Главная Коллекция "Otherreferats" Химия Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду

Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду

Встановлення фізико-хімічних закономірностей впливу фінішної хімічної обробки поверхні кристалів на процес формування поруватих і наноструктурованих шарів. Вивчення кореляцій між способом обробки й властивостями структурно-модифікованих Si і CdTe.

Рубрика	Химия
Вид	автореферат
Язык	украинский
Дата добавления	13.08.2015
Размер файла	1,5 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук

Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду

Воробець Марія Михайлівна

УДК 544.63/.65:546.28'48+621.79.025

02.00.04 - фізична хімія

Чернівці - 2011

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича

Науковий керівник:

Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, професор

Тевтуль Ярема Юрійович,

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича, завідувач кафедри фізичної хімії та екології хімічних виробництв

доктор хімічних наук, професор

Фочук Петро Михайлович,

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича, завідувач кафедри неорганічної хімії

доктор технічних наук,

старший науковий співробітник

Карачевцева Людмила Анатоліївна,

Інститут фізики напівпровідників

імені В. Є. Лашкарьова НАН України, завідувач відділу фотонних напівпровідникових структур

Захист відбудеться “21” жовтня 2011 р. о 1500 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 76.051.10 у Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м.Чернівці, вул. Л.Українки, 25.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м.Чернівці, вул. Лесі Українки, 23.

Автореферат розіслано “19'' вересня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

кандидат хімічних наук, доцент С.Д. Борук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

фінішний хімічний обробка кристал

Актуальність теми. Напівпровідникові кристали Si, CdTe зі структурно і фазово-модифікованою поверхнею - основа сучасних електронних сенсорів, пристроїв оптоелектроніки, сонячних елементів тощо. Створення наноструктурованих гетеросистем - нанокластерів, квантових точок, мікропоруватих шарів на поверхні монокристалів Si і CdTe відкриває нові можливості застосування їх як первинних перетворювачів сигналів інформаційно-вимірювальних систем для потреб хімії, фізики, екології, медицини. Електронні параметри і характеристики гетеросистем визначаються фізико-хімічним станом активної поверхні напівпровідникових матеріалів, приповерхневих і приконтактних шарів структур і залежать від технологічних процесів їх створення. Тому дослідження впливу різних чинників, зокрема, фінішної хімічної обробки (ФХО) на процеси формування та фізико-хімічні, електронні, оптичні властивості напівпровідникових поруватих і наноструктурованих шарів та поверхонь кристалів має важливе значення для фундаментальних і прикладних аспектів напівпровідникової електроніки і сучасного матеріалознавства.

Для полірування поверхні, очищення її від іонних забруднень (Fe3+, Cu2+,…) використовують ФХО Si в амоніачно-пероксидних (АПР) та кислотно-пероксидних (КПР) розчинах, а CdTe - у метанольних чи диметилформамідних розчинах брому. Спосіб ФХО визначає не тільки стан поверхні, а й особливості перебігу наступних фізико-хімічних процесів на межі розділу напівпровідник-електроліт під час анодного розчинення кристалів.

Незважаючи на велику кількість публікацій з питань створення та дослідження властивостей поруватого кремнію (ПК) досі не існує однозначної думки щодо механізму поризації в Si. Публікацій про формування поруватого CdTe електрохімічним розчиненням, дослідження впливу ФХО на процеси пороутворення в Si і CdTe та електрофізичні й оптичні властивості наноструктурованих гетеросистем до початку цієї роботи не виявлено. Недостатньо обґрунтовані моделі фізико-хімічних процесів структурно-фазових перетворень у системах напівпровідник - електроліт та структурно-модифікований шар - напівпровідниковий кристал (Si, CdTe). Результати досліджень з вказаних питань, які приведені в дисертаційній роботі дозволяють говорити про її актуальність.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана на кафедрі фізичної хімії та екології хімічних виробництв Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (ЧНУ) в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України: “Формування наукових основ створення матеріалів з електрохімічною, фото- та каталітичною активністю” (№ держреєстрації 0103U002593) та “Дослідження поведінки одно- та багатокомпонентних фізико-хімічних систем”(№ держреєстрації 0108U001680).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - встановлення фізико-хімічних закономірностей впливу ФХО поверхні кристалів на процес формування поруватих і наноструктурованих шарів, вивчення кореляцій між способом обробки, морфологією, структурно-фазовим складом, електронними й оптичними властивостями структурно-модифікованих Si і CdTe.

Досягнення мети передбачало виконання таких завдань:

· обґрунтування вибору варіантів ФХО та режимів електрохімічної структурної модифікації поверхні напівпровідникових кристалів Si і CdTe, проведення їх експериментальної апробації;

· аргументація вибору фізико-хімічних методів оцінювання впливу різних варіантів ФХО на стабільність електрофізичних параметрів і хімічну активність обробленої поверхні;

· проведення комплексних досліджень структурно-фазового складу приповерхневих шарів кристалів Si і CdTe, модифікованих хімічним та електрохімічним методами; визначення їх електрофізичних й оптичних параметрів і характеристик;

· формування теоретичних засад та створення моделі впливу ФХО на процес анодної поризації напівпровідників, визначення каталітичної чи інгібіторної дії окремих компонентів АПР та КПР на цей процес;

· розробка науково-обґрунтованих рекомендацій щодо вибору складів АПР, КПР з метою формування поверхні та наноструктурованих шарів з прогнозованими електронними параметрами.

Об'єкт дослідження - структурно й фазово модифікована поверхня і приповерхневі шари напівпровідникових кристалів Si і CdTe на різних етапах фінішної хімічної обробки та під час анодування.

Предмет дослідження - фізико-хімічні процеси реструктуризації і зміни фазового стану приповерхневих шарів напівпровідників у системі напівпровідник - електроліт, вплив способів ФХО і режимів анодування на ці процеси та електронні й оптичні властивості сформованих поруватих шарів Si і CdTe.

Методи дослідження: термодинамічний аналіз (побудова діаграм Пурбе), оптична металографія, растрова електронна мікроскопія (РЕМ) та електронографія, рентгенівський електронно-зондовий мікроаналіз, спектроскопія дифузного відбивання (0,4ч1,1 мкм), молекулярна спектроскопія (2,5ч25 мкм), вимірювання контактної різниці потенціалів, поверхневого опору, вольт-амперних і вольт-фарадних характеристик, спектроскопія фотолюмінесценції і поглинання.

Наукова новизна одержаних результатів.

· Вперше експериментально встановлено, що модифікація поверхні Si і CdTe за допомогою фінішної хімічної обробки впливає на особливості анодного формування і фізико-хімічні властивості поруватого шару на-півпровідників. Показано можливість використання ФХО Si в кислотно-пероксидних розчинах для формування макропоруватої, а в амоніачно-пероксидних розчинах - мікро- і мезопоруватої структури.

· Запропоновано узагальнену фізико-хімічну модель анодного пороутворення у напівпровідниках, яка, на основі конкуруючого прояву хімічного й електрохімічного розчинення, комплексно відображає вплив на процес поризації об'ємних електронних і фізичних властивостей напівпровідника, умов анодування, стану поверхні кристалів перед анодуванням, зумовленого ФХО.

· Експериментально підтверджено формування ПК у двох структурних модифікаціях: а) монокристалічній, під час селективного анодного розчинення кристалічного Si; б) полікристалічній, як результат реакції диспропорціонування. Вперше встановлена залежність особливостей структурної модифікації ПК від способу ФХО та режиму анодування. In situ доведено, що бура плівка на поверхні ПК утворюється внаслідок окиснення на повітрі.

