Фізико-хімічна взаємодія в системах АI2ВVI–AIIBVI і вирощування монокристалів напівпровідників типу AIIBVI із розчину-розплаву

25. Трищук Л.И. Физико-химическое исследование тройных систем Ag2X-ZnX-CdX // Там же. - С. 448-449.

26. Олейник Г.С., Трищук Л.И., Мизецкий П.А. Выращивание монокристаллов тугоплавких соединений типа АIIВVI из растворов-расплавов // В кн. “VII Всес. конф. по росту кристаллов”. Тез. докл. Москва. - 1988. - С. 234-235.

Дисертантом розроблено методику і одержано монокристали сполук ZnS, ZnSе, CdS.

27. Трищук Л.И., Олейник Г.С., Мизецкая И.Б. Взаимодействие легирующей примеси халькогенидов меди и серебра с монокристаллами соединений АIIВVI // “VI Всес. конф. по физ.-хим. основам легирования полупроводн. материалов”. Тез. докл. - М.; Наука. - 1988. - С. 192-193.

Дисертантом вивчено фізико-хімічну природу взаємодії сполук AІ2BVI з AIIBVI.

28. Трищук Л.И., Олейник Г.С., Мизецкая И. Б. Взаимодействие халькогенидов меди и серебра с халькогенидами цинка и кадмия // “IV Всесоюзное совещание по химии и технологии халькогенов и халькогенидов". Тез. докл. - Караганда. - 1990. -C. 84.

Дисертантом вивчено взаємодію компонентів в системах AІ2BVI-AIIBVI .

29. Трищук Л.И., Олейник Г.С. Тройные сульфидные системы Сu2(Ag2)S-ZnS-CdS // Там же - C. 98.

Дисертантом вивчені діаграми стану потрійні системи Сu2(Ag2)S-ZnS-CdS.

30. Трищук Л.И., Олейник Г.С., Мизецкая И. Б. Поверхность ликвидуса тройной системы Ag2Te-ZnTe-CdTe // IІI Всес. конф. “Материаловедение халькогенидных и кислородсодержащих полупроводников”. - Тез. докл. - Черновцы. - 1991. - Т. I. - С. 38.

Дисертантом побудовано поверхню ліквідусу потрійної системи Ag2Te-ZnTe-CdTe.

31. Крилюк С.Г., Корбутяк Д.В., Медвідь А., Тріщук Л.І., Федоренко Л.Л. Модифікація приповерхневого шару детекторних матеріалів CdTe:Cl та CdZnTe під впливом лазерного та термічного відпалів // Міжн. наук.-техн. конф. „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології (СЕМСТ-1)”. Тези доповідей. - Одеса (Україна). - 2004. - С. 303.

Дисертантом одержано монокристали CdZnTe і CdTe:Cl. проведено термічний відпал.

32. Корбутяк Д.В., Крилюк С.Г., Зуєв В.О., Тріщук Л.І. Трансформація дефектних комплексів в приповерхневій області CdTe:Cl під впливом термічного відпалу // І наук.-техн. конф. з міжн. участю „Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології (МЕТІТ-1)”.- Кременчук (Україна). - 2004.- С. 98-99.

Дисертантом одержано монокристали CdTe:Cl, проведено відпал зразків.

33. Trishchuk L.I., Oliynyk G.S., Tomashik V.N. The ternary systems Cu2Te-ZnTe-CdTe and Ag2Te-ZnTe-CdTe // “IX Intern. Conf. on Crystal Chemistry of Intermetallic Compounds”. - Lviv. - 2005. - P. 40.

Дисертантом побудовано поверхні ліквідусу потрійних систем Cu2(Ag2)Te-ZnTe-CdTe.

34. Trishchuk L., Tomashik V., Oliynyk G. Liquidus surface of the Ag2Te-CdTe-CdS quasiternary system // “XII-th international seminar on physics and chemistry of solids”. - Lviv. - 2006. - P. 120.

Дисертантом вивчено і побудовано поверхню ліквідусу потрійної системи Ag2Te-CdTe-CdS.

