Явление электронно-индуцированного дихронизма в стеклоподобных халькогенидах мышьяка тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

ГГ5 ОД ..

1 ІНСТИТУТ ФІЗИЧНОЇ оптики 1 0 і\ф&8сШ$:тво освіти України

Балицька Валентина Олексіївна

УДК 621.315.592:539.213

ЯВИЩЕ ЕЛЕКТРОННО-ІПДУКОВАНОГО ДИХРОЇЗМУ В СКЛОПОДІБНИХ ХАЛЬКОГЕНЩАХ МИШ’ЯКУ

01.04.05 - Оптика, лазерна фізика

Автореферат дисертації па здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичшїх наук

Львів-1997

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Львівському науково-дослідному інституті матеріалів науково-виробничого підриємства ’’Карат” Міністерства промислової політики України

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук

Шпотюк Олег Йосипович заст. ген. директора НВП ’’Карат”

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук,

професор Кикинеші Олександр Олександрович, Ужгородський державний університет, завідувач кафедри твердотільної електроніки

доктор фізико-математичних наук, професор Носенко Анатолій Єрофійович,

Львівський державний університет ім. Ів. Франка, професор кафедри напівпровідників

Провідна організація: Інститут фізики НАН України, м. Київ

Захист відбудеться січім 1998 р. о 1530 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.071.01 при Інституті фізичної оптики за адресою: 290005 м. Львів, вул. Драгоманова, 23.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту фізичної оптики за адресою: 290005 м. Львів, вул. Драгоманова, 23.

Автореферат розісланий грудня 1997 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор фізико-математичних наук

ЗАГАЛЬНА ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Халькогенідні склоподібні напівпровідники (ХСН), зідкриті Коломійцем Б.Т. та Горюновою H.A. ще в середині 50-х років, і надалі залишаються в центрі уваги спеціалістів по невпорядкованому твердому стану речовини, головним чином, завдяки комплексові властивих їм унікальних фізичних ефектів. До числа таких належать, зокрема, відомі фотоіндукованІ зміни оптичних властивостей, покладені в основу використання цих матеріалів у техніці оптичного запису інформації. Цій проблемі присвячено багато наукових публікацій як у вітчизняній, так і в зарубіжній періодиці. Достатньо назвати імена таких дослідників як Любін В.М., Шварц К.К., Костишин М.Т., Фрумар M., Ватева О., Кикинеші О.О., Танака K., Адріянсенс Г., Нагельс П., Влліотг C., наукові школи яких і сьогодні активно та плідно функціонують в даній області.

Незважаючи на те, що механізм реверсивних фотоіндукованих ефектів (ФІЕ) глибоко не розкритий, а запропоновані моделі відображають, як правило, лише окремі аспекти цього багатогранного явища, незаперечним є факт, що його походження, як і ряд інших індукованих ефектів, слід шукати у високому ступені структурної гнучкості ХСН за рахунок присутності двократно координованих атомів халькогену [1-2]. Lp-характер побудови вершини валентної зони в сукупності із властивою цим матеріалам сильною електрон-фононною взаємодією теж сприяють тому, що електронні збудження, як правило, не є просторово локалізованими, а ефективно передаються в атомну підсистему, де фіксуються у вигляді нового метастабільного стану.

Не менше важливою й актуальною виявилася також проблема радіаційно-індукованих явищ, які спостерігаються після тривалого опромінення ХСН високоенергетичним (Е>1 МеВ) іонізуючим випромінюванням - гама-квантами ізотопу 60Со, прискореними електронами, нейтронами. їх закономірності значною мірою аналогічні до закономірностей фотоіндукованих ефектів, що пояснюється спільністю мікроструктурного механізму відповідних

деструкційно-полімеризацішшх перетворень, або так званих процесії координаційного дефектоутворення [3].

Вищеназвані фото- та радіаційно-індуковані ефекти належать до числг скалярних, оскільки вони виявляються у зміні оптичних властивостей ХСН незалежно від поляризації зондуючого світлового випромінювання. Але з робіт Жданова В.Г. і Маліновського В.К. кінця 70-х років [4] відомо, що під дієк лінійно-ноляризованого світла в ХСН виникає фотоіндукована анізотропія } формі лінійного дихроїзму та двозаломлення. Цей ефект детальне досліджувався наприкінці 80-х і на початку 90-років Любіним В.М. тг Тихомировим В.К. [5], хоча його природа все ще залишається дискусійною.

