Досліджено процеси дефектоутворення в кремнії, структурах і приладах на основі кремнію, встановлено механізми трансформації вихідних дефектів у процесах легування і окиснення кремнію. Запропоновано й експериментально підтверджено механізм утворення двох областей, що розташовані на різних глибинах від поверхні та містять дефекти, які утворюються за іонного легування пластин кремнію. Встановлено механізм зміцнення кристалів p-кремнію, що містять фонову домішку кисню, яка преципітує на дислокаціях. Показано, що шаруватість пластин монокристалічного кремнію є першопричиною виникнення дефектів упаковки в окиснених пластинах. Описано й експериментально підтверджено механізм трансформації мікродефектів у дефекти упаковки внаслідок окиснення пластин кремнію. Побудовано температурні залежності коефіцієнта посилення фотоструму та квантової ефективності інфрачервоних кремнієвих p-i-n-ФП для різної густини дислокацій. Визначено механізми зміни форми температурної залежності коефіцієнта посилення фотоструму та квантової ефективності інфрачервоних кремнієвих p-i-n-ФП у разі зростання густини дислокацій. Ппоказано, що відбір p-i-n-ФП за S-подібністю ВАХ може бути використаний для виявлення фотоприймачів, які містять області розупорядкування у вигляді полікристалічного кремнію.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено, що у кристалах CdTe:As та СdТе:Р в області насичення кадмієм основними точковими дефектами є дефекти заміщення в підгратці телуру, які зумовлюють значне зниження концентрації електронів та електропровідності у порівнянні з нелегованим матеріалом. З'ясовано, що за високих концентраціях домішки утворюються донорні дефекти, які посилюють компенсаційні процеси. Встановлено умови, за яких термообробкою за високої температури під тиском пари кадмію кристали CdTe:Sb можна перевести у високоомний стан з метою застосування в нелінійній оптиці. Виявлено, що за умов високотемпературної рівноваги дефектів ванадій і бісмут у CdTe заміщують кадмій у вузлах кристалічної гатки, що проявляється у зростанні концентрації електронів у порівнянні з нелегованим матеріалом.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено процеси впровадження водню в шаруваті кристали, його стан і локалізацію в кристалічній гратці в залежності від кількості впровадженого водню. Встановлено та пояснено концентраційні залежності положення основного екситонного максимуму та напівширини екситонної смуги поглинання водневих, барієвих та йодних інтеркалатів InSe та GaSe. Експериментально показано можливість використання кристалів InSe та GaSe в якості матеріалів для зберігання водню та встановлено концентраційну залежність оборотності впровадження водню у відсотках. Розроблено методику одержання нанорозмірних шаруватих кристалів InSe та GaSe ультразвуковим диспергуванням. Визначено залежність розмірів одержаних наночасток від природи диспергуючого середовища.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено процеси дефектоутворення у плівках CdTe шляхом порівняння результатів моделювання з даними комплексного вивчення структурних та електрофізичних характеристик моно- та полікристалічних шарів матеріалу, одержаних методом квазізамкненого об'єму (КЗО) за умов, наближених до термодинамічно рівноважних. Розроблено та реалізовано універсальний підхід до опису процесів дефектоутворення у телуриді кадмію, в якому враховано найбільш повний спектр точкових дефектів матеріалу. З використанням даного підходу та результатів розрахунків термодинамічних параметрів дефектоутворення "ab initio", проведено моделювання ансамблю власних дефектів у плівках CdTe для випадків повної рівноваги та гартування залежно від фізико-технологічних умов їх вирощування. Під час моделювання враховано процеси перенесення в'язкої пари компонентів з'єдання від випарника до підкладки, що відбуваються у разі конденсації у КЗО. Розрахунки проведено для різних наборів енергій іонізації власних дефектів з використанням результатів експериментального вивчення параметрів локалізованих станів (ЛС) у плівках методом аналізу ВАХ струмів, обмежених просторовим зарядом і залежностей провідність - температура. На відміну від традиційного підходу оптимізацію параметрів дефектоутворення проведено шляхом порівняння результатів моделювання електричними (концентрація носіїв і ЛС дефектів, провідність, положення рівня Фермі) та зі структурними (стехіометрія, період гратки, рентгенівська густина) характеристиками плівок.

