Проведено експериментальні дослідження впливу домішок зі змінною валентністю (Ga, Mn, Cr, Yb, Eu, Er) на фізичні властивості твердих розчинів на основі PbTe, SnTe і GeTe, які є перспективними матеріалами для застосування в оптоелектоніці та спіновій електроніці. Установлено експоненціальний характер розподілу домішок (висхідний і низхідний) та його зв'язок з атомною вагою компонентів твердих розчинів. Запропоновано моделі перебудови енергетичного спектра носіїв заряду під дією тиску в n-PbGeTe:Ga та за зміни тиску та складу матриці - в nPbSnTe:Ga. Виявлено унікальне фізичне явище, а саме: гігантський від'ємний магнітоопір (падіння опору майже на три порядки) в p-PbMnYbTe та від'ємний магнітоопір з амплітудою ~30 % величини - в nPbMnYbTe та від'ємний магнітоопір з амплітудою ~30 % величини - в nPbMnCrTe. Досліджено аномальний ефект Холла в p-SnMnEuTe і p-SnMnErTe.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено енергетичні спектри носіїв заряду в об'ємних кристалах твердих розчинів Cd_{1 - x}Mn_xTe, кристалів із поверхнею та надграток типу (CdTe)_m / (Cd_{1 - x}Mn_xTe)_n. Спектри розраховано у наближенні сильного зв'язку з урахуванням 3d-станів Mn і 4d-станів Cd. Встановлено парціальні вклади Mn до густини станів валентної зони та зони провідності даних структур. Досліджено поведінку одноелектронних станів марганцю на ідеальній [100] поверхні телуриду кадмію. Показано, що характер розщеплення даних станів поблизу катіонної та аніонної поверхонь різний. Величина розщеплення близька до 1 еВ для атома на поверхні та практично зникає на глибині 4 - 5 атомних площин. Вклад Mn до повної густини поверхневих станів залежить від складу твердого розчину Cd_{1 - x}Mn_xTe і складає 20 - 30 % за x = 0,75. Найбільш суттєвий вклад для поверхневих станів спостерігається з хвильовим вектором, близьким до краю зони Бріллюена. Проведено розрахунок залежності інтегралів sp-d обміну від хвильового вектора по всій зоні Бріллюена. Дані інтеграли набувають максимальних значень в точці Г і в декілька разів менші за абсолютною величиною на краю зони Бріллюена. Інтеграл надобмінної взаємодії Mn-Mn розраховано через проміжні атоми аніону. Результати розрахунку добре корелюють з експериментальними даними. Розраховано енергетичний спектр короткоперіодичних надграток (CdTe)_m / (Cd_{1 - x}Mn_xTe)_n та отримано залежності ширини забороненої зони від вмісту магнітної компоненти та товщини шарів надгратки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено комплексне дослідження кристалічної структури, механічних, теплових, гальваномагнітних та термоелектричних властивостей напівпровідникових твердих розчинів на основі телуриду свинцю в системах PbTe - MnTe та PbTe - GeTe в залежності від складу і температури. Встановлено, що в області концентрацій MnTe та GeTe ~ 0,75 - 2 мол.% на ізотермах мікротвердості, електропровідності, коефіцієнтів Холла, термоелектрорушійної сили, теплопровідності, теплового розширення, холлівської рухливості носіїв заряду та інших властивостей спостерігаються аномалії. Виявлені аномалії пов'язані з критичними явищами, що супроводжують перехід до сильного легування, який може розглядатися як концентраційний фазовий перехід. В наближенні перколяційної теорії розроблено модель процесів, які визначають немонотонний характер концентраційних залежностей властивостей. Встановлено, що в твердих розчинах PbTe - MnTe в інтервалі 0,75 - 1,25 мол.% MnTe має місце різке падіння коефіцієнта теплового розширення і зниження ширини дифракційних ліній. Зроблено припущення, що перехід до домішкового континууму супроводжується процесами самоорганізації в домішковій підсистемі кристала.

  Скачати повний текст

Визначено концентраційні межі реалізації даних механізмів. Показано, що утворення твердих розчинів взаємопов'язане з процесами диспропорціювання зарядових станів катіонних вакансій і домішкових іонів, а також перерозподілом вакансій Стануму та домішкових атомів за катіонними підгратками і процесами комплексоутворення з виділенням фаз типу сфалериту.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

За результатом окиснення ZnSe одержано полікристалічні плівки оксиду цинку товщиною 0,1 - 1 мкм. Установлено, що перехід від сфалеритної структури ZnO до вюрцитної супроводжується різким зростанням низькопольової електронної емісії, що свідчить про визначальну роль п'єзоефекту у даному явищі. Уперше досліджено польову електронну емісію з п'єзоактивного квантоворозмірного оксиду цинку. Енергетичні стани електронів у ZnO розглянуто у наближенні трикутної потенціальної ями. Установлено резонансний характер їх тунелювання у разі збільшення зовнішньої напруги. та зміну прозорості потенціального бар'єра на межі ZnO - вакуум.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

В кристалах CdHgTe визначено кількісні умови конкурентоздатності механізмів рекомбінації, досліджено їх вплив на електропольову екстрацію носіїв. Досліджено фотопровідність в кристалах з фотоактивними включеннями. Виявлено механізм деградації, пов'язаний з утворенням насичених ртуттю вузькощілинних рекомбінаційно активних областей. Вивчено стимульовані зовнішніми діями процеси стабільного і метастабільного дефектоутворення і механізми перетворень електронних і фотоелектронних властивостей в об'ємних кристалах; в епітаксійних варізонних структурах, в т.ч. в підкладці, металургійній границі і нарощеному шарі; полікристалічних шарах на альтернативних підкладках з урахуванням взаємодії систем дефектів і фотоелектронних процесів в зернах і на їх межах, в т.ч. в буферних шарах CdTe.

  Скачати повний текст