Враховуючи схожість фізичних закономірностей скалярних фото- тг радіаційно-індукованих явищ у ХСН, можна висловити припущення пр( існування відповідного радіаційного аналога векторних ФІЕ. У праці [6] вперш« були сформульовані передумови постановки і реалізації такого експерименту, і також показано, що в монолітних зразках склоподібного АБгБз за чітк< витриманих умов опромінення явище електронно-індукованого дихроїзму (ЕТД справді спостерігається.

Метою цієї роботи було встановити фізичні закономірності т; мікроетруктурний механізм ЕІД в ХСН на основі АкгБз.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити інші, більв часткові завдання, а саме:

- дослідити спектральні характеристики ЕІД у халькогенідних стекла: псевдобінарної системи А828з-8Ь28з, встановити відповідні для них фізичн особливості; проаналізувати можливість використання даних ефектів дл дозиметрії високоенергетичних електронних потоків;

- визначити та описати вплив на ЕІД ізотермічних відпалів опромінених зразкії тривалості їх зберігання при кімнатній температурі (часові стабільності), також флюєнсу високоенергетичного (Е>1 МеВ) електронного опромінення;

з

- використовуючи техніку 14 Фур’с-спектроскопії наведеного оптичного відбивання, вивчити природу явища ЕІД та представити модель відповідних структурних перетворень.

Наукова новизна роботи полягас у тому, що в ній вперше проведено комплексне експериментальне дослідження фізичних закономірностей та мікроструктурного механізму явища ЕІД у ХСН на основі Ая28з, зокрема:

1. Досліджено та встановлено особливості спектральних характеристик ЕІД халькогенідних стекол псевдобінарної системи А.ч28з-8Ь28з.

2. Вперше визначено та описано вплив на ЕІД ізотермічних відпалів, тривалості зберігання зразків після електронного опромінення, а також флгаенсу прискорених електронів.

3. Встановлено, що екстраполяції довгохвильових квазілінійних “хвостів” сімейства спектральних характеристик ЕІД склоподібного Аз28з у вигляді кГ1і\’)~Дг/_-<і (Аа=аі!-аі с різницею коефіцієнтів поглинання світла із взаємно-ортогональними поляризаціями відносно потоку електронів), отриманих після термовідпалів при різних температурах Т<423 К, у різні моменти часу після опромінення ЛКІ5-16 діб або при різних флюенсах електронів Ф>10!5см'2, характеризуються єдиною фокальною точкою Р із абсцисою, залежною від ширини забороненої зони матеріалу.

4. Показано, що, металізація хімічних зв’язків ХСН на основі Аз^з за рахунок введення компонентів елементїв-аналогів миш’яку (БЬ) у межах псевдобінарного розрізу АягЯз-ЯЬіЯз послаблює явище ЕІД.

5. Вперше встановлено, що в результаті електронного опромінення склоподібного Аз28з в умовах, що викликають явище ЕІД, створюються два типи дефектних центрів з принципово різною чутливістю до температури наступного ізотермічного відпалу:

- при температурах, нижчих порогу термостирання скалярних радіаційно-стимульованих ефектів у склоподібному Ах28з (390-395 К), анігілюючими дефектами є пари недокоординованих атомів - гетероатомних (Ав2+, Зі"), а також гомоатомних (М2, Ая2+) (в і", 8|+), які і є відповідальними за явище

ЕІД, причому домінуючим типом недокоординованих дефектних пар є парі (Аз2+, Б]'), які створюються при деструкції (Аз-Я) зв’язків ( у позначенні дефектів верхній символ означає зарядовий стан, а нижній - числс найближчих сусідів даного атома);

- при температурах, вищих порогу термостирання скалярних радіаційно-стимульованих ефектів у склоподібному АєгЗз (390-395 К), окрім названю вище процесів анігіляції недокоординованих дефектних пар, суттєвим* стають процеси анігіляції координаційних дефектів у формі пар протилежне заряджених атомів з аномальною недо- і надкоординацією.