  Скачати повний текст

Розроблено методику дифузійного легування хромом і кобальтом монокристалів ZnS, ZnSe і ZnTe, що дозволяє досягти однорідного розподілу домішки в об'ємі кристалу. Вперше визначено коефіцієнти дифузії хрому і кобальту в кристалах селеніду цинку за температури легування 1 073 - 1 273 К. Досліджено смуги поглинання монокристалів ZnSe:Cr в синьо-зеленій області спектра і встановлено їх природу. Встановлено присутність аналогічних смуг в кристалах ZnS:Cr. У ближній ІЧ-області вперше виявлено й ідентифіковано ряд ліній поглинання кобальту у всіх досліджуваних кристалах. З'ясовано, що у кристалах ZnSe це лінії на 1.77 та 1.71 еВ, в ZnS - 1.86, 1.80 та 1.73 еВ та в ZnTe - 1.53, 1.47 та 1.38 еВ. Встановлено, що спостережуване зміщення однотипних спектральних ліній поглинання в кристалах ZnS:Co, ZnSe:Co, ZnTe:Co обумовлено головним чином збільшенням іонного радіусу аніонів у послідовності S - Se - Te.

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності комбінованого впливу типу та параметрів поляризованої світлової хвилі, що задовольняє умови домішкового поглинання, величини напруженості гріючого носія заряду електричного поля, а також процесів довготривалої спінової релаксації у зоні провідності та на домішковому рівні на ступінь спінової поляризації зонних електронів у напівпровідниках з домішковим рівнем, що створено елементом з незаповненою 3d- або 4f-оболонкою.

  Скачати повний текст

Комплексно досліджено вплив амфотерної домішки олова на фізичні властивості широкозонних II - VI сполук - перспективних матеріалів функціональної електроніки.

  Скачати повний текст

Створено модифіковану динамічну дифракційну модель високороздільної рентгенівської дифрактометрії, в якій враховано ефекти асиметрії інтенсивності дифузного розсіяння (ДР) від мікродефектів з розкидом і розмірами, інтенсивність теплового ДР, а також вплив скінченної величини приймальної апертури детектора й інших інструментальних факторів на відбивну здатність кристала. Вперше для трикристального дифрактомера, створеного з використанням розробленої моделі, показано суттєвий вплив ефектів асиметрії ДР від мікродефектів у монохроматорі на форму вимірюваних дифракційних профілів. Доведено, що даний ефект є причиною різкого асиметричного перепаду висоти псевдопіка у порівнянні з висотою головного піка за наявності протилежних відхилень досліджуваного кристала, природа якого не була відомою. Встановлено природу чутливості кривих дифракційного відбиття до типу дефектів навіть з однаковими або близькими розмірами (преципітатів і дислокаційних петель), обумовлену спільним урахуванням у модифікованій дифракційній моделі дифузного розсіяння Хуана - Кривоглаза і Стокса - Вільсона, а також ефектів асиметрії. Обгрунтовано можливість використання розробленої моделі для визначення кількісних характеристик складної дефектної структури монокристалів кремнію, вирощених методами зонної плавки та Чохральського, а також перевірки існуючих теоретичних моделей кінетики дефектоутворення в кристалах.

  Скачати повний текст

З'ясовано роль часткових дислокацій у формуванні структури кристалів сульфіду та селеніду цинку у процесі їх вирощування з розплаву, а також закономірності та вплив на фізичні властивості кристалів взаємодії нерухомих дислокацій з електронною підсистемою. Доведено, що формування структури кристалів сульфіду цинку відбувається в результаті мартенситних перетворень. Виявлено та досліджено ефект стимульованого пластичною деформацією аномального збільшення електричної провідності кристалів ZnS і ZnSe. Доведено, що за умов зсуву ростових дислокацій в атмосферах Коттрелла відбувається збільшення їх електричної активності, що пояснює особливості різних властивостей кристалів сульфіду цинку, спостережувані в області малих деформацій. Запропоновано один з механізмів деградації електролюмінесцентних властивостей досліджених матеріалів. Установлено факт збільшення електричного заряду нерухомих дислокацій за умов збудження електронної підсистеми кристалів сульфіду цинку.

