку, 1534г.
27* Алиев '¿.'I., Иванова И.В.. Исмаилов Д.н., Кафкпаде Р.Б. Газообразование в точких пленках Tß-S . Cofpcctcc/aßstra-
cts of ihiitenih Inie-ъп. Congres cf CiystotMoyt.,
Гамбург, KT, 1934г., 07-2-20, стр. 153.
23. Алиев Ф.'Л., Исмамлов Д.И.. Ш&Т.нзаде P.E. Электроногра-фическое исследование пленок T'PS , полученных вакуумным осаждением, Кристаллография, 1935, вып.4, стр. 829-830.
29. Алиев Ф.Н., Иванова И.В., Исмаилова Д.!-'., Иафиззде P.E. Влияние поля на формирование пленок селенида t/.еди, физика и химия обработки материалов, iS35r., .'SI, стр. 126-127.
30. Алиев S.И., Нугчев i.i.A., Шагпзадз Р.Б. Исследование ближнего порядка аморфных пленок CuInSëg. Доклад. АН Азербайджанской ССР, 1У35Г., т.'Г, .'£ 3, стр. 25-27.
31. Алиев С'«И. 1 Нупкев ".А., Иафизаде Р.Б. Электронографичес-кое исследование пленок CuItl^^S, полученных 'вакуумным осаядени-ем. Препринт !ê 161, Институт Сизикк АН Азербайджанской ССР, 1935г.
32. Шафи^аде Р.Б., "Атшахвердчев K.P.. Алиев 'Ф.И., Бабаев С.С. Нуриев '/I.A. Длинноволновый спектр и фотопроводимость в монокрис-' таллических пленках CulnSe« . Доклад,аН Азербайджанской ССР, 1986г., ß I, стр. 23-26.
33. Алиев &.IÎ.. Испаплоз Д.И., îteai!OE_a ji__.3_., Шафпзаде Р.Б. Фазообразование в тонких пленках" системы T&S . Изв. АН СССР, сер."Неорг, гатеряаш", 1986г.,т.22, ¡1: 4, стр. 574-576.
34. Алиев Ф.И., Исмаплов Д.И., ШаДизаде Р.Б. Фазообразова-нае в тонких пленках системы Т7^—Tfe . Изв. АН СССР, сер.
- 40 -
"Несрг, материалы.",1957г., т.23, :ё 10, стр.1043-1С45.
3е. Султанов P."... iicngr-iOii Д.У!.. Алиев '¿.14.. Шой'зоде Р.Б. Элактронографическое иослодоваше Газообразования в система/lg^ || фазоаых превращений в AtjgS и AПрепринт ,'ё 247, Институт Физ;.кп ЛН Азербайджанской ССР, 1937г.
3G, Ксжилов Z.H.. Алпвв С.П.. Иванова И .В.. Шфппаце Р.Б. Взаимодействие и фазообразолапие з тонких пленках системы TPS Препринт Jf 208, Институт ¿изики АН Азербайджанской GJP, 1937г.
37. Ис,у,аилов д.П.. Алиев S.U.. Цафиззде Р.Б. Злекгронсгра-фичоскоо исследование пленок полученных вакуу-ишм
осаженном, Препринт Ш 217, Институт Физики /Л Азербайджанской ССР, 1937г. - •
35. .Алиев w.i'.. Исманлов Д.Ц.. Су;.т;тнов Р.И.. Иванова Н.В.. Ша$изапе P.E. иазообразовашэ в системе Т'Р—i>e и кинотика кристаллизации аморфных пленок T^Sß , конденсированных в обычных условиях и в условиях воздействия внзинего электрического поля, Депонированная рукопись в ВИНИТИ." 20.01.1 SoGr.,PET JS'722-ВЗЗ.
ЗЭ.Шафизэде Р.Б., Алиев '¿.П.. Исмаглоп Л.И. Электроногра-фмческое исследовшше пленок T'PTfe , полученных вакуумным асалс-дением, Доклад.АН Азербайджанской ССР, т.44, tö 6, стр. 21-23.
40. Таг"пов В.И., Алиев Ф.Н., Гахр^манов H.Q.. Керимов В.И. Мамедов A.A. Электронографлчсское исследование тонких пленок
полненных вакуумным осавдением. Доклад.АД Азербайджанской ССР, 1938г. т.14, № 10, стр. 11-12.
41. Алиез '5.I... Искаилов Д.И.. Султанов P.M.. Алекперова Э.Э. Шафизаде Р.Б. Сверхпериода в эгштаксиальных гшенках
TPInSeg,
Тезисы доклада 8 Общеевропейской конференции "Исследование веществ в конденсированном состоянии", Будапешт, 1988г.
42. Алиев Ф.И.. Нсмаилов Д.И.. Иванова И.В.. Шафнзаде Р.Б.
- 'II -
Структурные фазовые переходы в пленках халькогенидов тадыш. Тезисы доклада XII Европейской 'Кристатлограф>ическо,4 конференции, Москва, 1939г,
■43. Исмаилсв Д.И.. Султанов P.M.. Мехткев Г.С.. Алиев Ф.И., Шафизаде Р.Б. Способ получения полупроводниковых монокристаллических пленок халькогенидов, Авторское свидетельство Г» 15491135,1939г.
44. Алиев Ф.И., Нуриев f.:.А.. Шафпзпде Р.Б. Оазоо^разопшше в тонких пленках системы Сц-Xn-Se. Изв. АН Азербайджанской ССР, с ер. МТН, 19SO?., jfij-2;c тр. 87- 83•
45. Алиев Ф.И., Исмаилоа Д.!!., ц1афпзаде Р.Б. Сверхструктурная фаза77£2л5^. Доклад, АН Азербайджанской ССР, 1932г., т.45,
}Ь II—12, стр.27-29.
46. Алиев Ф.И.. Нсмшшоз Д.И., 11Ытааде Р.Б.. Алекперов Э.Ш. Ближний порядок в аморфных пленках систем T£—S и I^—Sß . Препринт .'«'. 334, Институт Физики ЛИ Азербайджанской ССР, IS9Ir,
47. Исмаилоп Д.К., Алиев »'а.!-!., Султаио:. Р.'.'., Шафияаде Р.З. . Кинетика крисгиш:зацки аморфных пленок I/V S^. Поверхность, физ.,хим. и механика, 1991г.5, стр.ПЗ-IiG.
•18. Исмзилов Д.1'., Алиев Ф.И., Султанов P.M.. Ша^изаце Р.Б. базовый состав пленок системы Tü—Xtl— Sq . Изв. АН СССР, сер. "Неорг.материалы", IS9Ir., т.27, & 3, стр. 474 - 476. -
49.Ismс*itovfrГ- 7Suiianov Я.М., Л&'уеуГХ ,Shaf fiSotcIq R.B., EpHcory afThäMium Ctiaßcoyenic/e fiews on Ion lg CnjsictC Surfet c.o$ ,Т/й/? Soviel JeJ%V205
■ 50. Алиев Ф.И.. Исмаилоз Д.И.. Аяекпергч Э.Ш..Шафизаде Р.Б. Электронографическое исследование ближнего порядка и кинетики кристаллизации тонких аморфши пленок соединений системы'ТС-<5 и G-CtgSc^ , Тезисы доклада I Всесоюзного симпозиума "Методы дифракции электронов в исследовании структуры вещества", Москва,
1°91г.,стр. 39.
. 51. Алиев Ф.И.. Исмаялов Д.И., Иванова И.В., Шафизаде Р.Б. Взаимодействие и фазообразованпз в тонких пленках системы'ЛР-ТЬ физика и техника полупроводников, (сборник трудов) И4АН Азербайджанской ССР, Баку, 1991г., стр. 63-74. .
52. Алиев Ф.И.. Исмаплов Д.И.. Султанов Р. К.. Шафизаде Р.Б. Кинетика кристаллизации аморфных пленок сульфида таллия(ТВ^З). Доклад АН Азербайджанской ССР, 1591г.,т.47, & 3, стр.34-33.