Практичне значення отриманих результатів визначається можливістк використовувати халькоіенідні стекла на основі АзгЗз для дозиметрі: високоенергетичних електронних потоків. Функціонування такго

дозиметричних систем грунтується на монотонності дозових характеристик ЕІД У порівнянні з відомими аналогами на основі оксидних стекол запроионован дозиметри відзначаються високим рівнем флюенсів електронного опромінення які можуть бути зареєстровані за їх допомогою (5-1015-10п см"2).

Отримані експериментальні результати використовувалися дго

визначення радіаційної стійкості ХСН, а також пристроїв на їх основі () виконанні госпдоговірної роботи НДР-92206 “Дослідження радіаційно

стійкості матеріалів та виробів електронної техніки спеціального призначення” номер держреєстрації 0197 УО 15336).

ІІа захист виносяться наступні наукові положення:

1. Явище ЕІД проявляється в області урбахівського краю фундаментально« поглинання монолітних зразків ХСН, описується різницею коефіцієнта поглинання зондуючих світлових променів із взаємно-ортогональїгамі

площинами поляризації (по відношенню до напрямку електронного потоку) може бути представлене при збільшенні енергії фотонів наростаючок довгохвильовою квазілінійною ділянкою з крутизною пахилу до І еВ'1 : наступною більш крутою ділянкою короткохвильового краю.

. Спектральні залежності ЕІД склоподібного AS2S3 визначаються флюенсом електронного опромінення, часом витримки зразків після радіаційної обробки, а також температурою післярадіаційного відпалу, причому сімейство відповідних характеристик K(hv) у довгохвильовій області описується єдиною фокальною точкою F, залежною від типу матеріалу.

. Введення в склоподібний AS2S3 елементів-аналогів миш’яку, зокрема, сурми в межах псевдобінарного розрізу As2S3-Sb2S3, послаблює ефект ЕІД з одночасним довгохвильовим зміщенням його спектральних характеристик за рахунок металізації хімічних зв’язків матриці.

. Мікроструктурний механізм явища ЕІД у досліджуваних ХСН пов’язаний із утворенням у їх структурному каркасі координаційних дефектних центрів типу орієнтованих пар (диполів) недокоординованих атомів з протилежним електричним зарядом за рахунок розриву ковалентних хімічних зв’язків, причому ініціюючим процесом дефектоутворення є зміщення атомів по надпороговому механізму у напрямку поширення електронного потоку,

і. Скалярні електронно-індуковані оптичні ефекти в склоподібному AS2S3 проявляються як довгохвильовий зсув краю оптичного пропускання, незалежно від поляризації зондуючого світлового випромінювання, і зумовлені, як і у випадку гама-опромінення, процесами перемикання хімічних зв’язків з одночасним утворенням пар над-недокоординованих атомів без переважної орієнтації.

Апробація роботи. Основні результати дисертації доповідалися і ібговорювалися на наукових конференціях, зокрема: International School-"onference on Physical Problems in Material Science of Semiconductors” Chemivtsi, 1995), XVII International Congress on Glass (China, Beijing, 1995), /III International Conference “Radiation Effects in Insulators” (Catania, Italy, 1995), s'ATO Advanced Study Institute “Amorphous Insulators and Semiconductors” Sozopol, Bulgaria, 1996), Ninth International Conference on Rapidly Quenched and vletastable Materials” (Bratislawa, 1996), International Conference “Advanced optical Materials and Devices” (Riga, Latvia, 1996), NATO Advanced Research

Workshop “Physics and Applications of Non-Crystalline Semiconductors in Optoelectronics” (Chisinau, Moldowa, 1996), International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter (Prague, 1996), 17u International Conference on Amorphous and Microcrystalline Semiconductors’' (Budapest, Hungary, 1997), 11th European Conference on Solid State Transducers “EUROSENSORS‘XI” (Warsaw, Poland, 1997), 5th International Conference on Optics “ROMOPTO’97” (Bucharest, 1997).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 наукових робіт, серед яких 5 статей у реферованій науковій періодиці. Список основних публікацій приведено в кінці автореферату.

