17. Shtets P.P., Rubish V.V., Malesh V.I., Rubish V.M., Semak D.G. Peculiarities of obtaining and properties of glassy Sb chalcogenides // Abstracts First Intern. Workshop on „Amorphous and Nanostructured Chalcogenides (Fundamentals and Applications)”. - Bucharest, Romania. - 2001. - P.P65-104.

18. Rubish V.M., Shtets P.P., Rubish V.V., Malesh V.I. Structural transformations and optical transmission spectra of SbxSe1-x films // Abstracts Intern. Meeting on Parametric Optics „PARAOPT - 2001”. - Lviv, Ukraine. - 2001. - P.41.

19. Rubish V.M., Dobosh M.V., Rubish V.V., Shtets P.P., Horvat A.A. Ferroelectric glass-ceramic based on glasses of antimony-sulphur-iodine system // Abstract VI Ukrainian-Polish and II East-European Meeting on Ferroelectrics Physics (UPEMFP' 2002). - Uzhgorod-Synjak, Ukraine. - 2002. - P.79.

20. Rubish V.M., Dobosh M.V., Shtets P.P., Shpak I.I., Rubish V.V., Yurkin I.M., Semak D.G., Fedelesh V.I. Crystallization parameters of antimony noncrystalline chalcogenides // Abstract VI Ukrainian-Polish and II East-European Meeting on Ferroelectrics Physics (UPEMFP' 2002). - Uzhgorod-Synjak, Ukraine. - 2002. - P.80.

21. Рубіш В.М., Онопко В.В., Москаленко Н.Л., Рубіш В.В., Костюкевич С.О., Шепелявий П.Є. Вплив опромінення та термообробки на структуру і адгезійну міцність халькогенідів миш'яку // Матеріали Міжн. науково-практичної конф. „Структурна релаксація у твердих тілах”. - Вінниця, Україна. - 2003. - С.132-133.

22. Рубіш В.В., Москаленко Н.Л., Стефанович В.О., Штець П.П., Костюкевич С.О., Семак Д.Г., Шпак І.І., Савченко М.Д., Рубіш В.М. Фото- і термостимульовані перетворення в тонких плівках системи As-S-Se // Матеріали Міжн. науково-практичної конф. „Структурна релаксація у твердих тілах”. - Вінниця, Україна. - 2003. - С.135-136.

23. Рубіш В.В., Гуранич О.Г., Рубіш В.М., Штець П.П., Семак Д.Г., Герзанич О.І. Вплив умов одержання і гідростатичного тиску на край фундаментального поглинання склоподібного селену // Матеріали ІІ Міжн. наук. конф. „Фізика невпорядкованих систем”. - Львів, Україна. - 2003. - С.77-78.

24. Onopko V.V., Rubish V.V., Spesivikh A.A., Rubish V.M., Moskalenko N.L., Kostiukevych S.O. Adhesion Strength of Arsenium-Containing Films and Multylayer Structures // Abstracts of IV Intern. Edition of: Romanian Conf. on Advanced Materials „ROCAM 2003”. - Constanta, Romania. - 2003. - P.229.

25. Rubish V.M., Shtets P.P., Rubish V.V., Semak D.G., Tsizh B.R. Optical Media for Information Recording Based on Amorphous Layers of Sb-Se-In System // Abstracts of IV Intern. Edition of: Romanian Conf. on Advanced Materials „ROCAM 2003”. - Constanta, Romania. - 2003. - P.276.

26. Москаленко Н.Л., Вишинська О.В., Коптюх А.А., Рубіш В.В., Карпенко В.А., Томчук В.М. Дослідження фізико-хімічних властивостей халькогенідних склоподібних напівпровідників для неорганічної літографії // В кн. „Лашкарьовські читання”, Київ. - 2003. - С.32-35.

Анотація

Рубіш В.В. Модифікування халькогенідних склоподібних напівпровідників на основі миш'яку і сурми. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10- фізика напівпровідників та діелектриків. - Ужгородський національний університет, Ужгород, 2005.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню структури і властивостей стекол та плівок в системах As(Sb)-S(Se) та їх трансформації в залежності від хімічного складу, умов отримання та під дією опромінення і відпалу, а також можливості використання цих матеріалів в якості неорганічних резистів з високою роздільною здатністю для голографії, лазерної та оптичної літографії.