· Вперше виявлено ефективне формування наноструктурованого ПК у паровій фазі HF:C2H5OH, встановлено вплив на цей процес конфігурації розподілу електростатичного поля на Si-аноді.

· Запропоновано й апробовано спосіб виготовлення поверхнево пасивованого ПК шляхом інверсії знаку поляризації Si-електроду; виявлено вплив ФХО на поведінку анодного струму під час переполяризації.

· Вперше методом електрохімічного анодування створено поруватий CdTe, який володіє фотолюмінесценцією у діапазоні хвиль 0,40ч0,85 мкм.

· Визначено вплив способу ФХО, легуючих домішок Cl, As, Zn, дефектної підсистеми на поруватість, морфологію поверхні, електрофізичні й оптичні властивості поруватого CdTe, сформованого анодним розчиненням.

Практичне значення одержаних результатів. Апробовані режими анодування і варіанти ФХО поверхні Si і CdTe можуть бути використані для розробки промислових способів виготовлення наноструктурованих матеріалів з прогнозованими властивостями, зокрема мікро-, мезо-, чи макропоруватих шарів, створення селективних оптичних випромінювачів діапазону хвиль 0,400,85 мкм. Обробка Si-поверхні в АПР активізує анодування на початковому етапі і може бути використана для формування заданого рельєфу поверхні сонячних елементів. Запатентований спосіб пасивування поверхні ПК рекомендовано застосувати в технології виготовлення приладів з підвищеною стабільністю експлуатаційних параметрів для сонячної енергетики, оптоелектроніки, сенсорів екологічного моніторингу навколишнього середовища та аналізу фізико-хімічних параметрів рідин і газів.

Узагальнена модель анодної поризації напівпровідників може бути корисною для пошуку та оптимізації технологічних режимів створення поруватих і нанорозмірних шарів інших матеріалів груп А2В6, А3В5, А4В6, тощо.

Особистий внесок здобувача. Постановка задачі, планування експериментів, підготовка публікацій, основні положення дисертації, наукові результати і висновки, що виносяться на захист, сформульовано і виконано автором спільно з науковим керівником д.х.н., професором Тевтулем Я. Ю. та к.х.н., доцентом Волощуком А.Г. Здобувачем особисто здійснено огляд літератури, побудовано діаграми Пурбе, досліджено електронні властивості Si-поверхні до та після ФХО, проведено формування поруватих Si і CdTe анодним методом після ФХО згідно вибраних варіантів, досліджено морфологію поверхні методом оптичної мікроскопії і металографії.

Проведено спільні дослідження властивостей сформованих поруватих Si і CdTe: морфології поверхні і структурної досконалості методами оптичної металографії і растрової електронної мікроскопії з к.ф.-м.н. Стребежевим В.М. на кафедрі фізики напівпровідників і наноструктур, методом електронографії - з к.ф.-м.н. Грицюком Б.М. на кафедрі фізики твердого тіла ЧНУ; РЕМ дослідження і визначення фазового складу за допомогою рентгенівського електронно-зондового мікроаналізу з д.ф.-м.н. Ткачем М. В. в лабораторії структурно-фазових досліджень центру колективного користування Інституту надтвердих матеріалів імені В.М. Бакуля НАН України (м. Київ); спектрів дифузного відбивання (0,4ч1,1 мкм) та ІЧ молекулярної спектроскопії у діапазоні 2,5ч25 мкм з к.х.н. Гнатюком Ю.І. в Інституті хімії поверхні імені О.О. Чуйко НАН України (м. Київ). Спектри фотолюмінесценції у діапазоні 380ч850 нм досліджували за допомогою авторської автоматизованої установки д.ф.-м.н. Сльотова М.М. на кафедрі оптоелектроніки, ЧНУ.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень за темою дисертаційної роботи були представлені на таких наукових конференціях: International Young Scientists Conference, Problems of Optics & High Technology Material Science (SPO 2003, 2004, 2008ч2010, Kyiv); ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Динаміка наукових досліджень 2003», (Дніпропетровськ, 2003); Фізика і технологія тонких плівок. IX Міжнародна конференція (Яремче, 2003); ІІ Українська наукова конференція з фізики напівпровідників (Чернівці-Вижниця, 2004); The European Material Conference E-MRS Spring Meeting (Strasbourg, France, 2004, 2008, 2009); 12th International conference on II-VI compounds, (Warsaw, Poland, 2005); Сенсорна електроніка “Сенсор - 2009”, (Одеса, 2009); 16 міжнародна конференція з автоматичного управління “Автоматика - 2009”, (Чернівці, 2009).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 25 робіт, з них: 9 - статті у наукових фахових виданнях, включених до відповідного переліку ВАК України, 1 - патент на корисну модель, 15 - тези українських та міжнародних наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків і списку використаних джерел. Роботу викладено на 180 сторінках друкованого тексту, вона містить 56 рисунків і 30 таблиць. Список використаних джерел складається з 232 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, показано її зв'язок з науковими програмами, планами і темами, сформульовано мету і задачі досліджень, висвітлено наукову новизну і практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі подано аналіз літературних джерел щодо способів попередньої та фінішної хімічної обробки поверхні напівпровідників. Обґрунтовано фактори можливого впливу ФХО на фізико-хімічні процеси формування та властивості поруватого шару Si. Розглянуто існуючі неоднозначні підходи до трактування механізмів анодного розчинення напівпровідників. Відзначено, що, на відміну від Si та напівпровідників групи А3В5, в літературі відсутні відомості про формування поруватого CdTe анодуванням. За результатами аналізу літератури запропонована модель конкуруючого впливу хімічного та електрохімічного розчинення під час анодування кристалу. Визначено напрямки дослідження впливу ФХО на пороутворення в Si. Для перевірки висловленої гіпотези вибрано систему CdTe - електроліт (HCl:HNO3:H2O, HF:HNO3:H2O), хімічні і термодинамічні процеси в якій широко досліджені.

Рис. 1. Діаграма Пурбе для системи Si-H₂O

У другому розділі описано використані в роботі варіанти ФХО поверхні кристалів і методики формування поруватого Si та CdTe. Обґрунтовано вибір методів досліджень структурного і фазового складу, електронних й оптичних властивостей поверхні і сформованих поруватих шарів Si і CdTe.

На основі оригінальних досліджень діаграм Пурбе (рис. 1) визначено особливості термодинаміки окисно-відновних і кислотно-основних реакцій на межі розділу напівпровідник - електроліт. Термодинамічним аналізом системи Si-Н2О встановлено, що імовірніше окиснення Si згідно зі схемою Si0>Si(IV), ніж Si0>Si(II) >Si(IV), а ефективна ФХО Si-пластин можлива у розчинах з рН<2 та рН>9. Склади і концентраційні співвідношення компонентів вибраних АПР, КПР для ФХО Si-поверхні подано в табл. 1.

Для вивчення впливу компонентів розчинів ФХО проведені експериментальні хронопотенціометричні дослідження зміни величини потенціалу (цs) Si-електроду після його обробки в АПР та КПР. Показано, що в залежності від рН електроліту і способу обробки може змінюватись склад пасивуючого поверхневого шару напівпровідника.