  Скачати повний текст

Вивчено процеси дефектно-домішкової взаємодії, які відбуваються у кремнії, легованому оловом та вуглецем, за дії іонізувального опромінення та подальших термообробок. Установлено, що домішкові атоми Sn в опроміненому кремнії за відпалу ефективно взаємодіють з міжвузловинним вуглецем з утворенням центрів "міжвузловинний вуглець + олово". Експериметнально показано, що центри можуть існувати за двох структурних конфігурацій з різною термічною стабільністю. Оцінено ефективність взаємодії міжвузловинного вуглецю з оловом. Змодельовано енергетичну структуру виявленого дефекту. Установлено, що олово значною мірою впливає на дифузію центрів "вакансія + кисень" у кремнії. Дифундуючи за відпалу, центри "вакансія + кисень" ефективно взаємодіють з домішковими атомами Sn з утворенням нових дефектів "олово + вакансія + кисень". Для виявлених центрів визначено енергію активації відпалу. Показано, що у кремнії n-типу легування оловом призводить до зниження радіаційної стійкості, а у кремнії p-типу наявність олова може призводити до її зростання. Визначено діапазон доз опромінення та концентрації мілких акцепторів, за яких Si:Sn p-типу є більш радіаційно стійким, ніж Si.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив нерівноважних точкових дефектів на процеси перерозподілу домішок поблизу меж розділу фаз у твердому тілі, вивчено механізми прискореної дифузії домішок, їх електричну активацію та преципітацію, а також процеси гетерування рекомбінаційно-активних домішок у шаруватих структурах: мультикристалічний кремній - поруватий кремній - алюмінієва плівка. З'ясовано вплив ультразвукового (УЗ) випромінювання на процеси дифузії дефектів за умов імплантації іонів бору й аргону у кремній. Розроблено методику пошарового високочастотного розщеплення діелектричних матриць. Досліджено активацію домішки As після ізохронних й ізотермічних відпалів за присутності кисню та вуглецю. Доведено, що por-Si+Al/Si структура є ефективним гетерним шаром у разі швидких термічних відпалів. Виявлено, що УЗ опромінення у разі імплантації призводить до зменшення дефектності у вихідних і відпалених зразках, а також до пригнічення прискореної дифузії бору у кремнії. Запропоновано фізичну модель цього явища.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив домішок та умов відпалу на електричні властивості та конверсію типу провідності бездомішкових і легованих ауром, індієм, талієм, германієм і хлором кристалів кадмій телуриду. Розроблено моделі квазіхімічних реакцій утворення точкових дефектів у легованому матеріалі. На базі використання інтегральних, парціальних і відносних коефіцієнтів компенсації встановлено домінуючі точкові дефекти. Доведено можливість прогнозування на основі розроблених моделей дефектоутворення електричних властивостей матеріалу за умов високотемпературної рівноваги дефектів, а також визначення концентрації спектра дефектів та холлівської концентрації носіїв заряду у кристалах, відпалених за високих температур і охолоджених до кімнатної.

  Скачати повний текст

Досліджено фізичні властивості домішкових і дефектних центрів у 6H, 4H та 3C SiC методами високочастоного/високопольового (ВЧ/ВП) електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) і подвійного електронного ядерного резонансу (ПЕЯР). На основі вивчення ВЧ/ВП спектрів ЕПР і ПЕЯР донорів азоту, їх температурних закономірностей і концентраційної поведінки визначено електронну структуру, енергетичні характеристики та тип вузла, який заміщує донори азоту в 6H та 4H-SiC. Проаналізовано низькотемпературний стрибковий механізм делокалізації електронів в 4H та 6H SiC, сильно легованих азотом. Досліджено дві групи спектрів ЕПР і ПЕЯР фосфору в 6H SiC, що відрізняються величиною та характером надтонкої взаємодії (НТВ). Обгрунтовано модель центрів фосфору та їх енергетичні характеристики. Вивчено спектри ЕПР бору на частоті 140 ГГц у 6H, 4H та 3C SiC від 4.2 до 100 К. Виявлено відмінність у механізмі дефектоутворення в 6H та 4H-SiC з порушеним стехіометричним складом. Досліджено рекомбінаційні процеси, які відбуваються у напівізолюючому матеріалі 4H-SiC під час фотозбудження. Встановлено, що дефектом, який відповідає за час життя неосновних носіїв заряду в напівізолюючому 4H SiC є вакансія кремнію в зарядовому стані 3- донорного характеру.

  Скачати повний текст

Розроблено новий загальний механізм утворення ростових мікродефектів, який грунтується на результатах численних експериментальних досліджень і концепції спільного існування вакансій та власних міжвузлових атомів кремнію поблизу температури кристалізації. За допомогою просвітлювальної електронної мікроскопії здійснено експериментальні дослідження знака деформації кристалічної гратки бездислокаційних монокристалів кремнію, яку викликають монокристали, що були вирощені за методами Чохральського та безтигельної зонної плавки за різних теплових умов росту. Вивчено процеси трансформації ростових мікродефектів у разі технологічних дій на кристали (термічної обробки, епітаксійного нарощування, іонної імплантації). Здійснено електрофізичні дослідження об'ємних кристалів та одержаних композицій. Показано, що агрегація точкових дефектів у вакансійно-міжвузловинному та міжвузловинному режимах росту кристалів за визначених теплових умов росту у процесі охолодження кристала може призводити до утворення вторинних дефектів - вакансійних октаедричних мікропор і міжвузловинних дислокаційних петель біля первинних киснево-вакансійних і вуглецево-міжвузловинних арегатів відповідно. Створено єдину класифікацію ростових мікродефектів, яка передбачає врахування картин їх розподілу залежно від швидкості росту кристалів малих діаметрів знака деформації кристалічної гратки, спричиненої певним дефектом.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст