Cунцов Олексій Миколайович. Дефектна структура, явища переносу,люмінесценція і радіаційні властивостінестехіометричних гетеросистем ? - SiO2-x і Znx Cd1-x S : Дис... канд. наук: 01.04.10 - 2005.
Анотація до роботи:
Сунцов А.М. Дефектна структура, явища переносу, люмінесценція і радіаційні властивості нестехіометричних гетеросистем і .– Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук зі спеціальності 01.04.10 – Фізика напівпровідників і діелектриків. - Запорізький державний університет, Запоріжжя, 2004.
Дисертацію присвячено проблемі формування структурних дефектів і переносу іонів
і електронів у кварці. На основі методів електропровідності і термо - е.р.с. установлено, що електропровідність кристала, у напрямку перпендикулярному оптичній осі, здійснюється за рахунок стрибків поляронів малого радіуса по катіонах кремнію, що одержують електрони від донорних центрів (вакансій кисню): + + . Енергія активації стрибка полярону, оцінена за результатами люмінесценції кварцу, дорівнює 0,6 еВ : + + .Отримано температурну залежність діелектричної проникності кристала з урахуванням впливу міжвузловинного кисню .
Розглянуто механізм виникнення шести смуг люмінесценції і 4 смуг : + + ; + + ; + + + + ; + + ; + + + ;
+ + + і + + + (2,7 еВ) ; + + (4,5 еВ ); + + + (2,4 еВ); + + (3,2 еВ). Установлено гіперболічну залежність частки гексагональності від періода повторюваності політипних форм ZnS.
Комплексні дослідження практично важливих широкозонних напівпровідникових систем і дозволили встановити визначальну роль власних дефектів, домішкового кисню (основної супутньої домішки) у формуванні фізичних властивостей зазначених з'єднань. Отримані результати мають не тільки теоретичне, але й практичне значення тому, що ці з'єднання є ключовими. Результати досліджень можуть бути використані при вивченні та прогнозуванні властивостей інших з'єднань з подібною дефектною структурою (кварци, силікати, тверді розчини оксидів, сульфідів і теллуридів).
З численних результатів комплексних досліджень зазначених гетеросистем можна зробити такі висновки:
Вивчення електронного переносу з урахуванням поляризації кристала і направляючих косинусів для стрибків поляронів показало, що полярони малого радіуса, локалізовані на катіонах кремнію, здійснюють стрибки по однотипних кристалографічних вузлах з енергією активації 0,6 еВ, а катіони кремнію одержують електрони від вакансій кисню (енергія активації цього процесу 0,46 еВ). Електропровідність кристала перпендикулярно осі с здійснюється за рахунок поляронів малого радіуса.
Електропровідність кристала уздовж осі с визначається в основному міграцією міжвузловинних іонів , а внеском електронної складової
провідності можна знехтувати. Міжвузловинний кисень одержує електрони від
вакансій кисню (енергія утворення дорівнює 0,05 еВ, а енергія активації
стрибка іона становить 0,9 еВ). Електропровідність кварцу уздовж осі с порівняна з електропровідністю іонних кристалів. Рухливість іонів в інтервалі температур 293 – 833 К оцінена як - .
Визначено внесок міжвузловинного кисню у величину діелектричної проникності кристала . В інтервалі температур 293 – 833 К величина = 12,7 – 5,8 , а для = 1023 – 148.
Вивчення спектрів оптичного поглинання, фото-, іоно- і термолюмінесценції дозволило виявити роль міжвузловинного кисню у формуванні домінуючої смуги люмінесценції при 2,7 еВ і смуг, зв'язаних з міжвузловинним киснем і : + + + (2,7 еВ) основна смуга; + + (4,5 еВ ); + + + (2,4 еВ ); + + (3,2 еВ ) .
Позитивна роль кисню у формуванні оптичних властивостей твердих розчинів полягає в тому, що домішка , унаслідок своєї більшої електронегативності, виявляє свої акцепторні властивості, що призводить до значного збільшення концентрації вакансій кисню, відповідальних за основну смугу люмінесценції. При цьому концентрація має бути невеликою, щоб не утворювалося частинок оксидів і , в яких концентрація вакансій кисню зменшена в результаті легування менш електронегативною донорною домішкою .
Залежність від кількості кадмія в дозволила оцінити внесок у зменшення ширини забороненої зони параметра нелінійності у вигляді
( к = 0,67 ) .
Запропоновано механізми шести смуг фотолюмінесценції :
Милославский А.Г., Сунцов А.Н. Дефекты структуры и электронный перенос в
//Физика и техника высоких давлений.– 2000.–Т.10, № 1.– С.61–66.
Милославский А.Г., Сунцов А.Н. Ионный и электронный перенос в кварце //Физика и техника высоких давлений. – 2000. – Т.10, № 2. – С. 68 – 71.
Милославский А.Г., Сунцов А.Н. Шесть стадий поляризации //Вісник Донецького університету. Сер.А, Природничі науки. – 2000. – № 1. - С. 60 – 65.
Сунцов А.Н., Милославский А.Г., Петренко А.Г. Дефектная структура, оптические и радиационные свойства твердых растворов . //Вісник Донецького університету. Сер.А, Природничі науки. – 2002. – № 1. - С.272 – 276.
Bazhin A.I., Bordugov V.G., Krivosheyv Y.M., Suntsov A.N. USE OF IONS BOMBARDMENT FOR INVESTIGANION OF LUMINESENCE CENTERS OF LUMINOFORS// IX International Workshop “Ion Beam Surfase Diagnostics”. – Zaporizhzhya, Ukraine. – 2000. – P. 17 – 18.
Бажин А.И., Бордюгов В.Г., Кривошеев Я.М., Сунцов А.Н. Влияние ионной бомбардировки на количество и качество ионных дефектов в люминофорах// Тезисы докладов 2-й международной конференции “Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах. – Россия, Томск. – 2000. – С. 282 – 284.
Бажин А.И., Сунцов А.Н., Кривошеев Я.М., Бордюгов В.Г. Исследование природы центров свечения с помощью ионолюминесценции // Материалы 15 Международной конференции “Взаимодействие ионов с поверхностью”. – Москва. – 2001. - Т.1. – С.445 – 447.