Особистий внесок здобувана. У процесі виконання цієї дисертаційної роботи здобувач сформулював основні завдання досліджень, безпосередньс виконав комшіскс вимірювань спектральних залежностей явища ЕІД, провії дослідження його мікроструктурного механізму, узагальнив отримані

JlililtJTO RT И) ТТОїІІ ТО ТТЛЛПЛТОПМТ) т> 1 ТТТТЛТ51 ТТІДГ1 1 ГТТ^МГТЛATOTtl 1 ЛО’ЇЧГТІТ.Т'ІТІТ

дині їй pwjviuiuux

досліджень.

Структура i-а об’єм дисертації. Дисертація складається зі вступу, дво> розділів, присвячених літературному аналізу та постановці проблемі досліджень, методологічного розділу, двох розділів із викладом оригінальню експериментальних даних і списку використаних джерел. Налічує 148 сторіної машинописного тексту, 40 рисунків, 8 таблиць та 185 бібліографічних назв.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми, сформульовано мету роботи т< завдання дослідження, наведено основні положення, які виносяться на захист визначено наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів.

У першому розділі дисертації на основі літературних дани: проаналізовано сучасний рівень уявлень про структуру аморфниз халькогенідних матеріалів, дана коротка характеристика енергетичної зонно

структури та узагальнені закономірності фотоіндукованих ефектів у цих матеріалах, особлива увага зосереджена на огляді векторних ФІЕ у ХСН. Показано, що механізм цих ефектів вивчений недостатньо (порівняно зі скалярними ФІЕ) і зроблено припущення, що векторні ефекти слід пов’язувати

із фотоіндуковаїюю орієнтацією структурно-анізотропних комплексів ХСН.

У другому розділі описано особливості взаємодії високоенергетичного електронного випромінювання з твердими тілами, зокрема з ХСН, та проведено розрахунок концентрації зміщених атомів, що виникають в склоподібному трисульфіді миш’яку під дісю високоенергетичного електронного опромінення з енергісю 2,8 МеВ.

На основі літературних даних розглянуто закономірності скалярних електронно-індукованих ефектів у ХСН та моделі механізмів, які пропонуються для їх пояснення.

У розділі 3 сформульовані головні передумови для спостереження векторних радіаційно-індукованих ефектів, описано специфіку підготовки зразків ХСН на основі сульфіду миш’яку, показано “геометрію” спостереження ЕІД (рис.1). Описано методику дослідження механізму ЕІД із використанням техніки довгохвильової 14 Фур’е-спектроскопії наведеного оптичного поглинання.

Розділ 4 присвячений дослідженню фізичних закономірностей ЕІД.

Даний ефект, тобто різниця коефіцієнтів поглинання світла із взаємно-ортогональними поляризаціями (по відношенню до напрямку збуджуючого потоку високоенергетичних прискорених електронів), спостерігається в монолітних кубічних зразках ХСН в області урбахівського краю фундаментального поглинання (а<103 см'1).

Отримано спектральні характеристики ЕІД у вигляді залежності різниці коефіцієнтів пропускання світла із взаємно-ортогональними площинами поляризації Ат=тх- тц -ДЬу) і параметра к = Аа-сі = (041 - ах)-сі= ф(Ьу) (рис.2). ЕІД загасає при термовідпалі опромінених стекол до температур на 20-30 К нижчих початку діапазону їх розм’ягшення ТЕ та в процесі тривалої витримки (15-16 діб)

Рис.1. Схема спостереження явища ЕІД в ХСН

Ьу, сВ

Рис.2. Спектральні характеристики ЕІД склоподібного АїгЗз після електрокногс опромінення флюенсом 5-Ю'4 см2 (крива 1) та наступних термовідпалів ари 343 (крив; 2), 373 (крива 3), 398 (крива 4) і 423 К (крива 5). (Вставка: Спектральна характеристик: коефіцієнта поглинання неопроміненого АвгЭз).

після високоенергетичного електронного опромінення.

