диссертации на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук
Томск – 2010
Работа выполнена в Омском филиале Института физики полупроводников им.
А.В. Ржанова СО РАН
Научный руководитель: кандидат физико–математических наук Давлеткильдеев Надим Анварович
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Гермогенов Валерий Петрович кандидат физико-математических наук, доцент Володин Владимир Алексеевич
Ведущая организация: Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Защита состоится «24» июня 2010 г. в 16:30 на заседании диссертационного совета Д212.267.07 при Томском государственном университете по адресу:
634050, г. Томск, пр. Ленина, 36.
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 34а.
Автореферат разослан «18» мая 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д212.267.07 Ивонин И.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертации. Полупроводниковые твердые растворы привлекли к себе большое внимание возможностью образования непрерывных твердых растворов – кристаллических материалов, в которых происходит плавное изменение физических свойств в зависимости от состава, что обеспечивает получение полупроводниковых фаз с нужными и воспроизводимыми характеристиками. Однако практически полученные твердые растворы не оправдали надежд, поскольку с потерей сингулярности состава была утеряна самостабилизация роста, обеспечиваемая постоянством температуры кристаллизации. Материалы росли негомогенными по составу вследствие процессов ассоциации и диссоциации их структурных компонентов.
В результате кулоновского, упругого и химического взаимодействия с участием атомов основного вещества, атомов легирующих, остаточных примесей и собственных точечных дефектов в твердых растворах образуются комплексы;
происходят фазовые переходы, обусловленные кооперативным изменением структуры в целом при сохранении неупорядоченного распределения компонентов; формируются фазы упорядочения с образованием сверхструктур; происходит распад твердых растворов, приводящий к самым разнообразным структурным состояниям.
Широкое использование полупроводниковых твердых растворов в структуре современных электронных компонентов выдвинуло проблему синтеза полупроводниковых систем с переменным составом в число наиболее актуальных задач. Детальное изучение процессов взаимодействия структурных компонентов, комплексообразования, упорядочения и фазовых превращений в полупроводниковых твердых растворах является важным для разработки и совершенствования технологии получения полупроводниковых материалов с заданными свойствами.
Изучение полупроводниковых твердых растворов на основе соединений
III V II VI
A B -A B, Ge-Si и др. показали [1, 2], что на концентрационных зависимостях свойств обнаруживаются особенности, свидетельствующие об неидеальности твердых растворов: особые точки разрыва или перегиба в окрестности некоторой критической концентрации. Такие изменения параметров полупроводниковых твердых растворов связываются с упорядочением примесного компонента.
Обычно сильно легированные полупроводники с примесями замещения рассматриваются как квазибинарные сильно разбавленные (статистические) твердые растворы, концентрационные свойства которых меняются монотонно.
Поэтому, предположение о случайном распределении примеси лежит в основе теории энергетического спектра сильно легированных полупроводников и процессов рассеяния свободных носителей заряда в них. Однако, исследование эффектов легирования в соединениях AIIIBV c примесью шестой группы показало,
«