«vismut-surma telluridlari asosidagi yarimo’tkazgichli plyonkalarning tenzorezistiv xususiyatlarini tadqiq etish»

I BOB. VISMUT- SURMA TELLURIDLARI YARIMO’TKAZGICHLI PLYONKALARNING XUSUSIYATLARI
1.1§ Vismut-surma yarimo’tkazgichlarning kristall tuzilishi

Ma’lumki, V(XV) guruhining tipik yarimmetallari: mishyak, vismut, surma tashqi elektron qobiqlarning bir xil konfiguratsiyasiga ega normal sharoitda bu elementlarning kristallari va ularning qattiq eritmalari mavjud, o'xshash kristall tuzilishi (turi vismut), ga tegishli trigonal singoniya, ikki burchakli skalenohedr D3d(͞3m), D3d fazoviy guruhi 5 (R͞3m) [9, 10]. Bunday tuzilma A va B yuzi markazlashtirilgan ikkita panjara shaklida tasvirlangan (1.1 a-rasmga qarang), C3 uchinchi tartibli simmetriya o'qini tashkil etuvchi fazoviy diagonallar bo'lishi mumkin.

Atomlararo kuchlar vismut-surma kristallaridagi oʻzaro taʼsirlar kovalentdir. Shu sababli qatlam ichidagi atomlarning va qatlamlar orasidagi atomlarning o'zaro ta'sirining nosimmetrikligi oddiy kubga nisbatan simmetriyaning pasayishi tasvirlangan panjaralar va buning natijasida kristallar kuchli anizotropiya bilan ajralib turadi. Berilgan kristall strukturasi kristallarining fizik xossalari. Bu kristalli tuzilishi shuningdek trigonal va olti burchakli elementar zarralar (1.1-rasm b, c) tanishtirish mumkin.

a) b) c)
1.1-rasm. Vismut tipidagi kristallarda birlik katakchasini tanlash va ularning parametrlari. a) psevdokubik; b) trigonal; c) geksogonal elementar
yacheykalar va ularning parametrlari [11].
Elementar katakning barcha 3 variantining parametrlari 1.1-jadvalda keltirilgan.
Natijada, har bir atomda 3 ta eng yaqin qo'shnilar va yana 3 ta eng yaqin qo'shnilar, boshqa tekislikda bir xil yo’nalishda mavjud. Ikkala tekislik ham C3 o'qiga perpendikulyar va ikki qavatli (ikki qatlam) hosil qiladi.
1.1.jadval

Shunday qilib, Vismutning tuzilishi quyidagi simmetriya elementlari bilan tavsiflanadi: 1) uch o'q C3 ; 2) C3 ga perpendikulyar bo'lgan va ular orasida 120° burchak hosil qiluvchi ikkinchi tartibli C2 uchta o'q; 3) C2 ga perpendikulyar va C3 orqali o'tuvchi uchta ko'zgu ko'zgu tekisligi; 4) simmetriya markazi.
Xona haroratida gidrostatik siqilish sharoitida bosimning oshishi bilan vismut bir qator fazali polimorflikdan o'tadi:

1. 
   yuqorida tavsiflangan 2,55 GPa bosim ostidastruktura panjara parametrlari
   
2. 
   a = 6,674 Å, b = 6,117 Å, c = 3,304 Å, b = 110,33 ° [13] bilan monoklinikga (o'tish I–>II) aylanadi. 2) Keyingi bosqich II–>III o'tish 2,7 GPa da kuzatiladi.
   

Bi-III bosqichi ham monoklinik tizim bilan, a = 6,65 Å, b = 4,20 Å, c = 4,65 Å b =85,33°[12] parametrlari amal qiladi. 3) 7,7 GPa da V fazaga o'tish kuzatiladi, bu bilan tana markazlashtirilgan kubik panjara saqlanib qolgan n (a = 3,16-3,8 Å) va kamida 220 GPa bosimgacha [12, 13] xarakterlanadi. Gidrostatik bosimning ~ 8,6 GPa gacha oshishi bilan surma tetragonal fazaga Sb-II (a = 7,965 Å, b = 3,857 Å) o'tadi, keyin esa 28 GPa fazada Sb-III, tanasi markazlashtirilgan kubik tuzilishga ega (a ≈ 2,8 Å) [13].
Gidrostatik sharoitlardan chetga chiqqanda, fazali o'tishlar sodir bo'ladigan bosim qiymatlari, shuningdek boshqa fazalar paydo bo'lishi mumkin [13]. Vismut-surma qotishmalari qattiq eritmalarning uzluksiz qatorini hosil qiladi, surma kontsentratsiyasi ortishi bilan panjara parametrlari chiziqli ravishda o'zgaradi Vegardt qoidasiga ko'ra, kichik og'ishlar bilan, Sb-Sb, Sb-Bi va Bi-Bi ning bir oz farqli bog'lanish kuchi bilan bog'liq [14, 15]. sof vismut kabi bosim ortishi bilan fazali o'zgarishlar, x < 3,5 da Bi_100–xSb_x qotishmalari bir xil ketma-ketlikdan o'tadi. Biroq surma tarkibining oshishi, Bi-II fazaga o'tish yo'qoladi, segregatsiya kuzatiladi, Sb-I fazaga kirgan surmaga boy hududlarda va boy hududlarda tarkibi Bi-III fazada vismut, o'tish chegaralari tekislanadi. x > 0,75 uchun fazaviy o'zgarishlarning xususiyatlari, sof surma bilan solishtirganda, kuzatilgani [14, 15] yo'q.
Yupqa plyonkalarning kristall tuzilishi podlojkaning roli va uning yuzasi sifati, ularni ishlab chiqarish usullari va texnologik sharoitlarining kuchli ta'sirini hisobga olgan holda sezilarli xilma-xillikka ega.
Plyonkaning Film hosil bo'lishi to'g'ridan-to'g'ri bug 'fazasidan kristalli fazaga (bug'-kristal mexanizmi: PC) yoki oraliq suyuqlik fazasining (bug'-suyuqlik-kristal mexanizmi: VLC) shakllanishi bilan sodir bo'lishi mumkin. Palatnik va Komnik ilmiy maktabi [16-20] ishlarida T > 2/3∙Ts cho'kish paytida substrat haroratida (bu erda Ts - erish harorati) SLC mexanizmi amalga oshirilishi aniqlangan va T < 2/3∙Ts da, PC bundan tashqari, chegara ancha shartli va ishlatiladigan substratga qarab farq qilishi mumkin [20]. Substrat harorati T = 1/3∙Ts kristallitlarning birlashishi jarayonlari boshlanadigan minimal haroratni aniqlaydi, ya'ni. kristallitlarning ularning keyingi qayta kristallanishi bilan bog'lanishi.