Екстраполяції довгохвильових квазілінійних “хвостів” сімейства спектральних характеристик ЕІД склоподібного А$283 у формі к(1іу), отриманих після термовідпалів при різних температурах, у різні моменти часу після опромінення або при різних флюенсах електронів, характеризуються єдиною фокальною точкою Р з абсцисою, залежною від ширини забороненої зони матеріалу.

Введення у склоподібний елементів-аналогів миш’яку (БЬ) у межах

псевдобінарного розрізу АзгБз-БЬгБз послаблює дихроїзм. Фізичні закономірності вливу термовідпалу, флюенсу прискорених електронів та часової стабільності ЕІД у халькогенідних стеклах цієї псевдобінарної системи в межах до ЗО моль % 8Ь283 - аналогічні.

Використовуючи експериментально встановлену залежність ЕІД від флюенсу електронного потоку Ф>1015 см'2 (Е=2,о МеВ), проаналізовано можливість використовувати монолітні зразки ХСН на основі Ля2£з у якості чутливих елементів твердотільних дозиметричних систем промислового призначення.

У розлілі 5 викладені результати дослідження мікроструктурного механізму ЕІД у склоподібному трисульфіді миш’яку.

14 Фур’є-спектроскопічні дослідження спектрів відбивання склоподібного А528з у діапазоні 500-100 см'1 після електронного опромінення (Е=2,8 МеВ) флюенсом 5-Ю16 см'2 свідчать про суттєві реологічні пошкодження грані куба, перпендикулярної до потоку прискорених електронів, і окислення інших граней.

У результаті електронного опромінення склоподібного ЛБгБз в умовах, що викликають явище ЕІД, створюються два типи дефектних центрів з принципово різною чутливістю до температури наступного ізотермічного відпалу. Обидва типи дефектів анігілюють з підвищенням температури до 423 К.

При температурах, нижчих порогу термостиранпя скалярних радіаційио-стимульованих ефектів у склоподібному АзгБз (390-395 К), анігілюючими

дефектами є пари недокоординованих атомів з протилежно зарядженими електричними зарядами, створені шляхом електронно-стимульованого розриву ковалентних хімічних зв’язків. Процесу їх анігіляції відповідає значне збільшення в спектрах термонаведеного відбивання електронно-опроміненого склоподібного AS2S3 інтенсивності коливних смуг власних структурних комплексів на основі гетерополярних As-S та гомополярних As-As і S-S хімічних зв’язків. Домінуючим типом недокоординованих дефектних пар є (As2+, Sf), створені при деструкції гетерополярних (As-S) зв’язків.

При температурах, вищих порогу термостирашія скалярних радіаційно-стимульованих ефектів у склоподібному AS2S3 (390-395 К), окрім названих вище процесів анігіляції недокоординованих дефектних пар, суттєвими стають процеси анігіляції координаційних дефектів у формі пар протилежно заряджених атомів з аномальною недо- і надкоординацією, зокрема дефектів (As/, Sf). Їх анігіляції відповідає збільшення у спектрах термонаведеного відбивання електронно-опороміненого AS2S3 інтенсивності смуг 324, 308, 301 і 288 см'1 і одночасне зменшення інтенсивності смуг 377, 230, 165 і 140 см'1, що відповідають гомополярним зв’язкам As-As і S-S. Загальна схема цього процесу може бути описала реакціями переключення хімічних зв’язків типу:

As-S -> As-As, (1)

S-S —> As-S. (2)

При температурах вищих 400 К, домінуючим типом термоанігілюючих недокоординованих дефектних пар є (Sf, Si+), про що свідчить переважання у спектрах наведеного відбивання смуг 243 і 188 см’1, відповідальних за коливання структурних комплексів на основі S-S зв’язків.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

1. Явище ЕІД, тобто різниця коефіцієнтів поглинання зондуючого світлового пучка із взаємно-ортогональними поляризаціями (по відношенню до напрямку збуджуючого потоку високоенергетичних прискорених електронів з флюенсом

Ф>1015 см'2), спостерігається у моиолітних кубічних зразках ХСН на основі /\s2S3 в області урбахівського краю фундаментального поглинання (а<103 см'1).