53. 1Усейнов Г.Г.. Алиев И.Г. Рзааз 0.0.. Алиев О.М., -Алиев О,И. Структура и злектрооптические свойства монокристаллов
* Hsopг• материалы, 1993г., т.29, !6 4, стр.
"83-435.
9
-43-
ABSTCACT
ALIYEV F.I. INTERACTION, PHASE FORMATION, STRUCTURE AND
CRYSTALLIZATION KINETICS OF A3-BS SYSTEM THIN FILMS
Thin films or A3-B6 and Cu-In-SG systems compounds obtained by preclpi tatlon 0" components from difrerent sources and ready-mods alloys in vacuum have been studied electrrio-grarically. The regularities or interaction. Phase formation in the films of Aa-Ba systems havn been established- The rule rcr denning or the first nucleatlon phase on the matal-chalcogen film boundary nas been suggested. Parameters or the nepr array have been determined. It was established that structural elements or crystals remain the sans in amorphous phase of cooresponding compounds or AJ-Bb and Cu-In-Se. The shortest interatomic distances correspond these elements. Method or kinematic electronography hns been applied for the first tlim to studies or crystallization kinetics or thin films. It is established that low-temper8ture crystallization or thin rllrss or A3-B8 compounds in coftflned mainly by ruptures of connections between atoms of different types. Conditions or amorphous polycrystallic and monocrystalllc films formation or the compounds systems A3!*6 and Cu-In-Se have been determined. The unknown before superstructural phases or TIS. T1T1 and TlInSe2 and peculiarities of their epitaxial growth have been established.
Areas or application: thin.films physics and technology. semiconductor science.
- 'Й -
еЛШЕВ ФАЗЛЛ ИСА оглу
А3 - В6 НАЗИК Т9Б8ГеВРЛНИН ГАРНйШПШ ТО"СИРЛ, ФАЗАЭМЭЛЭК8ЛЧ6,ГУРУЛУШУ ВЭ КРИСТАЛЛАiiiМА МНЕТККАШ _ X7J1AC8
л г
А - Б »e tLt~ Jf)—gc систеии бярлвшмелвринин компо-нентлвринин ики мгхтелиф квнбвдвн вэ hasup вринтинин яакуумда бухардандырылмасы se чокдтртлмеси лолу иле алынмиш назик твбэгв-лери едектронографил'а тсул.у иле твдгиг едилкилдир.
о ¿г
Av - В системи тебегелвриник гарлыл«1гли те"сири,физае\<элв-колмэнин ганунаулгунлуглары MTe.i.jeii олунмуидур; метал-Ьалкэкен твбвгвлеринин сгрЬвд алрычында илк ларанан фазанин тв'Мин олун-каси галдасы твклиф олунмуздур. Jaxun кчзамиь параметрлари t8"jiih едялмиш ja игвллэн олунмушдур ки, А - В «а ClI— ХП-Ss системлеринин Оирлашмэлэринин аморф фазасында гурулул елементлэрл y.iryn кристалдакы кимиднр. Ллк двфэ олараг кине^атик електро-нографила тсулу илэ назик тэбягэлэрин кристаллалма ккнетикаси
- о g
тэдгиг едилуилдир во. чуеллен олунмушдур ки, А - В системи бкр-лэшмплэринин аиорф тебэгэлэринин ашага твмпературларда кристал-лашма просеси всасэн Ыаддвнин чгхтялиф «дли атомлари арасиндакы рабктзнин гырилкаси илэ лимитленир. (? - В^ ia Си — Iii - St? системлэри бирлешчэлерицин аиорф, полакрисгал мэ монсристал твбэгьлэринин формалаама швраити мтеллэн олунмулдур. m •> TtTg -tTffilSSo -нин ифрат гуру л у оу фа га л эры вэ онла-puri епигаксиал квзермесинин хгсусиллетлери утэллэн едилуиздир.
Тэгбиг области: назик твбэгвлвр физикаси ве технолокиласм,
Г'
,1ар«1ккечкричи материалалнвслыг вэ с. ' J