Таблиця 1

Варіанти фінішної хімічної обробки Si-пластин

№ варіанта	Етапи варіантів	Компоненти розчинів фінішної обробки, (об'ємні співвідношення)	Тривалість обробки	рН середовища
		H2O2	NH4OH	НСl	НNO3	HF	КОН	H2O
В1.	1.1.	1	1					6	10 хв.	10,7
	1.2.	1		1				6	10 хв.	-0,4
В2.	2.1.	1	1					10	10 хв.	10,6
	2.2.	3			5			7	10 хв.	-0,7
В3.	3.1.	3			5			7	10 хв.	-0,7
В4.	4.1.	2	1				1ваг.ч	30	5 хв.	10,7
	4.2.	1	1					4	10 хв.	10,6
В5.	5.1.	2	1				1ваг.ч	30	5 хв.	10,7
	5.2.					1		4	20 с.
	5.3.	1		1				4	10 хв.	-0,6
В6.	6.1.	2	1				1ваг.ч	30	5 хв.	10,7
	6.2.			3	1				5 хв.	-1,7
В7.	7.1.	3			5			7	10 хв.	-0,7
	7.2.					1		4	20 с.
	7.3.	10	1					20	10 хв.	9,6

У третьому розділі експериментально вивчено вплив способу ФХО на електронний стан Si-поверхні, що є визначальним фактором на початковому етапі електрохімічного формування поруватого шару. Контроль електронного стану поверхні проводили вимірюванням поверхневого опору та контактної різниці потенціалів (КРП) методом Кельвіна. Узагальнені результати дозволяють констатувати, що обробка Si-пластин в розчині NH4OH:Н2О2:Н2О=1:1:6 супроводжується появою від'ємних значень КРП, і відповідно більших значень роботи виходу електрона (РВЕ). Цей факт дозволяє говорити про формування від'ємного заряду на Si-поверхні. Згідно діаграм Пурбе, він зумовлений адсорбцією груп ОН- та утворенням складних силікатних іонів: Si(OH)4+2OH-+H2O (H2O)Si(OH)62-. Обробка в розчинах HCl:H2O2:H2O=1:1:6, HNO3:H2O2:H2O=5:3:7 призводить до збільшення КРП, і, відповідно, зменшення РВЕ. Поверхня Si поляризується позитивно, що, можливо, зумовлено адсорбцією іонів Н+ та позитивно заряджених міцел силікатної кислоти (SiO2)mnSiO32-2(n-x)H+2хH+.

Критерієм однорідності електронного стану поверхні обрано середньо-квадратичне відхилення КРП (Д). Статистичний аналіз параметра Д для зразків, оброблених за всіма варіантами ФХО дозволяє говорити, що найбільшою електронною однорідністю володіють шліфовані Si-пластини, а найменшою - поліровані р-типу провідності. Для оптимізації кількості подальших експериментів у якості основного об'єкта вибрано шліфовані p-Si пластини типу КДБ з орієнтацією (111) і концентрацією легуючої домішки р=1014ч1015 см-3.

Рис. 2. Металографічне зображення та об'ємне моделювання морфології поверхні ПК сформованого після різних способів ФХО Si-пластин перед анодуванням (а, б, в - див. текст). Х400.

У четвертому розділі висвітлено результати досліджень впливу ФХО поверхні Si-пластин на динаміку формування шару ПК, морфологічні особливості та структурно-фазовий склад його поверхні. Статистичне планування експерименту здійснено згідно матриці відповідності 7 варіантів ФХО та 4 режимів анодування (тривалість t=8 хв, величина струму в електролітичній комірці - 25, 50, 75, 100 мА). Густина струму знаходилась в межах 20ч280 мА/см2. Максимальна поруватість 75ч80 % досягнута за j=50ч75 мА/см2.

Металографічні дослідження та об'ємне моделювання морфології поверхні Si-зразків, анодованих після різних варіантів ФХО, дозволяють констатувати, що обробка в розчині HCl:H2O2:H2O призводить до більшої шорсткості поверхні (рис. 2, а) і формування ділянок площею 50ч250 мкм2, які відрізняються яскравістю в десятки разів. ФХО в розчині HNO3:H2O2:H2O зумовлює більшу морфологічну однорідність поверхні (рис. 2, б), а обробка в розчині NH4OH:Н2О2:Н2О забезпечує формування найбільш дрібнозернистого мікрорельєфу поверхні (рис. 2, в). Добавка калій гідроксиду до АПР, а також додаткова обробка Si-пластин в розчині HF:Н2О=1:4 між обробками в розчинах HNO3:H2O2:H2O та NH4OH:Н2О2:Н2О, сприяє зменшенню розмірів блоків.

Рис. 3. Хроноамперометрія початкового етапу пороутворення у поверхневих шарах Si-пластин після ФХО згідно з варіантами 3, 5-7 (варіанти табл. 1)

З порівняння залежностей j=f(ф) (рис. 3) слідує, що на Si-поверхні може формуватися перехідний шар певної товщини і складу. ФХО в АПР активізує процес електрохімічного розчинення, а обробка в КПР виконує функції хімічного полірування Si-поверхні та сприяє утворенню оксидів SiхОу, що сповільнює початкову стадію процесу пороутворення.

РЕМ дослідження мікроструктури зразків, сформованих після ФХО в розчині HNO3:H2O2:H2O=5:3:7, дозволяють прогнозувати значну адсорбційно-окиснювальну активність поруватого шару, що сприяє утворенню аморфної плівки у вигляді блоків з розмірами ~10ч25 мкм (рис. 4, а), під якою ідентифікується шар ПК з розмірами пор ~0,5ч2,0 мкм (рис. 4, б). За аналогічних режимів анодування у зразках після ФХО в розчині NH4OH:Н2О2:Н2О=1:1:6 окиснена плівка структурується в блоки розмірами ~20ч50 мкм (рис. 4, в). Після її механічного вилучення спостерігаються морфологічні неоднорідності поверхні з розмірами ~20ч50 нм (рис. 4, г). Об'ємне моделювання (рис. 4, е) ділянки поверхні 500500 нм (рис. 4, д) дозволяє чітко ідентифікувати нанотрубчаті форми діаметром ~2ч5 нм на фоні періодичної структури з розмірами 20ч50 нм. Це дає підстави стверджувати, що обробка в АПР Si-пластин перед анодуванням, за режиму з j=20ч30 мА/см2 та тривалістю 0,5ч8,0 хв, сприяє формуванню мікро- (<2 нм) чи мезопоруватого (2ч50 нм) шару ПК. За аналогічних режимів анодування, використання ФХО в розчині HNO3:H2O2:H2O сприяє формуванню макропоруватого (>50 нм) шару ПК.

Рис. 4. Морфологія поверхні анодованих зразків Si після ФХО: (а, б) в КПР; (в, г, д) в АПР; е - об'ємна модель поверхні наноструктурованого ПК. Збільшення: а) 500, б) 5000, в) 1000, г) 100000; д) 500Ч500 нм

Для встановлення впливу способу ФХО на особливості формування поруватого шару досліджено динаміку процесу анодного розчинення за густини струму ~40 мА/см2. Поруватість сформованого шару, наприклад, після ФХО за варіантом 6 (рис. 5), визначали за об'ємним показником P=(Vp/Vc)?100 %, де: Vc - об'єм вихідного кристалу, Vp-об'єм пор, для моделі циліндричних наскрізних пор.

