Авторам роботи вдалося синтезувати ZnTe n-типу. Матеріал був отриманий під тиском аргону (P = 30—50 ат) з елементів з надлишком цинку 20 %. Розплав охолоджували за методом Бріджмена з 1280 до 11000С протягом 5 годин з подальшим гартом в маслі. Отримані кристали мали опори порядку 105—107 Ом·см і рухливість електронів до 350 см2/В·сек.

Дослідження температурної залежності рухливості в ZnTe показало, що в області температур від 100 до 10000К величина рухливості пропорційна

Т-1.5. Таким чином, у вказаному інтервалі температур переважає розсіяння на акустичних фононах, що свідчить про те, що хімічний зв'язок в ZnTe носить в основному ковалентний характер.

1.3.2. Термодинамічні властивості

За стандартний стан ZnTe(к) в інтервалі температур 0—1564 К прийнята кубічна модифікація (структурний тип ZnS, сфалерит).

При Т298,15К термодинамічні функції ZnTe були обчислені за вимірюваннями теплоємності в роботах Деміденко і Мальцева [8](56–300 К, зразок ZnTe 99,99% чистоти, точність вимірювань за оцінкою авторів [8] 0,3%) і Ірвіна, і Лакомба [12] (15–140 К, точність вимірювань 3%). Екстраполяція даних [12] нижче 15К приводить до значень S°(15 K) = 1,1  і Н°(15 К) - Н°(0) = 0,9 Дж. Похибки прийнятих значень S°(298,15 К) і Н°(298,15 К) - Н°(0) оцінюються в 1  і 0,1 кДж відповідно.

При Т > 298,15 К в основу прийнятих значень теплоємності ZnTe були покладені вимірювання інкрементів ентальпії Н°(Т) - Н°(298 К), проведених Ямагучі і ін. [17] методом змішування. У інтервалі температур 800–1500 К було проведено 26 вимірювань ентальпії в умовах, що виключають окислення, і сублімацію досліджуваного зразка ZnTe. Автори роботи оцінюють точність своїх вимірювань не менше 1% і приводять тричленне рівняння для теплоємності, виведене методом Шомейта. Наявні в літературі інші дані по теплоємності ZnTe при невисоких температурах – дані Келемента і ін.[5] (293 - 813 К, імпульсний метод вимірювання теплоємності з не оціненою похибкою і без калібрування по речовині із стандартною теплоємністю) і дані Малкової і ін. [15] (360–760 К, вимірювання теплоємності методом ДСК з точністю 3%) не бралися до уваги, оскільки ці дані помітно (на 5–10%) відрізняються між собою і з результатами вимірювань Ямагучі і ін. [17].

Температура плавлення ZnTe (1564 ± 2 К) прийнята за вимірюваннями Кульвіки [3] і Стейнінгера і ін.[10]. Цьому значенню не суперечать результати менш точних вимірювань в роботах [4] (1568 ± 20 К), [7]

(1575 ± 10 К), [9] (1563 ± 20 К) і [11] (1568 ± 7 К). Ентальпія плавлення ZnTe (63,0 ± 2,5 кДж) отримана за ДТА вимірюваннями в роботі Назара і Шамсуттдіна [16], які провели три визначення на дуже чистому зразку ZnTe. Близьке значення (64,7 кДж) набуте в недоступній для нас роботі [3]. Менш точним представляється значення 58 ± 5 кДж, отримане методом ДТА Вігдоровічем і ін. [11]. Теплоємність рідкого телуриду цинку (67 ± 10 ) оцінена по наближеному співвідношенню .

Похибки обчислених значень Ф°(7) при Т = 298,15, 1000, 2000 і 2500 К оцінюються в 0,7, 1,2, 2,5 і 4 відповідно. Розбіжності між термодинамічними функціями ZnTe(к), приведені в довідниках Баріна, Кнакке [13] і Пана [18] досягають в інтервалі 298—1300 К 4 в значеннях Ф°(7), що пояснюється врахуванням в цій роботі даних [17].

Константа рівноваги реакції ZnTe(к, р) = Zn(г)+ Те(г) обчислена з використанням значення = 455,505 ± 2,0 кДж, відповідного прийнятій ентальпії утворення:

-117,0 ± 2,0 кДж.

Наявні в літературі відомості, які можуть бути використані для визначення цієї величини ґрунтується на семи найбільш надійних результатах робіт [2, 6, 14, 16]. Величини, засновані на вимірюваннях тиску пари, є менш надійними як із-за їх меншої відповідності один одному, так і із-за великих похибок, пов'язаних з неточністю термодинамічних функцій.

2. Дефектна підсистема кристалів цинк телуриду

2.1 Метод вирощування та дослідження монокристалів сполук AIIBVI

Монокристали AIIBVI отримують, в основному, двома методами: із газової фази і з розплаву.

Синтез з газової фази дає дуже чисті кристали, оскільки в процесі отримання відбувається очищення матеріалу. Існує декілька способів отримання сполук AIIBVI з газової фази.

2.1. Метод взаємодії вихідних компонентів в газовій фазі

Методом взаємодії газоподібних компонентів в потоці аргону або водню можуть бути отримані монокристали ZnSe [29], ZnTe [29,32], CdTe [33], CdSe [30], HgSe [34]. Синтез проходить в трьохсекційній печі (рис.2.1). Одна секція печі використовується для випаровування металу, друга — для випаровування телуру або селену; середня секція печі являє собою реакційний простір, де пари змішуються, реагують і конденсуються, утворюючи кристали сполуки.

Рис. 2.1. Синтез кристалів ZnTe із компонентів:

1—піч для випаровування цинку;

2—піч для випаровування телуру;

3—піч для росту кристалів.

2.2. Метод сублімації

Порівнюючи з методом взаємодії парів вихідних компонентів, метод сублімації дає більш однорідні за складом і близькі до стехіометрії кристали. Вихідною сировиною служить звичайно дрібнокристалічний порошок сполуки AIIBVI.

Процес проводиться в атмосфері водню або сірководню, тому що в атмосфері інертного газу швидкість росту кристалів значно зменшується. Форма утворених кристалів в значній мірі визначається температурою в зоні кристалізації. Швидкість сублімації і форми росту