АНОТАЦІЯ

Тріщук Л.І. Фізико-хімічна взаємодія в системах АI2ВVI-AIIBVI і вирощування монокристалів напівпровідників типу AIIBVI із розчину-розплаву. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.21 - хімія твердого тіла. - Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню фізико-хімічної взаємодії в системах АI2ВVI-АIIВVI та вирощуванню високоплавких цинк і кадмій халькогенідів методом кристалізації із розчину-розплаву з використанням купрум і арґентум халькогенідів як розчинів-розплавів. Проведено термодинамічний аналіз хімічної взаємодії Cu2(Ag2)BVI з халькогенідами металів підгрупи цинку, досліджено 18 обмінних реакцій, побудовано температурні залежності ізобарно-ізотермічного потенціалу ДGT і константи рівноваги Kp. Визначено стабільні діагональні перерізи потрійних взаємних систем, які описуються даними обмінними реакціями.

За допомогою методів фізико-хімічного аналізу вперше побудовано діаграми стану 13-и квазібінарних систем A2IBVI-AIIBVI і встановлено, що діаграми стану систем Cu2S(Se)-CdS(Se), Cu2Te-Zn(Cd)Te, Ag2Se-ZnS(Se), Ag2Te-ZnTe(ZnS, CdS) відносяться до діаграм стану евтектичного типу, а системи Cu2S-ZnS, Cu2Se-ZnSe, Ag2Se-CdSe і Ag2Te-CdTe описуються діаграмами стану перитектичного типу. Побудовано поверхні ліквідусу восьми квазіпотрійних [Cu2(Ag2)S(Se, Te)-ZnS(Se, Te)-CdS(Se, Te), Ag2Te-Zn(Cd)Te-Zn(Cd)S] і однієї потрійної взаємної системи (Ag2S + ZnSe Ag2Se + ZnS). Встановлено загальні закономірності взаємодії компонентів в твердому і в рідкому стані в квазібінарних і квазіпотрійних системах за участю халькогенідів металів побічних підгруп першої і другої групи. На основі побудованих діаграм стану і поверхонь ліквідусу підібрано оптимальні технологічні умови для вирощування монокристалів високоплавких сполук AIIBVI і твердих розчинів на їх основі методом кристалізації із розчину-розплаву.

Методом рухомого нагрівача отримано об'ємні монокристали ZnS, ZnSe, CdS та твердих розчинів ZnSxSe1-x, ZnxCd1-xS, ZnxCd1-xSe і ZnxСd1-xTe із розчинів в розплавах купрум і арґентум халькогенідів.

Ключові слова: фізико-хімічна взаємодія, цинк халькогеніди, кадмій халькогеніди, купрум халькогеніди, аргентум халькогеніди, ріст кристалів, кристалізація із розчину-розплаву.

АННОТАЦИЯ

Трищук Л.И. Физико-химическое взаимодействие в системах АI2ВVI-AIIBVI и выращивание монокристаллов полупроводников типа AIIBVI из раствор-расплава. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.21 - химия твердого тела. - Прикарпатский национальный университет им. Василия Стефаника. Ивано-Франковск, 2006.

Диссертация посвящена исследованию физико-химического взаимодействия в системах АI2ВVI-АIIВVI и выращиванию монокристаллови высокоплавких халькогенидов цинка и кадмия методом кристаллизации из раствор-расплава с использованием халькогенидов меди и серебра в качестве растворов-расплавов. Проведен термодинамический анализ химического взаимодействия халькогенидов меди и серебра с халькогенидами подгруппы цинка, исследовано 18 обменных реакций, построены температурные зависимости изобарно-изотермического потенциала ДGT и константы равновесия Kp . Определены стабильные диагональные сечения тройных взаимных систем, которые описываются данными обменными реакциями.

С использованием методов физико-химического анализа (дифференциально-термический, рентгенофазовый и микроструктурный анализы) построены 13 диаграмм состояния квазибинарных систем АI2ВVI-АIIВVI. Показано, что системы Cu2S-CdS, Cu2Se-CdSe, Cu2Te-ZnTe, Cu2Te-CdTe, Ag2Se-ZnSe, Ag2Te-ZnTe, Ag2Se-ZnS, Ag2Te-ZnS и Ag2Te-CdS описываются диаграммами простого эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Диаграммы состояния систем Cu2S-ZnS, Cu2Se-ZnSe, Ag2Se-CdSe и Ag2Te-CdTe относятся к диаграммам перитектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Для всех изученных квазибинарных систем исследованы полиморфные превращения компонентов в твердом состоянии, а также полиморфные превращения и распад твердых растворов. Построены поверхности ликвидуса восьми квазитройных [Cu2(Ag2)S(Se, Te)-ZnS(Se, Te)-CdS(Se, Te), Ag2Te-Zn(Cd)Te-Zn(Cd)S] и одной тройной взаимной системы (Ag2S + ZnSe Ag2Se + ZnS). Установлены общие закономерности взаимодействия компонентов в твердом и жидком состояниях в квазибинарных и квазитройных системах с участием халькогенидов металлов подгрупп меди и цинка. На основе анализа построенных диаграмм состояния и поверхностей ликвидуса выбраны оптимальные условия (составы зон-расплавов и температуры) для выращивания монокристаллов высокоплавких соединений АIIВVI и твердых растворов на их основе методом кристаллизации из раствор-расплава.

Разработана и усовершенствована установка для выращивания монокристаллов из раствор-расплавов методом движущегося нагревателя под изменяющемся углом наклона печи и одновременным вращением ампулы.

Методом движущегося нагревателя получены объемные монокристаллы ZnS, ZnSe, CdS и твердых растворов ZnSxSe1-x, ZnxCd1-xS, ZnxCd1-xSe и ZnxСd1-xTe из растворов в расплавах халькогенидов меди и серебра, исследованы их некоторые физические свойства.

Ключевые слова: физико-химическое взаимодействие, халькогениды цинка, халькогениды кадмия, халькогениды меди, халькогениды серебра, рост кристаллов, кристаллизация из раствор-расплава.

SUMMARY

Trishchuk L.I. Physical-chemical interaction in the systems АI2ВVI-AIIBVI and growth of AIIBVI semiconductor single crystals from the solution in the melt. - Manuscript.

Thesis for obtaining the scientific degree of candidate of chemical science in speciality 02.00.21 - solid state chemistry. - V. Stefanyk Prekarpathian National University, Ivano-Frankivsk, 2006.

The thesis is devoted to the investigation of the physical and chemical interaction in the systems AI2ВVI-AIIВVI and growth high melting zinc and cadmium chalcogenides by crystallization from a solution in the melt using copper and silver chalcogenides as the dissolvents. The thermodynamic analysis of the chemical interaction of copper and silver chalcogenides with zinc, cadmium and mercury chalcogenides are carried out. There were investigated 18 exchange reactions and the temperature dependencies of Gibbs potential ДGT and equilibrium constant Kp were constructed. Stable diagonal sections of mutual quasiternary systems which are described by the given exchange reactions were defined.

Using the physical-chemical analysis (differential-thermal, x-ray and microstructure analyses) 13 phase diagrams of the quasibinary systems AI2ВVI-AIIВVI were constructed. It was shown that the phase diagrams of the Cu2S(Se)-CdS(Se), Cu2Te-Zn(Cd)Te, Ag2Se-ZnS(Se), Ag2Te-ZnTe(ZnS, CdS) systems belong to the eutectic type phase diagrams and the phase diagrams of the Cu2S-ZnS, Cu2Se-ZnSe, Ag2Se-CdSe and Ag2Te-CdTe systems could be described by the peritectic phase diagrams. The liquidus surfaces of 8 quasiternary systems [Cu2(Ag2)S(Se, Te)-ZnS(Se, Te)-CdS(Se, Te), Ag2Te-Zn(Cd)Te-Zn(Cd)S] and one mutual quasiternary system (Ag2S + ZnSe Ag2Se + ZnS) were constructed. The general peculiarities of the components interaction in the solid and liquid state in the quasibinary and quasiternary systems based on the chalcogenides of Cu and Ag from one side and chalcogenides of Zn, Cd and Hg from another were established. Using the constructed diagrams and liquidus surfaces, optimum conditions (the compositions of melting zones and temperatures) for growth of single crystals of high-melting compounds AIIВVI and solid solutions based on them by a method of crystallization from a solution in the melt were chosen.

Bulk crystals of ZnS, ZnSe, CdS and solid solutions ZnSxSe1-x, ZnxCd1-xS, ZnxCd1-xSe and ZnxСd1-xTe were grown by the method of a moving heater from the solutions in the melt of copper and silver chalcogenides.

Keywords: physical-chemical interaction, zinc chalcogenides, cadmium chalcogenides, copper chalcogenides, silver chalcogenides, growth of crystals, crystallization from a solution in the melt.