Збільшення тривалості анодування до 10ч30 хв призводить до зміни поруватості від 51 % до 74 % (рис. 5, ачв) і зменшення поверхневої густини пор на ~19 %. За оцінками мікрорельєфу (рис. 4, 5) густина мезопор у зразках після ФХО в АПР дорівнює ~2?1010 см-2, що узгоджується зі значенням концентрації легуючих домішок у базовому кристалі p-типу провідності (1,5 ч4)?1015 см-3. Для макропоруватої структури, сформованої після ФХО в КПР, поверхнева густина пор ~0,25?108 см-2.

Рис. 5. Динаміка формування поруватого кремнію (Ч5000) за густини струму 40 мА/см²: а) 10 хв; б) 20 хв; в) 30 хв. Вставка - електронограма плівки ПК, знята на ЕГ-100М

За результатами рентгенівського електронно-зондового мікроаналізу шар ПК містить незначну кількість Оксигену і Карбону у співвідношенні О:С=1:2. Електронограма неокисненого шару ПК (вставка на рис. 5, а) відображає його монокристалічну структуру, а розраховане значення параметра гратки а=5,28 Е з похибкою е=2,74 % узгоджується з літературними даними для монокристалічного Si (а=5,43 Е). Отже, сформований шар ПК за кристалічною структурою відповідає структурі базового кристалу і є результатом його електрохімічного розчинення.

Хімічне розчинення Si створює конкуренцію електрохімічному за умов обмеженої дифузії іонів електроліту до дна пор та продуктів реакції розчинення за межі шару Гуі на межі розділу “напівпровідник - електроліт”. Для реалізації таких “нерівноважних умов” у роботі використано електролітичну комірку вертикального типу з неповним зануренням Si-аноду в електроліт.

Як видно з панорамного зображення поперечного сколу анодованої пластини (рис. 6, в), ПК найбільшої товщини формується на ділянці біля межі електроліт - парова фаза HF:C2H5OH. Шар ПК інтенсивніше нарощується на тій стороні Sі-поверхні, де нанесено електричний контакт, (верхня частина рис. 6, в). Електронограма сформованого шару ПК (рис. 6, г) підтверджує його полікристалічну структуру. Розраховане значення параметра ґратки а=5,31 Е (е=0,75 %). Формування такого ПК, очевидно, відбувається за реакцією диспропорціонування: 2Si2+Si0+Si4+. Мікроаналіз елементного складу окисненого полікристалічного поруватого шару дозволяє говорити про значний вміст Карбону та Оксигену і наявність слідів низки елементів: F, Cl, In, Cu Ca.

Рис. 6. Особливості пороутворення за вертикального розташування та неповного занурення Si-електроду в електроліт: а) морфологія поверхні середньої частини анодованої області; б) утворення полікристалічного шару ПК біля межі розділу електроліт - парова фаза; в) панорама поперечного перерізу зразка після анодування; г) електронограма плівки ПК, знята на ЕГ-100М

Аналіз результатів анодування зразків за вище вказаних умов свідчить про можливість формування поруватого шару на ділянці, яка знаходиться над межею розділу електроліт - парова фаза (рис. 7, а, б). Процес поризації можна пояснити тим, що субфторид SiF2 (продукт реакції початкової стадії (1)) частково взаємодіє з паровою фазою HF з утворенням газової фази SiF4:

Si +2HF+ne+> SiF2+2H++(2-n)e-, де n=2 (1)

(2)

а частково диспропорціонує з утворенням Si:

Рис. 7. Морфологія поверхні ПК, сформованого у паровій фазі HF: C₂H₅OH. РЕМ зображення: а) Ч500, б) Ч5000

2SiF2> Si+ SiF4, (3)

який осаджується на поверхні. Ймовірно, що паралельно з SiF2 утворюється й субгідрид SiН2, продукт взаємодії якого з водяною парою - силіцій(IV) оксид спостерігається у вигляді білого диму над поверхнею комірки:

SiН2+2Н2О> SiО2+3Н2^ (4)

У розділі запропоновано спосіб пасивування поверхні ПК шляхом катодної поляризація Si-електроду відразу ж після завершення процесу анодування.

У п'ятому розділі методами спектроскопії дифузного відбивання в діапазоні довжин хвиль 0,4ч1,1 мкм та ІЧ-спектроскопії в діапазоні 2,5ч25 мкм досліджено вплив ФХО на атомарно-електронну будову Si-поверхні та сформованого ПК, визначено природу хімічних зв'язків приповерхневого шару, а також розглянуто електронні, сенсорні й фотолюмінісцентні властивості сформованих шарів ПК.

З аналізу спектрів дифузного відбивання б=f(л), побудованих за методом Кубелки-Мунка можна констатувати: 1) особливості електронної структури межі розділу Si - SiO2 і наявність глибоких рівнів в SiO2 зумовлюють зміщення краю власного поглинання Si на ?ЕSi=0,060,02 еВ; 2) ФХО в NH4OH:Н2О2:Н2О призводить до зсуву смуг поглинання на ~100ч150 нм у короткохвильову область; 3) ФХО в HCl:H2O2:H2O стабілізує поверхню, але суттєвого впливу на спектр б=f(л) не чинить; ФХО в розчинах HNO3:H2O2:H2O і HCl:HNO3=3:1 призводить до зменшення поглинання у короткохвильовій області у 2ч3 рази.

Рис. 8. Спектри відбивання поверхні Si-пластин (а) після ФХО за варіантами 1ч7 та ПК (б), сформованого анодуванням після відповідних варіантів ФХО Si-поверхні

Характерною особливістю ІЧ-спектрів (рис. 8), виміряних після ФХО, є наявність двох основних максимумів: н=470 см-1 та н=1090 см-1, які зумов-лені SiO2 (470 см-1), SiOх (1000ч1100 см-1) чи валентними коливаннями груп Si-O-Si (480 см-1, 1070 ч1170 см-1). На ділянці 625ч630 см-1 ідентифіковані групи Si-Hх. Особливості спектру в діапазоні хвильових чисел 1200ч1300 см-1 зумовлені наявністю груп -Si-CH3, Si(CH3)2, а також =СН2; в інтервалі 1140ч1205 см-1 - деформаційними коливаннями ВН2. Оскільки н=1400 см-1 більш характерне для варіантів ФХО В2, В3, В6, в яких використана HNO3, його можна ідентифікувати з NO2; н=1412 см-1 для В2, В7 відповідає =СН2, а н=1412ч1438 см-1 зумовлені наявністю NH4+ і характерні для В4, В5, В7.

Рис. 9. Тонка структура ІЧ спектрів зразків поруватого кремнію, сформованих після ФХО за відповідними варіантами з табл.1

Лінії, пов'язані з Нітрогеном експериментально ідентифікуються в діапазоні 3264ч3330 см-1 для В2, що можливо відповідають NH3 (3330 см-1) чи NH4+ (3030ч3335 см-1). Експериментальні значення н=1643 см-1 та н=1646 см-1 у всіх варіантах ФХО близькі до 1640 см-1, яке приписують NH3 і деформаційним коливанням Н2О. Для збільшення достовірності ідентифікації груп хімічних елементів досліджено “тонку структуру” спектрів із застосуванням методів числового диференціювання. Ідентифікацію ліній обертальних переходів для двоатомних груп Е-Н (де Е - атом елементів О, С, В, F, Si, N, Cl) здійснювали за порівняннями експериментально визначених (рис. 9) та теоретично розрахованих значень константи переходів між сусідніми осциляціями спектра ?н=2В, де В=h/8р2cI, h - постійна Планка, Дж?с; с - швидкість світла, м/с; І - момент інерції молекул, кг·м. За цією методикою, наприклад, в діапазоні хвильових чисел 3000ч3500 см-1, для В1, В3, В4 ідентифіковано групи NHх*,=N-H, NH3, NH4+, для В2, В6 - групи ?С-Н, СН2, для В5, В7 - групи HF, ОН.

