Електропровідність та оптичне поглинання стекол системи ZnSe-Ga2Se3-SnSe2

Електропровідність та оптичне поглинання стекол системи ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂

Вступ

80-90-і рр. ХХ ст. відрізняються інтенсивним розвитком експериментальних і теоретичних досліджень в області некристалічних матеріалів. Тепер можна стверджувати, що наступний виток розвитку мікроелектроніки відбудеться на базі аморфних напівпровідників.

Метою праці було дослідження спектрального розподілу коефіцієнта поглинання в області довжин хвиль 500-2500 нм і питомої електропровідності стекол систем ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂ .

Матеріали та методи

Синтез склоподібних сплавів квазіпотрійних систем ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂ проводився з елементарних компонентів (для систем ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂ ) у вакуумованих контейнерах з тонкостінного кварцу. Режим синтезу при нагріванні до максимальної температури аналогічний до режиму для систем певного класу. Після витримування при максимальній температурі протягом 10 годин проводилося її пониження з метою, щоб вона була на100-150 К вищою за температуру плавлення цього сплаву. Витримування при цій температурі складало 10 годин, після чого сплави загартовували в 25 %-ному водному розчині NaCl. Для запобігання розбризкування розплаву в об’ємі контейнера, а також зменшення втрат на конденсацію з парової фази по стінках останнього, застосовувалося максимальне зменшення величини ампули та збільшення температури в її верхній частині за рахунок теплоізоляції шнуровим азбестом.

Склоподібний стан сплавів контролювався рентгенофазовим (дифрактометр ДРОН-3М) та мікроструктурним (мікроскоп ММУ-3) аналізами. В межі областей склоутворення вносилися тільки ті склади сплавів, для яких методи контролю не виявили кристалічних включень. Одержані стекла являли собою монолітні злитки чорного кольору з характерним блиском. У деяких сплавах, відразу після гарту,відбувалося розтріскування, яке пов’язане, скоріш за все, зі збільшенням внутрішніх напруг внаслідок поступового переходу від напруг стиснення у зовнішніх шарах, до напруг розтягу – у внутрішніх.

Приналежність певного сплаву до стекол перевіряли за дифрактограмами, які знімали на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-3М (CuKa_a -випромінювання). Дифракційну картину в неперервному режимі реєстрували на стрічку самописця. Швидкість руху стрічки – 0,72 м/год, лічильника – 2 град./хв, величина діаграми – 0,25 та 0,5 мм. На дифрактограмах склоподібних зразків спостерігалися характерні “галло”, наявність яких свідчить про відсутність дальнього порядку в структурі сплаву.

Для оптичних вимірювань проводилася шліфовка зразків абразивним порошком і поліровка алмазними пастами механічним способом. Зразки виготовлялись у формі паралелепіпедів розмірами 3x1x2,3 мм та пластинок товщиною завтовшки 0,1 мм.

Для електричних вимірювань зразки приклеювалися до слюдяної підложки, а електричні контакти до зразків виконувалися за іскророзрядним методом.

Вимірювання спектрів поглинання проводилося за стандартним методом із синхродетектуванням.

Результати експерименту

У таблиці 1 подано енергії оптичної іонізації та термічної енергії активації для зразків ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂ .

Таблиця 1

Залежність енергії іонізації (активації) від компонентного складу зразків

Компонента	80 % SnSe2 20 % Ga2 Se3	77 % SnSe2 23 % Ga2 Se3	75 % SnSe2 25 % Ga2 Se3	1 % ZnSe 75 % SnSe2 24 % Ga2 Se3	1 % ZnSe 77 % SnSe2 22 % Ga2 Se3	82 % SnSe2 18 % Ga2 Se3
Номер зразка	№ 6	№ 11	№ 12	№ 13	№ 14	№ 20
Eg , eV (T=300K)	1,45	1,45	1,45	1,72	1,52	1,52
Eg , eV (T=77K)	1,72	1,72	1,6	1,78	1,72	1,72
Egt , eV	0,44	0,4	0,44	0,5	0,59	0,39

На малюнку 2 подано графічну залежність енергії оптичної іонізації та термічної енергії активації від компонентного складу зразків.

На рисунку 3, 4 показано спектральний розподіл коефіцієнта поглинання стекол системи ZnSe-Ga₂ Se₃ -SnSe₂ при Т=77К та Т=300К. Як видно з отриманих залежностей, при обох температурах оптична енергія іонізації залежить від компон

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать