Введение к работе
Актуальность работы. Известно, что все структурно-чувствительные свойства кристалла определяются типом и концентрацией присуству-ющих в нем точечных дефектов.
Вследствие сильной зависимости свойств полупроводниковых материалов от содержания в них примесей и наличия точечных дефектов, кристаллы, используемые в микроэлектронике, должны иметь высокие чистоту и совершенство. Благодаря достигнутым в этой области успехам соединения А^41 являются удобным объектом для изучения свойств точечных дефектов, чем и обусловлено использование в данной работе сульфида цинка в качестве объекта исследования. Кроме того, ZnS является основным материалом для получения электро-, фото-, катодо- и других электролюминофоров.
Как в нашей стране, так и за рубежом широким фронтом ведутся работы в области исследования структурных несовершенств в кристаллах, что подтверждается большим количеством публикаций по данной проблеме.
В настоящее время теория образования точечных дефектов достаточно хорошо разработана. В то же время надежных экспериментальных способов точного определения энергий залегания уровней и концентраций точечных дефектов, термодинамических параметров, связаных с их образованием в соединениях AnBvl, не существует. В связи с этим получение указанных выше характеристик экспериментальными методами является актуальной научно-практической задачей.
Цель работы. Изучение возможности экспериментального определения избыточных термодинамических параметров, связанных с образованием собственных точечных дефектов в соединениях AnBvl, а так же разработка на основе этих данных методов определения типа и абсолютных значений концентраций точечных дефектов. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1.Усовершенствован и создан измерительный комплекс для прецизионного измерения термодинамических параметров соединений АпВи методом мгновенного фиксирования электродвижущей силы (МФЭ);
2.Разработана методика определения термодинамических параметров соединений ADBV1 и проведена ее аттестация;
3.Создана методика определения избыточных термодинамических параметров, связанных с образованием точечных дефектов в сульфиде цинка.
4 .Изучены кинетика и механизм образования собственных точечных дефектов;
5.Предложено совмещение двух независимых методов (МФЭ и термостимулированной люминесценции (ТСЛ) определения точечных дефектов структуры ZnS с целью расчета абсолютных значений их концентраций.
Научная новизна. Разработана прецизионная методика измерения и расчета термодинамических параметров соединений A"!}41 и впервые экспериментально определены термодинамические параметры этих соединений, связанные с образованием в них точечных дефектов; изучена кинетика образования точечных дефектов и рассчитана энергия активации их образования; разработаны методы определения типа и абсолютных значений концентраций точечных дефектов.
Практическое значение. Показано, что разработанные методы определения термодинамических параметров точечных дефектов и их абсолютных концентраций могут быть использованы в качестве способов технологического контроля в производстве микро- и оптоэлектронных изделий.
Основные положения, выносимые на защиту: прецизионная методика измерения термодинамических параметров соединений АЧЗ", результаты изучения кинетики образования собственных точечных дефектов в соединениях АПВ"; экспериментальные данные по изучению термодинамики точечных дефектов в ZnS; способ и результаты экспериментального определения абсолютных концентраций точечных дефектов методом МФЭ в сочетании с независимым методом ТСЛ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: всероссийской научно-технической конференции 'Электроника и информатика" (Москва, 1995 г.); всероссийской научно-технической конференции "Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации" (Кисловодск, 1996 г.); XXVI научно-технической конференции по результатам научно-исследовательской работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов за 1995 г. (Ставрополь, 1996 г.); II всероссийской научнс—техничес-
кой конференции с международным участием "Электроника и информатика 97"(Зеленоград, 1997 г.).
Публикации. Автором опубликовано 5 печатных работ по теме диссертации.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Ее общий объем 150 страниц машинописного текста; она содержит 28 рисунков и 13 таблиц; список литературы состоит из 80 наименований; приложения изложены на 36 страницах.
