ZnTe p–типу провідності Цинком (p-ZnTe:Zn) відповідний легуючий кластер матиме вигляд:
Кристалоквазіхімічне рівняння, яке описує накладання цього кластера на кристалохімічне представлення основної матриці р-типу буде мати вигляд:
,
де у– атомна доля надлишкового Цинку, в –відхилення від стехіометричного складу в сторону Телуру.
При цьому концентрація дефектів визначатиметься:
Рівняння електронейтральності матиме вигляд:
а холівська концентрація:
Накладання кластера на кристалоквазіхімічну формулу р-ZnTe за умови, що спектр точкових дефектів містить двозарядні вакансії Цинку , двозарядні вакансії Телуру та двозарядні міжвузлові атоми Телуру дасть наступний результат:
Концентрація дефектів:
Рівняння електронейтральності матиме вигляд
а холівська концентрація
У випадку самолегування p–ZnTe Цинком відповідний легуючий кластер матиме вигляд:
Кристалоквазіхімічна реакція утворення дефектів при накладанні кластера на кристалоквазіхімічну формулу p-ZnTe дає наступний результат:
Концентрація дефектів при цьому будуть:
Рівняння електронейтральності матиме вигляд
а холівська концентрація
.
Маючи на увазі, що у цьому випадку переважаючими точковими дефектами є двозарядні вакансії Цинку , однозарядні вакансії Телуру , однозарядні і двозарядні міжвузлові атоми Цинку, накладання кластера на кристалоквазіхімічну формулу p–ZnTe дає наступний результат:
Концентрація дефектів виражається формулами:
Рівняння електронейтральності матиме вигляд
а холівська концентрація
Висновки
У кваліфікаційній роботі здійснено огляд фізико-хімічних властивостей, фазової діаграми стану, методів вирощування кристалів та дослідження природи точкових дефектів у цинк телуриді і на його основі зроблено наступні висновки:
На діаграмі стану системи Zn–Te cпостерігається одностороннє відхилення в області однорідності сполуки ZnTe від стехіометричного складу у бік зменшення Телуру. Величина цього відхилення складає приблизно .
На основі високотемпературних досліджень ефекту Холла і провідності, встановлено, що домінуючим акцепторним дефектом є двозарядний дефект типу V або Te.
З люмінесцентних спектрів ZnTe видно, що домінуючими точковим дефектами є двозарядні вакансії цинку V, які обумовлюють дірковий тип провідності ZnTe. Існування нелегованого n-ZnTe є маловірогідним.
Список використаної літератури
Пасынков В.В., Сорокин В. С. Материалы електронной техники, М.–Высшая школа.–1986, 368с.
McAteer I.F., Seltz H.// J. Amer. Chem. Soc, 1936, 58, pp. 2081 – 2084.
Kulwicki B.M.// 'Ph. D. Thesis.'. Michigan, USA: Univ. of Michigan, 1963.
Carides J., Fischer A.G.//Solid State Commun., 1964, t.2, No.8, pp.217-218.
Kelemen F., Cruceanu E., Niculescu D. //Phys. Status Solidi, 1965,t.11, No.2. pp.865-872.
Pool M.J.//Trans. AIME, 1965, 233, p. 1711.
Сысоев Л.А., Райскин Э.К., Гурьев В.Р.//Изв. АН СССР. Неорган, материалы., 1967, 3, No.2, с.390-391.
Демиденко А.Ф., Мальцев А.К.//Изв. АН СССР. Нeорган. материалы., 1969, 5. No.l, С.158-160.
Narita K., Watanabe H., Wada M.//Jap. J. Appl. Phys., 1970, 9, No. 10, p. 1278.
Steininger J., Strauss A.J., BrebrickR.F.// J. Electrochem. Soc. 1970, 117, No. 10. pp. 1305-1309.
Вигдорович В.Н., Пелевин О.В., Уфимцева Э.В.// Изв. АН СССР. Неорган, материалы., 1972,8,No.4. с.753-754.
Irwin J.С., Lacombe J.// J. Appl.Phys., 1974,No45, pp.567-573.
Barin I., Knacke O., Kubaschewski O. Thermo chemical properties of inorganic substances. Supplement., Berlin etai.–Springer-Verlag, 1977, pp. 1-861.
Zabdyr L.A.// J. Eleeirochem Soc. 1984, 131.No.9, pp. 2157-2160.
Малкова А.С, Жаров В.В., Шмойлова Г.И.. Пашинкин А.С.// Ж. физ. химии, 1989, 63, No.l, с.41-43.
Nasar A., Shamsuddin M. -J. Less-Common Metals,– 1990, 161. pp. 93-99.
Yamaguchi K.. Kameda K., Takeda Y.. Itagaki K.,//Materials Transactions, JIM, 1994. t.35, No. 2, pp.118-124.