2. Спектральні характеристики ЕІД можуть бути представлені:

- у формі залежності різниці коефіцієнтів пропускання світла із взаємно-ортогональними площинами поляризації - Ат-іі-тц =ґ(Ьу) - як асиметрична крива з яскраво вираженим максимумом при Ьутах і двома спадаючими крилами: різким короткохвильовим і більш пологим довгохвильовим;

- у формі залежності параметра к = Аа-сі = (а||- а_[.)-с1= Г(Ьу) для світла із взаємно-ортогональними площинами поляризації як монотонно наростаюча, по мірі збільшення енергії фотонів Ну, крива із квазілінійним довгохвильовим “хвостом” при сталій крутизні нахилу г)<1еВ"1 і короткохвильовим наростаючим краєм із змінною крутизною нахилу 5 порядку' кількох еВ'1.

3. Ефект ЕІД загасає при термовідпалі опромінених стекол до температур на 2030 К нижчих початку діапазону їх розм’ягшення та в процесі тривалої витримки (15-16 діб) зразків ХСН після високоенергетичного електронного опромінення.

4. Екстраполяції довгохвильових казілінійних “хвостів” сімейства спектральних характеристик ЕІД ХСН у вигляді к(Ьу), отриманих після термовідпалів при різних температурах Т<423 К, у різні моменти часу після опромінення ДК15-16 діб або при різних флюенсах електронів Ф>1015см"2, характеризуються єдиною фокальною точкою Р з абсцисою, залежною від ширини забороненої зони матеріалу.

5. Залежність ефекту ЕІД від флюенсу електронів з енергією Е=2,8 МеВ (дозова залежність) досліджуваних зразків ХСН на основі А^Бз може бути представлена квазілінійною ділянкою зміни к в області 5-10І5<Ф<1017 см'2, що дає змогу використовувати ці матеріали як чутливі елементи твердотільпих дозиметричних систем, і наступною більш пологою ділянкою поступового насичення к в області Ф>1017см'2. При флюеисах Ф<1015 см'2 ЕІД відсутній.

6. Ефективність ЕІД, у кінцевому випадку, визначається хімічним складом зразків ХСН. Металізація хімічних зв’язків ХСН на основі Ая28з завдяки

введенню елементів-аналогів миш’яку (БЬ) у межах ясевдобінарного розрізу АзіБз-ЗЬгВз послаблює дихроїзм. Ефекти композиційного впливу на ЕІД більш істотно виражені при малих концентраціях “металізуючих” домішок.

7. Фізичні закономірності вливу термовідпалу, флюенсу прискорених електронів та часової стабільності ЕІД аналогічні у халькогенідних стеклах псевдобінарної системи (Ля28з)х(8Ь2^з)|.х у межах зміни х від 0,7 до 1,0.

8. 14 Фур’є-спектроскопічні дослідження спектрів відбивання склоподібного Аб^з у діапазоні 500-100 см'1 після електронного опромінення (Е~2,8 МеВ) флюенсом 5-Ю16 см'2 свідчать про суттєві реологічні пошкодження грані куба, перпендикулярної до потоку прискорених електронів, і окислення інших граней. Перший процес проявляється в зменшенні на 5-7% фонового значення оптичного відбивання у всьому досліджуваному діапазоні, а другий - у збільшенні інтенсивності смуги 420 см"1, відповідальної за коливання структурних комплексів Аб-О.

9. У результаті електронного опромінення склоподібного Аб^з в умовах, що викликають явище ЕІД, створюється два типи дефектів з різною чутливістю до температури наступного ізотермічного відпалу. Вони анігілюють з підвищенням температури до 423 К.

10. При температурах, нижчих пороху термостирания скалярних радіаційно-стимульованих ефектів у склоподібному Аз28з (390-395 К), анігілюючими дефектами є пари недокоординованих атомів з протилежно зарядженими електричними зарядами, створені шляхом електронно-стимульованого розриву ковалентних хімічних зв’язків - (Ав/, в і"), (Аб2+, Аз2‘) та (8/, БГ). Розрахована за моделлю Кінчіна-Піза концентрація цих дефектів співпадає з концентрацією, оціненою на основі експериментальних 14 спектрів.