Проведено розрахунок критичних швидкостей охолодження розплавів, визначено оптимальні режими синтезу стекол та одержання плівок на їх основі. Досліджено фізико-хімічні та кристалізаційні параметри стекол, встановлено взаємозв'язок особливостей композиційних залежностей цих параметрів з кінетичними діаграмами стану відповідних систем та структурою стекол. Показано, що всі досліджені скла і плівки мають мікрогетерогенну будову. Для більшості вивчених матеріалів в системах А-В (A-As, Sb; B-S, Se) характерна двовимірна сітчаста структура на основі пірамідальних угрупувань АВ3/2. Містить вона і значну кількість структурних фрагментів з гомополярними зв'язками А-А і В-В, причому їх кількість в плівках набагато більша, ніж в склах ідентичних складів. Досліджено вплив опромінення та відпалу на структуру і оптичні властивості плівок As40S60-xSex (0 x 20). Показано, що їх дія призводить до полімеризації молекулярних груп As4S(Se)4 і S(Se)n у матриці плівки, яка супроводжується зсувом краю поглинання в довгохвильову область і зростанням показника заломлення. Встановлена роль у цьому процесі структурних дефектів над- і недокоординованих атомів As і S(Se). Показана залежність структури і властивостей досліджених матеріалів від умов модифікування.

Встановлено, що експонування плівок селенідів сурми сфокусованим лазерним променем призводить до їх кристалізації. Вивчені процеси аморфізації плівок і вплив термовідпалу на структуру і оптичні властивості плівок в системах Sb-Se i In-Sb-Se. Показана можливість реверсивного запису інформації на цих плівках.

На основі неорганічних резистів As40S60-xSex (0 x 20) одержані голографічні дифракційні гратки з просторовою частотою 900-3600 мм-1, глибиною модуляції 20 - 40% і дифракційною ефективністю 70 - 90 % при використані поляризованого світла та виготовлені оригінали оптичних дисків з розмірами пітів 0,2 - 0,3 мкм ( = 0,476 - 0,532 мкм).

Ключові слова: халькогенідні стекла, модифікування, структура, фотоструктурні перетворення, оптичні параметри, неорганічні резисти.

Аннотация

Рубиш В.В. Модифицирование халькогенидных стеклообразных полупроводников на основе мышьяка и сурьмы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10-физика полупроводников и диэлектриков. - Ужгородский национальный университет, Ужгород, 2005.

Диссертационная работа посвящена исследованию структуры и свойств стекол и пленок в системах As(Sb)-S(Se) и их трансформации в зависимости от химического состава, условий получения и отжига, а также возможности использования этих материалов в качестве неорганических резистов с высокой разрешающей способностью для голографии, лазерной и оптической литографии.

Проведен расчет критических скоростей охлаждения (КСО) Q расплавов, определены оптимальные режимы синтеза стекол и получения пленок на их основе. Сплавы системы As-S-Se в стеклообразном виде можно получить при скоростях охлаждения Q<10-2 К/с. Большинство же Sb содержащих стекол получаются при Q ~ 102-103 К/с. Исследованы физико-химические и кристаллизационные параметры стекол, установлена взаимосвязь особенностей композиционных зависимостей этих параметров с кинетическими диаграммами состояния соответствующих систем и структурой стекол. Выявлена корреляция параметров неизотермической кристаллизации стекол с КСО. Исследовано влияние условий осаждения и облучения на адгезионную прочность А* аморфных пленок в системах As(Sb)-Se и As-S-Se. Установлено, что при возрастании скорости процесса осаждения, толщины пленок, содержания Se в их составе и времени экспонирования параметр А* уменьшается. При наличии между халькогенидной пленкой и стеклянной подложкой промежуточных слоев In2O3+SnO2, Ni и Cr параметр А* возрастает.

На основании результатов анализа композиционных зависимостей физико-химических и оптических параметров, КР спектров стекол и пленок установлено, что они имеют микрогетерогенное строение. Для большинства изученных материалов в системах А-В (А-As, Sb; B-S, Se) характерна двухмерная сетчатая структура на основе пирамидальных группировок АВ3/2. Содержит она и значительное количество структурных фрагментов с гомополярными связями А-А и В-В, причем их количество в пленках намного выше, чем в стеклах идентичных составов. Установлены закономерности изменения края фундаментального поглощения стекол As40S60-xSex (0? x ?20) при воздействии температуры и давления. Их увеличение, а также увеличение содержания Se приводят к сдвигу края в длинноволновую область (ширина псевдозапрещенной зоны уменьшается). Впервые исследованы спектральные и температурные зависимости показателя преломления n стекол As40 S60-x Sex. В данной системе выявлены материалы с отрицательным (х<11), положительным (х>12) и нулевым температурным коэффициентом dn/dT.

Исследовано влияние оптического облучения и термоотжига на структуру и оптические свойства пленок As40 S60-x Sex (0? x ?20). Показано, что их воздействие приводит к полимеризации молекулярных групп As4S(Se)4 и S(Se)n в матрице пленки, которая сопровождается сдвигом края поглощения в длинноволновую область и ростом показателя преломления. Установлена роль в этом процессе структурных дефектов над- и недокоординированных атомов As и S(Se). Показана зависимость структуры и свойств исследованных материалов от условий модифицирования.

Установлено, что экспонирование пленок селенидов сурьмы сфокусированным лазерным лучом приводит к их кристаллизации. Изучены процессы амфоризации пленок и влияние термоотжига на структуру и оптические свойства пленок в системах Sb-Se и In-Sb-Se. Показана возможность реверсивной записи информации на этих пленках.

На основе неорганических резистов As40 S60-x Sex (0? x ?20) получены голографические дифракционные решетки с пространственной частотой 900 - 3600 мм-1, глубиной модуляции 20-40% и дифракционной эффективностью 70 - 90% при использовании поляризованного света, а также изготовлены оригиналы оптических дисков с размерами питов 0,2 - 0,3 мкм ( = 0,476-0,532 мкм).

Ключевые слова: халькогенидные стекла, модифицирование, структура, фотоструктурные превращения, оптические параметры, неорганические резисты.

Summary

Rubish V.V. Modification of chalcogenide vitreous semiconductors based on arsenic and antimony. -Manuscript.

Thesis for Candidate of science degree in physics and mathematics in speciality 01.04.10 - physics of semiconductors and dielectrics. - Uzhgorod National University, Uzhgorod, 2005.

The dissertation paper is dedicated to research of the structure and properties of glasses and films in As(Sb)-S-(Se) systems and their transformation depending on chemical composition, obtaining conditions and under the influence of optic radiation and annealing as well as applicability of these materials as non-organic resists with high resolution for holography, laser and optic lithography.

The calculation of critical melts cooling rates has been carried out, the optimal regime of glass synthesis and on its basis obtaining of films has been determined. Physico-chemical and crystallization parameters of glasses were investigated, an interrelationship of these parameters composition dependences peculiarities with kinetic state diagrams of the corresponding systems and the glass structure has been found. As was shown that all investigated glasses and films have a microheterogeneous structure. The majority of the materials studied in A-B (A-As, Sb; B-S, Se) systems are characterized by two-dimensional net structure on their basis of AB3/2 pyramidal groups. It also contains a considerable amount of structural fragments with homopolar bonds A-A and B-B whereas their amount in films is much higher than in glasses of the identical compositions. The influence of illumination and annealing on structure and optical properties of As40S60-xSex (0 x 20) films has been studied. It's been shown that their action leads to polymerization of As4S(Se)4 and S(Se)n molecular groups in the glass matrix which is accompanied by absorption edge shift to the longwave range and refraction index increment. The role of structural defects of As and S(Se) over- and undercoordinated atoms in this process has been established. The dependence of the structure and properties of the material under study on the modification conditions is shown.

It was determined that exposing antimony selenide films to a focused laser beam leads to their crystallization. Film amorphization processes and thermal annealing influence on the film structure and optical properties in Sb-Se and In-Sb-Se systems have been studied. Information recording reversibility of these films has been shown.

Holographic diffraction gratings with space frequency of 900 - 3600 mm-1, modulation depth of 20 - 40 % and diffraction efficiency of 70 - 90% using the polarized light have been obtained on basis of As40S60-xSex (0 x 20) non-organic resist, and optical disc originals with pit size of 0,2 - 0,3 m (=0,476 - 0,532 m) have been produced.

Keywords: chalcogenide glasses, modification, structure, photostructural transformations, optical parameters, non-organic resists.

Размещено на Allbest.ru