Barin I. - Thermochemical Data of Pure Substances.,– Duisburg: 3-d edition, 1995, pp. 1-2518.
J. Steinsnger, A.J. Strauss. J.// Electrochem. Soc. 1970,No117,p.1305.
Медведєв А.С., Фізика и химия соеденений АIIВIV, M.–Мир.–1970, 624с.
R.F. Brebrick,// J. Electrochem. Soc. 1969,No116, p.1274.
R.F. Brebrick,//, J. Electrochem. Soc. 1971,No 118,p.2014.
A.S. Jordan.//Electrochem. Soc. 1969,No116,p.1264.
J.H.Greenberg, V.N.Guskov, and V.B.Lazarev,// Mater. Res. Bull. 1992, No27,p.997.
J.H.Greenberg, V.N.Guskov, and V.B.Lazarev,// J. Solid State Chem.1993, No 102, p.382.
R. Hultgren, R.L.Orr, P.D.Anderson, and K.K.Kelley, Selected Values of Thermo dynamic Properties of Metals and Alloys, Wiley– New York– 1963.
L.S.Broks, J. Am. Chem. Soc. 74, 227 (1952).
J.H.Greenberg, V.N.Guskov, and V.B.Lazarev,// Dokl. Akad. Nauk SSSR 1982, No2, p.371.
А. С. Пашинкин, Г.И. Тищенко, И.В. Коренева, //Кристаллографія.1960, 5, №2, p.261.
А. С. Пашинкин, Л.М. Ковба.// Кристалографія, 1959, 7, №2, p.316.
A.G. Fischer, J.N. Carides, J.Drezner.// Solid. State communi cations., 1964, 2, №6, p.157.
J. Teramoto. Philos.// Mag., 1963, 8, №87,p. 357.
R.T.Lynch,// J.Appl. Phys.1962, 33, №3,p.1009.
D.R. Hamilton,// J.Appl. Phys. 1958, 9, №1, p.103.
S.J. Szyzak. //Phys. Rev.,1950, 79, №3, p.543.
Y.S. Park, F. L.Chan,// J.Appl. Phys.,1965, 36, №3, рp.1–800.
D.H.Mach, F. Firthc,// J.Appl. Phys, 1963, No12, p.3636.
P. Hцsche, C. Konak. //Czech. J. Phys., 1963, 13, №10, p. 785.
K. Patek.// Czech. J. Phys.,1961, 12, №9, p. 685.
W. W. Piper, S.J. Polich.// J.Appl. Phys.,1961,№7б, p.1278.
Р. В. Бакраадзе, Л. А. Сысоев,. Е. К. Райскин, Л. В. Конвисар. Сб. Рост кристалловв,1965, т.4, 261c.
W. W. Piper, W.L. Poth.// Phys. Rev.,1953, No 92, p.503.
E. J.Soxman,// J.Appl. Phys., 1963,№4, р.1, p.948.
S. Ibuki, J. Phys.,// Soc. Japan, 1959, t,14, №9, p.1181.
Г. Шефер. Химические транспортне реакции. М.–Мир.– 1964.
В.А.Кузнецов. Сб. Рост кристаллов, т.4, М.-– Наука–1964.
R. T. Lynch, D. J. Thomas, R. E. Dietz,//J.Appl. Phys.,1958, 34, №3, p.706.
B.B. Ушаков, Ю.B.Клевков.//ФТП, 2003,№ 37, с.1067.
B.B. Ушаков, Ю.B.Клевков.//ФТП, 2003,№ 37, с.1298.
H. Venghaus, P.J. Dean.// Phys. Rev. B, 1980, No21, p.1596.
T. Schmidt, K. Lischka, W. Zulehner.// Phys. Rev. B, 1992, No45, p.8989.
D. Bensahel, N. Magnea, M. Dupuy.//Sol. St. Commun, 1979,No30, p.467.
Ушаков В.В., Клевков Ю.В. //Микрофотолюминесценция нелегированного монокристалического теллурида цинка, полученого неравновесными парофазными методами. Физика и техника полупроводников, 2005, т.39, №9, с.1029-–1033.
P.O. Holtz, B. Monemar, H.P. Gislason, N. Magnea. J. Luminesc, 1986, No34, p.245.
J.L. Merz.// Phys. Rev, 1968, No176, p.961.
J. Bittebierre, R.T. Cox.// Phys. Rev. B, 1986, No34, p.2360.
Yu.V. Korostelin, V.I. Kozlovsky, P.V. Shapkin. J. Cryst. Growth, 2000, –p.870.
M. Magnea, J.L. Pautrar, L.S. Dang, R. Romestain, P.J. Dean.// Sol. St. Commun, 1983, No47, p.703.
D. Bensahel, M. Dupuy,