|
1.5 Xulosa
Oldingi bo'limlarda adabiyot ma'lumotlarining tahlili shuni ko'rsatdiki, sinfning qattiq eritmalarini o'rganish faqat dastlabki bosqichda. Qattiq eritmalar olish texnologiyasi ishlab chiqilmagan va shuning uchun ularning xususiyatlari tekshirilmagan. Ushbu muammoni hal qilish radiatsiyaga chidamli InP asosidagi qattiq eritmalarni olish imkonini beradi. So'nggi paytlarda olingan qattiq eritmalarning elektron xossalarini nazariy o'rganish amalga oshirilmagan. Ushbu materiallarning elektron tuzilishi haqida ma'lumot olish ularning fizik-kimyoviy xususiyatlarini oldindan aytish va qo'llash nuqtai nazaridan eng istiqbollilarini aniqlash imkonini beradi. Shuning uchun, nazariy jihatdan - qattiq eritmalarning elektron xususiyatlarini guruhli tahlil qilish shubhasiz qiziqish uyg'otadi.
II-BOB
QATTIQ ERITMALARNI O'RGANISH USULI
NAZARIY QISM
2.1. To'rtinchi guruh elementlari va birikmalar asosida qattiq eritmalar hosil bo'lish imkoniyatini baholash ko'p komponentli tizimlarning eruvchanligi qoidalaridan foydalanish.
Noyob fizik xossalari tufayli qattiq eritmalar hozirgi vaqtda zamonaviy mikro va optoelektronikada kengroq qo'llanilmoqda. Shu sababli, birikmalarni etishtirish imkoniyatini o'rganish juda istiqbolli va suyuq fazali epitaksiya usulidan foydalangan holda mono- va polikristalli kremniy kabi arzonroq substratlarda ularning qattiq eritmalarining epitaksial qatlamlari. Ulanishlar va ularning qattiq eritmalari yarimo'tkazgichli asboblarda eng maqbul materiallardir. Ushbu materiallar quyosh batareyalari, in'ektsiya lazerlari va yuqori samaradorlikka ega fotokonvertorlar (PC) ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ushbu yarimo'tkazgichlarning ko'lamini ularning qattiq eritmalari yordamida sezilarli darajada kengaytirish mumkin. , boshqalarni saqlab qolgan holda, tarmoqli oralig'ida, shuningdek, individual xususiyatlarda boshqariladigan o'zgarish ehtimoli tufayli.
IV guruh elementlari va birikmalariga asoslangan qattiq eritmalarni amaliy qo‘llash imkoniyatlari , ularning heterostrukturalari hali to'liq aniqlanmagan va materiallarning tozaligini oshirish va aralashmalarning xatti-harakatlarini yoritish, shuningdek, yuqori kristalli sifatga erishish bilan bog'liq bo'lgan qo'shimcha tadqiqotlarni talab qiladi. Shu munosabat bilan keng oraliqli qattiq eritmalarning epitaksial qatlamlarini o'stirish shartlarini tizimli nazariy va eksperimental tadqiqotlar olib borish. va ular asosida kerakli xususiyatlarga ega geterostrukturalarni olish dolzarb vazifadir.
Laboratoriya tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, fotokonvertorlar bunga asoslanadi an'anaviy yarimo'tkazgichlardan tayyorlangan FPlarga qaraganda elektron va proton ta'siriga nisbatan ancha chidamli. Bundan tashqari, bunday fazali o'tishlar bir qator qo'shimcha afzalliklarga ega: radiatsiyaviy nuqsonlar haroratda qaynatiladi , va ozchilikning zaryad tashuvchilari to'g'ridan-to'g'ri yo'l bilan in'ektsiya qilingan taqdirda, radiatsiya degradatsiyasi p-asosidagi dopant kontsentratsiyasining oshishi bilan kamayadi [55, 56]. Shuning uchun inyeksiya fazasi dan o'tadi - kosmosda foydalanish uchun juda istiqbolli va shubhasiz qiziqish uyg'otadi. O'sish sharoitlarini aniqlash juda muhimdir substratlarda , panjara parametrlaridan beri Va sezilarli darajada farq qiladi.
Shubhasiz, sinov va xatolik yo'li bilan mumkin bo'lgan yangi qattiq echimlarni olish uchun eksperimental qidiruv katta moddiy va energiya xarajatlarini talab qiladi. Shu sababli, qoniqarli strukturaviy mukammallikka ega bo'lgan qattiq eritmalar hosil bo'lishi mumkin bo'lgan komponentlar doirasini toraytirish kerak.