11. При температурах, вищих порогу термостирання скалярних радіаційно-стимульованих ефектів у склоподібному Аз28з (390-395 К), окрім процесів анігіляції недокоординованих дефектних пар, суттєвими стають процеси анігіляції координаційних дефектів у формі пар протилежно заряджених атомів з аномальною недо- і надкоординацією.

Список цитованої літератури:

1. Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела. Пер. с нем. - М.: Мир, 1986. - 558 с.

2. Аморфные полупроводники / Под ред. М. Бродски: Пер. с анг. - М: Мир, 1982.

- 420 с.

3. Shpotyuk O.I. Phtostructural transformations in amorphous chalcogenidc semiconductors // Phys. Stat. Sol. B. - 1994. - Vol. 183, №2. - P. 365-374.

4. Жданов В.Г., Малиновский B.K. Фотоиндуцированное двулучепреломление и дихроизм в пленках As2S3 //Письма в ЖТФ. - 1977. - Т. 3, №18. - С. 943-945.

5. Любин В.М., Тихомиров В.К. Фотошщуцирозанный дихроизм в пленках халькогенидных стеклообразных полупроводников // ФТТ -1991. - Т. 32, №6. -С. 1838-1844.

6. Шнотгок О.Й. Лінійний електронно-індукований дихроїзм у склоподібному трисульфіді миш’яку // Укр. фіз.журн. - 1993. - Т. З, №10. - С. 1484-1486.

Основні матеріали дисертації опубліковані в роботах:

1. ПІпотюк О.И., Балицкая В.А. Электронно-индуцированный дихроизм в стеклообразном As2S3 // Журн. прикл. спектроскопии. - 1996. - T. 63, N4. - С. 566-569.

2. Балицька В.О. Механізм явища електронно-стимульованого дихроїзму в склоподібному As2S3 // Журн. фіз. досліджень. - 1996. - T. 1, N1. - С. 118-120.

3. Shpotyuk О.І., Balitska V.O. Coordination defects in vitreous As2S3 induced by y-irradiation // Acta Physica Polonica. - 1997. - V. A. 2, N3. - P. 577-583.

4. Балицька В.О. Фізичні особливості електронно-індукованого дихроїзму в склоподібному As2S3 //Укр. фіз. журн. - 1997. - N10. - С. 1120-1124.

5. Shpotyuk О.І., Balitska V.O. Radiation sensors on the base of chalcogenide glasses // Elektronika. - 1997. - N10. - P. 43-46.

6. Shpotyuk O.L, Balitska V.O., Vakiv M.M., Shpotyuk L.I. Sensors of high-energetic radiation based on amorphous chalcogenides // Proceedings of the 11th European Conference on Solid State Transducers “EUROSENSORS’XI”. - Warsaw. - 1997. -V.2.-P. 1085-1088.

7. Shpotyuk O.I., Balitska V.O.. Spectral dependence of electron-induced anisotropy in vitreous chalcogenide semiconductors // Absract Booklet of International SchoolConference on Physical Problems in Materials Science of Semiconductors. -Chemivtsi, Ukraine. - 1995. - P. 143.

8. Shpotyuk O.I., Kovalsky A.P., Vakiv M.M., Mrooz O.Ya., Storonyak M.I., Balitska V.O. Physical features and microstructural mechanism of radiation induced effects in chalcogenide glasses // Proceding of XVII International Congress on Glass. -P.R.China, Beijing. - 1995. - P. 278-281.

9. Shpotyuk O.I., Balitska V.O. Effect of electron-induced anisotropy in chalcogenide glasses // Abstracts of VIII International Conference on Radiation Effects in Insulators. - Catania, Italy. - 1995.- P. 320.

10. Shpotyuk O.I.. Balitska V.O.. Vakiv M.M. Photo- and radiation-induced structural transformations in amorphous chalcogenide semiconductors // NATO Advanced Study Institute “Amorphous Insulators and Semiconductors”. Abstracts. - Sozopol, Black Sea Coast, Bulgaria. - 1996. - P. 55.

11. Shpotyuk O.I., Vakiv M.M., Balitska V.O., Kovalsky A.P., Shpotyuk L.I. Radiation processing of multicomponent vitreous chalcogenides // Ninth International Conference on Rapidly Quenched and Metastable Materials. Book of Abstracts. -Bratislava. - 1996. - P. 456.