Електрофізичні характеристики приладів на основі ПК залежать від величини питомого опору сpо поверхневого шару. Максимальне значення (сpо=2000 Омсм) виявлено для шарів ПК, сформованих після ФХО згідно з В4, найменше (сpо=168 Омсм) - згідно з В2. Розраховане за співвідношенням: П=(1-сo/срo)?100 % (сo - питомий опір базового кристалу) значення поруватості для зразків ПК, сформованих після ФХО за В1, В5чВ7 дорівнює 71ч77 %, що узгоджується зі значенням, визначеним за розрахунками для об'ємної моделі пор.

Вивчено вплив способу ФХО Si-поверхні на сенсорні властивості ПК за дослідженням чутливості структур ПК-c-Si до амоніаку у водних розчинах. Показником чутливості (?ц/?С) вибрана зміна величини електродного потенціалу анодованих Si-пластин (рис. 10) зі зміною концентрації амоніаку (С, моль/дм3) у розчині.

Структури, сформовані після ФХО в розчинах HNO3:H2O2:H2O і HCl:H2O2:H2O описуються лінійними залежностями ц=f(C) відповідно:

Рис. 10. Залежність електродного потенціалу для системи ПК-c-Si від концентрації NH₃?H₂O після попередньої обробки в розчині HNO₃:HF:CН₃CОOH (5:3:3) та ФХО в:1 - H₂O₂:HNO₃:Н₂О (3:5:7); 2 - H₂O₂: HCl:Н₂О (1:1:6); 3 - H₂O₂:NH₄OH: Н₂О (1:1:6)

ц1= -[(280+110·С)5] (мВ) (5)

ц2= -[(200+125·С)5] (мВ). (6)

Рис. 11. Типові спектри фотолюмінесценції нанокристалітів nc-Si (1), nc-Si_хС_у (2) у матриці SiO₂і спектри окиснених за нормальних умов структур ПК-c-Si, сформованих анодуванням Si-пластин після ФХО (3 - згідно з В4, 4 - В2)

Спектри ФЛ зразків ПК-c-Si, створених анодуванням Si-пластин після ФХО згідно з В4 та експозиції їх на повітрі протягом 3 місяців за нормальних умов (рис. 11; крива 3) узгоджуються за головними максимумами л=398 нм та л=495 нм зі спектрами, характерними для структур SiO2-nc-SiхСу (nc -нанокристаліти) (крива 2), а для В2 (крива 4) - зі спектром для SiO2-nc-Si з максимумом л=745 нм (крива 1). Локальні максимуми зумовлені неоднорідністю розмірів nc-Si та nc-SiхСу в SiO2, які утворюються в результаті адсорбції Карбону й Оксигену та окиснення полікристалічного ПК. Розміри nc-SiхСу, визначені за максимумами л=398 нм і л=495 нм та рівнянням Еg=Еg0+3,76d-1,37 еВ дорівнюють d1,5ч2 нм для ПК, сформованого після ФХО в АПР. Для nc-Si в SiO2 ПК, сформованого після ФХО в КПР, при л=745 нм d?4 нм. Ці величини узгоджуються зі значеннями d?2ч5 нм, розрахованими за результатами дослідження морфології поверхні ПК. Формування SixOyC1-x-y, який містить nc-SiхСу підтверджено дослідженнями фазового складу поверхневих шарів ПК.

У шостому розділі продемонстровано можливості анодного формування поруватого CdTe, вивчено окремі аспекти впливу ФХО, деяких легуючих домішок, дефектної підсистеми і кристалографічної структури на цей процес та електронні й оптичні властивості сформованого поруватого шару. За результатами термодинамічного аналізу системи CdTe-Н2О та апробації п'яти варіантів ФХО перед анодуванням вибрано хімічне травлення в розчині Br2 (5 %) в метанолі.

Рис. 12. РЕМ зображення поверхні кристалів CdTe:Cl після хімічного (а, в) та електрохімічного (б, г) травлення: а) Ч3000, б) Ч500, в) Ч200, г) Ч10000.

Для виявлення та аналізу особливостей конкуруючого впливу хімічного й електрохімічного розчинення CdTe ці процеси досліджували паралельно (рис. 12) на окремих зразках в електроліті HNO3:НF:Н2О=3:1:1 чи HCl:HNO3=1:1. У випадку хімічного травлення декоруються виходи дислокацій (рис. 12,а, 13,а); анодування CdTe:Cl в HNO3:НF:Н2О сприяє формуванню макропор (рис. 12, б) діаметром 10ч20 мкм, які далі розтравлюються і “об'єднуються” у фрагменти отворів неправильної форми з розмірами ~50ч100 мкм. В комірці без зовнішнього джерела струму спостерігаються окремі канали розмірами ~100 мкм (рис. 12, в).

Мікроаналіз елементного складу приповерхневих шарів у зразках CdTe:Cl після хімічного травлення (спектри 1, 2, 3, рис.12, в; табл. 2) засвідчує підвищений вміст Оксигену і перевагу в ~1,5 рази кількості Те над Cd. Збагачення Телуром зумовлене хімічним травленням СdTe в HNO3:НF: Н2О. Ймовірно, на поверхні СdTe відбувається локальне окиснення-відновлення з виділенням елементарного Телуру: СdTe+2F->CdF2+Te+4+6e-; Te+4+4e->Те0. Відсутність збагачення поверхні Кадмієм, зумовлена наявністю легуючої домішки Хлору, який в приконтактному шарі створює умови, аналогічні до умов у системі СdTe-HNO3-HCl, і сприяє „вимиванню” Кадмію з поверхневого шару.

Таблиця 2

Результати мікроаналізу елементного складу приповерхневих шарів CdTe:Cl після хімічного та електрохімічного розчинення

Спектри	Елементний склад приповерхневого шару, в ат. %	Найбільш ймовірні продукти реакцій
	C	O	Cd	Te	F
Зразок CdTe:Cl, хімічне розчинення, рис. 12, в
1	7.4	49.6	17	26		СdTeО3+ Те
2	11.6	47	17.2	24.2
3	12.2	47.4	16.9	23.4
Зразок CdTe:Cl, електрохімічне розчинення, рис. 12, г
1	13.4	21.3	16.7	10.2	38.4	СdTeО3:CdF2:ТеF6
2	10.4	15.5	12.3	29.4	32.4	СdTeО3+CdTe+ТеF4+Те

Під час анодування на периферійній частині кристалу формується поверхнева плівка, збагачена Кадмієм, містить оксиди і флуориди Кадмію та Телуру, (спектр 1, рис. 12, г; табл. 2). Під плівкою приповерхневий шар товщиною ~1 мкм збагачений Телуром (спектр 2, рис. 12, г). За оцінюванням він містить по ~25 % CdTe і ТеО2 та ~40% ТеF4

Рис. 13. РЕМ-зображення морфології поверхні CdTe:Cl у розчині HNO₃:HF:H₂O після хімічного (а) і електрохімічного травлення (б): а) декорування виходів дислокацій, Ч50000; б) формування нанопоруватого рельєфу на стінках макропор, Ч50000

(CdTe:ТеО2:ТеF4 = 5:5:8). Після анодування кристалів CdTe:Cl на стінках пор мікронних розмірів (рис. 12, б) спостерігається рельєф у вигляді канавок шириною ~100ч250 нм (рис. 13, б).