[57] mualliflari tomonidan taklif qilingan ko'p komponentli tizimlar uchun eruvchanlik qoidalari yangi qattiq echimlarni izlash uchun yaxshi boshlanish nuqtasidir.
Ko'p komponentli tizimlarning eruvchanligi uchun [54] da quyidagi formula taklif qilingan:
(2.1)
ikki komponentli tizimlar uchun (qachon ), shaklga ega
(2.2)
qayerda
(2.3)
da (1) – (3), Va - fazalarning mol ulushlari Va ; -valentlik, komponent atomlarining kovalent radiusi ; Boltsman doimiysi; mutlaq harorat, Va - tajriba yo'li bilan aniqlangan ba'zi konstantalar; indeks - erituvchiga ishora qiladi.
(2.2) ga binoan, farq qanchalik kichik bo'lsa Va , komponentning eruvchanligi qanchalik katta bo'lsa 1. Agar tizimning komponentlari turdagi ikkilik birikmalar bo'lsa. (A, B - IV guruh elementlari, Va ), keyin
(2.4)
(2.5)
Eksperimental ma'lumotlarni umumlashtirish, unga ko'ra elementar metallar [58] va qo'sh yarim o'tkazgichli birikmalar [59] nazariyasi asosida qattiq eritmalarning uzluksiz seriyasi hosil bo'ladi va agar ularning tarkibiy qismlari bir xil turdagi kristall panjaralar va kimyoviy bog'larga ega bo'lsa. , va ularning atomlari yoki molekulalarining radiuslaridagi farq 15% dan oshmaydi, (2.4) va (2.5) dan foydalangan holda, [57] muallifi ikkilik birikmalarning doimiy o'rnini bosuvchi qattiq eritmalarini hosil qilish uchun quyidagi shartlarni taklif qiladi:
(2.6)
(2.7)
Yuqorida aytib o'tilganidek, farq qanchalik kichik bo'lsa eritma hosil qiluvchi komponentlar o'rtasida bu juftlik mukammal qattiq eritmalar hosil qilish nuqtai nazaridan qanchalik istiqbolli bo'lsa. keng konsentratsiyalarda.
Formulalar (2.1) - (2.7) asosida biz 2.1-jadvalni tuzdik, undan xulosa qilishimiz mumkinki, sinfning u yoki bu qattiq eritmasini olish istiqbolli. .
2.1-jadvalda turdagi birikmalar haqida ham ba'zi ma'lumotlar keltirilgan Va , ya'ni. ularning bandgap qiymatlari , elementlarning atom radiuslarining yig'indisi , shuningdek miqdorlar qoniqarli shart (2.7). Jadvaldan ko'rinib turibdiki. 2.1, birikmalar bilan qattiq eritmalarning uzluksiz qatorini hosil qilishi mumkin taxminan 14 holatda.
2.1-jadval.
O'z ichiga olgan gipotetik qattiq eritmalar komponentlarining parametrlari Va .
|
A2, AB
|
|
|
|
|
|
Masalan, eV
|
Masalan, eV
|
0,67
|
1.08
|
<1,08
|
RA+RB, Å
RC+RD, Ǻ
|
2.44
|
2.34
|
2.39
|
|
2.42
|
2.36
|
0,08
|
-0,02
|
0,03
|
|
2.25
|
2.36
|
0,08
|
-0,02
|
0,03
|
|
1.34
|
2.54
|
-0,10
|
-0,20
|
-0,15
|
|
2.16
|
2.44
|
0,0
|
-0,10
|
0,05
|
|
1.45
|
2.44
|
0,0
|
-0,10
|
-0,05
|
|
1.60
|
2.62
|
-0,18
|
-
|
0,23
|
|
0,79
|
2.62
|
-0,18
|
-
|
0,23
|
|
0,18
|
2.80
|
-
|
-
|
-
|
|
3.54
|
2.35
|
0,09
|
-0,01
|
0,04
|
|
2.80
|
2.45
|
-0,01
|
-0,11
|
-0,06
|
|
2.30
|
2.63
|
-0,19
|
-
|
-
|
|
2.48
|
2.52
|
-0,08
|
-0,18
|
-0,13
|
|
1.85
|
2.62
|
-0,18
|
-
|
-
|
|
1.47
|
2.80
|
-
|
-
|
-
|
2.1-jadvaldan ko'rinib turibdiki, germaniy va fosfidlar, germaniy va arsenidlar o'rtasida kristall mukammal qattiq eritmalar hosil bo'lishi mumkin, kremniy va ba'zi birikmalar orasida qattiq eritmalar hosil bo'lishi juda kam.
E'tibor bering, tizim mustahkam eritma hosil bo‘lishi bo‘yicha ham istiqbolli juftliklar qatoriga kiradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