12. Vakiv M.M., Shpotyuk O.I., Balitska V.O., Shpotyuk L.I. On the role of coordination defects formation processes in electron-induced dichroism in chalcogenide glasses // The International Conference “Advanced Optical Materials and Devices”. - Riga. - 1996. - P. 52.

13. Shpotyuk O.I., Balitska V.O., Vakiv M.M. Electron-induced anisotropy of chalcogenide glasses: state of the problem, physical features and microstructural mechanism // Absracts of NATO Advanced Research Workshop “Physics and Application of Non-Crystalline Semiconductors in Optoelectronics'” PANCSO’96.-Chisinau. - 1996. - P. 63-64.

14. Shpotyuk O.I., Balitska V.O., Vakiv M.M., Shpotyuk L.I. Luminescence study of electron-induced defects in amorphous arsenic trisulphide // International Conference

on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter. Conference Handbook ICL’96. - Prague. - 1996. - P. 4-154.

15. Shpotyuk O.I., Balitska V.O., Vakiv M.M. Effect of electron-induced dichroism in vitreous AS2S3 // Abstracts of the 17* International Conference on Amorphous and Microcrystalline Semiconductors. - Budapest. - 1997. - P. 258.

16. Shpotyuk O.I., Vakiv M.M., Balitska V.O. Information optical systems based on amorphous chalcogenides for radiation dosimetry // Proceedings of the 5th International Conference on Optics “ROMOPTO’97”. - Bucharest. - 1997. - P. 21. Балицька B.O. Явище електрошіо-шдукованого дихроїзму в склоподібних халькогенідах миш’яку.

Цисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.05 - оптика, лазерна фізика. - Інститут фізичної оптики, Міністерство освіти України, Львів, 1997.

Дисертація присвячена вивченню спектральних характеристик та мікроструктурного механізму явища електронно-індукованого дихроїзму в халькогешдиих склоподібних напівпровідниках на основі AS2S3. Досліджено часову стабільність, дозові залежності даного явища та вплив на нього ізотермічного відпалу. Показано, що природа дихроїзму пов’язана з утворенням дефектів типу пар недокоординованих атомів з протилежно зарядженими електричними зарядами, створених електрошю-стимульованим розривом ковалентних хімічних зв’язків матриці. .

Юпочові слова: Дихроїзм, електронне опромінення, халькогенідні склоподібні напівпровідники, координаційні дефекти, коливні спектри.

Балицкая В.А. Явление электронно-индуцированного дихроизма в стеклообразных халькогенидах мышьяка.

Диссертация на соискание научной степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.05 - оптика, лазерная физика. -Институт физической оптики, Министерство образования Украины, Львов, 1997.

Диссертация посвящена изучению спектральных характеристик и микроструктурного механизма явления электронно-индуцированного дихроизма в халькогенидных стеклообразных полупроводниках на основании AS2S3. Исследовано временную стабильность, дозовые зависимости данного явления а также влияние на него изотермического отжига. Показано, что природа дихроизма связана с образованием дефектов типа пар недокоординированных атомов с противоположно заряженными электрическими зарядами, образованными путем электронно-стимулированного разрыва ковалентных химических связей матрицы..

Ключевые слова: Дихроизм, электронное облучение, халькогенидные

стеклообразные полупроводники, координационные дефекты, колебательные спектры.

Balitska V.O. Phenomenon of electron-induced dichroism in the vitreous arsenic chalcogcnides.

Thesis on search of the scientific degree of candidate of physical and mathematical speciality 01.04.05 -optics, laser physics. -Institute of Physics Optics, Ministry of education of Ukraine, Lviv, 1997.

This thesis is devoted to the investigation of spectral characteristics and microstructural mechanism of electron-induced dichroism in the vitreous arsenic chalcogenide based on As2S3. Time-stability, dose-dependence and temperature-related features of this effect are studied. It is shown that the nature of dichroism is connected with defect formation of undercoordination atomic pairs with opposite electric charges formed by breaking of covalent bondings in matrix.

Key words: Dichroism, electron irradiation, vitreous chalcogenide semiconductors, coordinated defects, vibrational spectra.