Рис. 14. РЕМ-зображення (а, Х50000) та об'ємна модель (б, ціна поділки 1 мкм) морфології поверхні CdTe:As після електрохімічного травлення в розчині HNO₃:HCl=1:1

Об'ємні зображення CdTe:As після анодування дозволяють ідентифікувати пори розмірами 1ч2 мкм на фоні макро- і мезопоруватої текстури (рис. 14). Під час розчинення стехіометричний склад порушується, збільшується вміст Телуру, аналогічно хімічному травленню CdTe в розчині HNO3:HCl. Склад продуктів реакції можна записати так CdTe:CdCl2:TeО2=29:1:6.

Продовження процесу супроводжується формуванням поруватого шару CdTe і наноструктур з розмірами 10ч100 нм у діаметрі та довжиною 10 ч30 мкм з продуктів реакції в яких співвідношення між компонентами становить CdCl2:TeО2=19:11. Порівняно зі зразками CdTe:Cl морфологія поверхні поруватого шару для CdTe:As більш однорідна, але також активно окиснюється до СdTeО3. За оцінками мікроскопічних досліджень в обох випадках поверхнева густина пор становить nрs~1,0?1010 см-2, що узгоджується зі значенням концентрації легуючих домішок для цих зразків (nр ~ 0,4 ч 1,3?1015 см-3). Це дозволяє говорити про подібність механізму анодування CdTe і Si та участь дірок в цьому процесі.

Рис. 15. Динаміка зміни морфології поверхні під час формування макропоруватого рельєфу в кристалах CdTe:Cl, Ч500

РЕМ дослідження зміни морфології поверхні зразків CdTe:Cl під час анодування та характер орієнтації макропор (рис. 15, а, б) дозволяють застосувати “катакомбну модель” розчинення напівпровідників групи А3В5 для трактування електрохімічної поризації в кристалах типу А2В6.

У спектрах ФЛ (рис. 16) поруватих зразків CdTe:Cl проявляються дві області: 1) 0,4ч0,6 мкм з максимумом л=0,44 мкм (Е=2,81 еВ), 2) 0,72ч0,82 мкм, з кількома локальними максимумами: л=0,735 мкм (Е=1,69 еВ), л=0,76 мкм (Е=1,63 еВ), л=0,78 мкм (Е=1,59 еВ), л=0,805 мкм (Е=1,54 еВ), л=0,84 мкм (Е=1,48 еВ).

Рис. 16. Спектри ФЛ наноструктурованої поверхні CdTe:Cl: а) у короткохвильовій області; б) на краю ближньої ІЧ області

Визначені за результатами моделювання розміри нанорельєфу CdTe дорівнюють ~91 нм для л= 0,72ч0,80 мкм, ~30,5 нм для л = 0,4ч0,6 мкм і характерні для мезопоруватого шару.

У розділі також досліджено спектри пропускання поруватого CdTe (л=0,4ч0,8 мкм).

Отже, результати досліджень оптичних та електрофізичних властивостей структурно-модифікованої поверхні CdTe, сформованої анодуванням, дозволяють говорити про подібність моделі анодного розчинення напівпровідників типу А2В6, А3В5 та Si.

ВИСНОВКИ

За результатами комплексних досліджень (методами оптичної та електронної мікроскопії, рентгеноструктурного мікроаналізу, електронографії, інфрачервоної спектроскопії, електрофізичних вимірювань) встановлено фізико-хімічні закономірності впливу фінішної хімічної обробки поверхні на процес електрохімічного формування наноструктурованих і поруватих шарів на кристалічних Si і CdTe та їх властивості.

1. За результатами термодинамічних розрахунків (діаграми Пурбе) і фізико-хімічних досліджень стану поверхні Si-пластин теоретично передбачено та експериментально підтверджено, що фінішна хімічна обробка в амоніачно-пероксидних розчинах призводить до формування гідроксидного шару, внаслідок адсорбції груп ОН- та утворення на Si-поверхні складних силікат-іонів (H2O)Si(OH)62-, який швидко розчиняється на початковому етапі анодування і призводить до формування шару мікро- чи мезопоруватого кремнію. Обробка в кислотно-пероксидних розчинах cупроводжується адсорбцією іонів Н+ та позитивно заряджених міцел силікатної кислоти типу (SiO2)mnSiO32-2(n-x)H+2хH+, що сприяє утворенню оксидної плівки, яка на початковому етапі анодування внаслідок локального протравлювання створює маску і призводить до формування макропоруватого шару.

2. Методами оптичної і електронної мікроскопії, електронографії встановлено, що поруватий кремній може формуватися у двох структурних модифікаціях: а) монокристалічній, під час селективного анодного розчинення; б) полікристалічній, як результат реакції диспропорціонування 2Si2+>Si0v+Si4+. Формування певної модифікації визначається перевагою, відповідно, електрохімічного чи хімічного розчинення кристалічного Si, а лімітуючим фактором домінування одного з них є дифузія компонентів електроліту до дна пор та вилучення продуктів реакції за межі шару Гуі.

3. Дослідження фазового складу поверхневих шарів Si-пластин після різних способів фінішної хімічної обробки і наступного анодування за допомогою рентгенівського мікроаналізу та молекулярної ІЧ спектроскопії у діапазоні 2,5ч25 мкм свідчать про більшу адсорбційну й окиснювальну здатність полікристалічного поруватого кремнію порівняно з монокристалічним. Запропоновано та апробовано спосіб створення поверхнево пасивованого поруватого кремнію шляхом катодної поляризації Si-аноду на завершальному етапі поризації.

4. Фінішна хімічна обробка Si-поверхні в амоніачно-пероксидних розчинах призводить до зсуву смуг поглинання у видимому діапазоні хвиль на 100ч150 нм у короткохвильову область; після анодування спостерігається нівелювання спектральної характеристики б(л) і смуги поглинання відсутні. Обробка в розчині HCl:H2O2:H2O суттєвого впливу на залежність б(л) не чинить, а обробка в розчині HNO3:H2O2:H2O призводить до зменшення у 2ч3 рази коефіцієнта поглинання у короткохвильовій області.

5. Вперше виявлено залежність фотолюмінесцентних властивостей поруватого кремнію від способу фінішної хімічної обробки поверхні Si-пластин перед анодуванням. За теоретичними оцінками зміни ширини забороненої зони Si показано, що спектри ФЛ наноструктурованого шару Si, отриманого анодуванням після обробки в розчині NH4OH:H2O2:H2O, задовільно трактуються моделлю для нанокристалів (nc) SiхСу розміщених у матриці SiO2 (nc-SiхСу:SiO2) з розмірами кристалітів ~1,5ч2,0 нм, а після обробки в розчині HNO3:H2O2:H2O - для структур nc-Si:SiO2 з d?4,0 нм. Добавка калій гідроксиду в амоніачно-пероксидний розчин для фінішної хімічної обробки та проміжна обробка в розчині HF сприяє формуванню наноструктурованого поверхневого шару кремнію під час анодування і підсилює квантово-розмірні ефекти.

6. Вперше отримано поруватий CdTe методом електрохімічного анодування. Встановлено, що під час анодування кристалів CdTe в електроліті HNO3:HF:H2O чи HNO3:HCl процес поризації визначається конкуруючим впливом хімічного й електрохімічного розчинення напівпровідника і можна трактувати моделями, характерними для поруватого кремнію та напівпровідників групи А3В5. Фінішна хімічна обробка поверхні CdTe у розчині брому (5 мас. %) в метанолі перед анодуванням забезпечує одноріднішу морфологію поверхні під час пороутворення.

7. Cформований анодуванням наноструктурований поруватий CdTe:Cl на відміну від макропоруватого CdTe:As, володіє фотолюмінесцентними властивостями у видимій області спектра, що дозволяє трактувати природу фотолюмінесценції квантово-розмірними ефектами зміни ширини забороненої зони. Розміри нанокристалітів CdTe:Cl знаходяться в межах 2,50,5 нм для діапазону довжин хвиль 0,4ч0,6 мкм і d=91 нм для 0,72ч0,80 мкм.

СПИСОК ПРАЦЬ ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Исследование физических механизмов лазерной коррекции и стабилизации параметров структур Al-n-n+-Si-Al с барьером Шоттки / Г.И. Воробец, М.М. Воробец, В.Н. Стребежев, Е.В. Бузанева, А.Г Шкавро // ФТП. - 2004. - Т.38, №6 - С.690-692. Здобувачем проведено хімічне травлення зразків в HF:HCl:H2O та декорування в CrO3:H2O:HF поверхневих дефектів у Si.

2. Vorobets G.I. Thermoelastic interactions in Al-n-Si-Ni structures at pulse laser irradiation / G.I. Vorobets, M.M. Vorobets, A.P. Fedorenko // Functional materials. - 2005. - 12, №1 - P.107-113. Здобувачем застосовано хімічне травлення кремнієвих пластин в HF:HCl:H2O з добавкою K3[Fe(CN)6] та PdCl22H2O.

3. Структурні зміни плівок Al, SiO2, Si внаслідок старіння після імпульсного фотонного опромінення та їх вплив на характеристики контактів Al-N-Si з бар'єром Шотткі / Г.І. Воробець, М.М. Воробець, Т.А. Мельничук, А.Г. Шкавро // Фізика і хімія твердого тіла. - 2005. - Т.6, №1 - С.165-169. Здобувачем проведено хімічне травлення Si пластин в HF:HCl:H2O та CrO3:H2O:HF.

4. Воробець М.М. Вплив електронного стану поверхні електроду на кінетику електрохімічних процесів у системі напівпровідник-електроліт / М.М. Воробець, А.Г. Волощук, Я.Ю.Тевтуль // Вісник Харківського національного університету. - Вип. 12, Хімія. - Харків, 2005.- С.141-144. Здобувачем проведено хімічну обробку Si, CdTe й CdHgTe в різних травниках, досліджено вплив їх складу на контактну різницю потенціалів і наступні хімічні процеси.

5. Воробець М. М. Деякі критерії якості фізико-хімічної обробки поверхні кремнієвих пластин / М.М. Воробець, А.Г. Волощук, Я.Ю.Тевтуль // Наук. вісник ЧНУ, вип.307, Хімія. - Чернівці, 2006.- С.75-80. Здобувачем досліджено вплив складу АПР та КПР на електронні властивості поверхні Si-пластин.

6. Воробець М. М. Вплив хімічної обробки поверхні кремнієвих пластин на деякі властивості нікелевих покриттів / М.М. Воробець, А.Г. Волощук, Я.Ю. Тевтуль // Наук. вісник ЧНУ, вип.364, Хімія. - Чернівці, 2007.- С.55-59. Здобувачем досліджено вплив способу ФХО Si-поверхні на швидкість електрохімічного осадження нікелю та електронні властивості нікелевих покриттів.

7. Вплив фінішної обробки кремнієвих пластин на кінетику формування поруватого кремнію / М.М. Воробець, Г.І. Воробець, А.Г. Волощук, Я.Ю. Тевтуль // Наук. вісник ЧНУ, вип.453, Хімія. - Чернівці, 2009. С.69-74. Здобувачем досліджено вплив сумішей АПР і КПР та режимів анодування на процеси формування поруватого кремнію.

8. Вплив способу підготовки та легуючих домішок на процес пороутворення і структурну модифікацію поверхні твердих розчинів CdTe / М.М. Воробець, Г.І. Воробець, А.Г. Волощук, Я.Ю. Тевтуль, В.М. Ткач // Укр.хім.журн. - 2011. - Т.77. - №1. - С.44-48. Здобувачем отримано поруватий CdTe електрохімічним анодуванням, досліджено вплив легуючих домішок (As, Cl) на структурно-фазовий склад поруватого CdTe.

9. Особенности формирования наноструктурированного слоя кадмий теллурида при электрохимическом анодировании / М.М. Воробец, Г.И. Воробец, А.Г. Волощук, Я.Ю. Тевтуль, В.Н. Ткач // Вопросы химии и химической технологии. - 2011. - №1. - С.151-155. Здобувачем сумісно зі співавторами запропоновано узагальнену модель процесу анодної поризації в напівпровідниках.

10. Патент на корисну модель №57687. - опубл. 10.03.2011. Бюл. №5. Спосіб виготовлення поверхнево пасивованого поруватого кремнію / М.М. Воробець, Г.І. Воробець, А.Г. Волощук. Здобувачем сумісно зі співавторами запропоновано спосіб пасивування поверхні поруватого кремнію.

11. Vorobets G.I. Simulation of elastic interactions in thin-film structures a metal-semiconductor at a laser exposure / G.I. Vorobets, M.M. Vorobets, A.P. Fedorenko // Fourth International Young Scientists Conference, Problems of Optics & High Technology Material Science SPO 2003, October 23-26, 2003. Kyiv, Ukraine. - BP. 22. - P.106.

12. Воробець М. М. Вибір оптимальних умов підготовки поверхні в технології одержання поруватого кремнію / М.М. Воробець, В.Т. Білоголовка, А.Г. Волощук // Матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Динаміка наукових досліджень 2003», 20 - 27 жовтня 2003 р. - Дніпропетровськ: Наука і освіта. - С.32-33.

13. Cтруктурні зміни плівок Al, SiO2, Si внаслідок старіння після імпульсного фотонного опромінення та їх вплив на характеристики контактів Al-n-Si з бар'єром Шотткі / М.М. Воробець, А.Г. Шкавро, Г.І. Воробець, Т.А Мельничук // Фізика і технологія тонких плівок. Матеріали IX Міжнародної конференції: У 2 т. - Т.1/ За заг. ред. Фреїка Д.М. - Івано-Франківськ: Місто НВ, 2003. - С.191-192.

14. Вплив способу травлення на фізико-хімічні та електрофізичні властивості поверхні монокристалів CdxHg1-х Te / М.М. Воробець, В.Т. Білоголовка, А.Г. Волощук, Я.Ю. Тевтуль // ІІ Українська наукова конференція з фізики напівпровідників. Чернівці-Вижниця, Україна, 20-24 вересня - 2004 р. - С.350.

15. Electroanalytical properties of the nanostructure on the basis of porous silicon / A.G. Voloschuk, M.M. Vorobets, V.T. Bilogolovka, Ya.Yu. Tevtul // E-MRS Spring Meeting 2004 May 24-28, 2004 Symposium I: Advanced multifunctional nanocarbon material and nanosystems 04, Strasbourg (France), I/PI.05.

16. Vorobets M.M. The thermodynamic forecast and electrochemical shaping solid of quantum structures in system CdTe-electrolyte / M.M. Vorobets, A.G. Voloschuk, Ya.Yu. Tevtul // Fifth International Young Scientists Conference, Problems of Optics & High Technology Material Science SPO 2004, October 28-31, 2004. Kyiv, Ukraine. - BP. 39. - P.160.

17. Voloschuk A. G. The thermodynamic forecast and electrochemical investigation of oxidation-reduction reactions in CdTe-electrolyte system / A.G. Voloschuk, M.M. Vorobets, Ya.Yu. Tevtul // 12th International conference on II-VI compounds. Warsaw. Poland. September 12-16. - 2005. - P. 148.

18. Vorobets M.M. Influence of preliminary chemical processing on feature of structural - phase formation of layers of porous silicon / M. M. Vorobets, G. I. Vorobets, Ya. Yu. Tevtul // Ninth International Young Scientists Conference, Optics & High Technology Material Science SPO 2008, October 23-26, 2008. Kyiv, Ukraine. - BO. 12. - P.164.

19. Influence of methods of chemical etching and modes of a laser irradiation on barrier properties of structures on the basis CdTe / G.I. Vorobets, M.M. Vorobets, Ya.Yu. Tevtul, A.G. Voloschuk // E-MRS Spring Meeting 2008 May 13-17, 2008 Symposium B: Laser and plasma in micro- and nano-scale materials processing and diagnostics, Strasbourg (France), - P.21.

20. Вплив фінішної хімічної обробки на сенсорні властивості кремнієвих фотодетекторів для сонячної енергетики / М.М. Воробець, Г.І. Воробець, Ю.І. Гнатюк, Ю.Г. Добровольський // Сенсорна електроніка. “Сенсор - 2009”. Тези доповідей науково-практичної конференції. м. Одеса, 1-4 червня 2009, С. 91-93.

21. Vorobets M.M. Influence of the formation conditions of porous silicon on technical parameters por-Si -c-Si sensors / M.M. Vorobets, G.I. Vorobets, V.M. Strebegev // E-MRS 2009 Spring Meeting. Scientific Programme. Scientific / Symposium: M Bioinspired and biointegrated materials as new frontiers nanomaterials, Strasbourg (France), June 08-12, 2009. M PII 2.

22. Воробець М.М. Автоматизація досліджень впливу процесів електрохімічної обробки на характеристики напівпровідникових кристалів / М.М. Воробець, Г.І. Воробець, В.В. Дійчук // 16 міжнародна конференція з автоматичного управління “Автоматика - 2009”, Чернівці, 22 - 25 вересня 2009, С. 137-139.

23. Influence of chemical treatment on surface electronic states of Si-plates and properties of the SiO2-Si structures / M.M. Vorobets, A.G. Voloshchuk, Ya.Yu. Tevtul, G.I. Vorobets // Optics and High Technology Material Science. SPO'2009: Scientific works. - October 22-25. - Kyiv, 2009. - P.134.

24. Influence of finishing chemical treatment on the mechanism of formation, structure and optical properties of porous silicon / M.M. Vorobets, G.I. Vorobets, Ya.Yu. Tevtul, Yu.I. Gnatyuk, V.M. Tkach // там же. - P.170-171.

25. Vorobets M.M. Influence of impurity and way of finishing chemical processing on photoluminescent properties of nanostructured cadmium telluride / M.M. Vorobets, G.I. Vorobets, Ya.Yu. Tevtul // 11-th International Young Scientists Conference Optics and High Technology Material Science. SPO'2010: Scientific works. - October 21-22. - Kyiv, 2010. - P.249.

АНОТАЦІЯ

Воробець М.М. Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 - фізична хімія. - Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2011.

Страница:

автореферат "Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду" скачать

Подобные документы

Хімічні сполуки для обробки графітних написів
Властивості речовин для обробки паперу, що збільшують стійкість графітних написів. Огляд компонентів для обробки паперу. Варіанти стійких до стирання водостійких чорнил. Взаємодія сполук та хімічних реактивів для написів, особливості їх видалення.

презентация [1,9 M], добавлен 09.11.2014
Оптимізація параметрів росту фотонних стекол та кристалів
Структура фотонних кристалів та стекол. Методи отримання фотонних структур. Методика синтезу та обробки штучних опалів. Розрахунок хімічної реакції для синтезу фотонних структур. Оптимізація параметрів росту фотонних кристалів та підготовка зразків.

дипломная работа [2,6 M], добавлен 23.09.2012
Біологічна активність S-заміщених похідних 2-метил-4-меркапто-8-метоксихіноліну
Синтез S-заміщеного похідного 2-метил-4-меркапто-8-метоксихіноліна та вивчення їх фізико-хімічних властивостей. Прогноз можливих видів їх біологічної дії за допомогою комп’ютерної програми PASS. Залежність дії синтезованих сполук від хімічної структури.

автореферат [38,4 K], добавлен 20.02.2009
Основні проблеми хімічної кінетики
Основні фактори, що визначають кінетику реакцій. Теорія активного комплексу (перехідного стану). Реакції, що протікають в адсорбційній області. Хімічна адсорбція як екзотермічний процес, особливості впливу на нього температури, тиску та поверхні.

контрольная работа [363,1 K], добавлен 24.02.2011
Состав речовини й хімічні системи. Розвиток біологічних поглядів
Хімічні процеси, самоорганізація, еволюція хімічних систем. Молекулярно-генетичний рівень біологічних структур. Властивості хімічних елементів залежно від їхнього атомного номера. Еволюція поняття хімічної структури. Роль каталізатора в хімічному процесі.

контрольная работа [27,1 K], добавлен 19.06.2010
Сировинна база хімічної промисловості
Класифікація сировини за походженням, запасами, хімічним складом та агрегатним станом. Методи збагачення сировини. Повітря та вода – сировина для хімічної промисловості. Механічні, хімічні та фізико-хімічні методи промислової водопідготовки.

реферат [60,7 K], добавлен 01.05.2011
Роль хімії в природі
Хімічний зв’язок між природними ресурсами. Значення хімічних процесів у природі. Роль хімії у створенні нових матеріалів. Вивчення поняття синтетичної органічної та неорганічної речовини, хімічної реакції. Застосування хімії в усіх галузях промисловості.

презентация [980,0 K], добавлен 13.12.2012
Корозія і захист кольорових металів та їх сплавів
Механізм протікання хімічної та електрохімічної корозії. Властивості міді, латуней і бронз. Види корозії кольорових металів. Основні принципи їх захисту способом утворення плівки, методом оксидування, з використанням захисних мастил та інгібіторів.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.01.2013
Методи експериментальних досліджень і розрахунків кінетики хіміко-технологічних процесів
Методи дослідження рівноваги в гетерогенних системах. Специфіка вивчення кінетики хімічних реакцій. Дослідження кінетики масообміну. Швидкість хімічної реакції. Інтегральні методи розрахунку кінетичних констант. Оцінка застосовності теоретичних рівнянь.

курсовая работа [460,7 K], добавлен 02.04.2011
Основні закономірності хімічних процесів. Енергетика хімічних процесів
Дослідження параметрів, що характеризують стан термодинамічної системи. Вивчення закону фотохімічної еквівалентності, методу прискорення хімічних реакцій за допомогою каталізатора. Характеристика впливу величини енергії активації на швидкість реакції.

курс лекций [443,7 K], добавлен 12.12.2011

Другие документы, подобные "Вплив фінішної хімічної обробки на формування і властивості поруватого кремнію та кадмій телуриду"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.