2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость

^ 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных изъянов в CdS и их температурная зависимость.

После подготовительного уточнения энергий дефектообразования и энергий ионизации изъянов, обрисованных в прошлом разделе 2.2 и поболее много в [72], где был проведен анализ значений HS 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость и Hf в сравнении с критериями допустимого роста кристаллов, избран сбалансированный вариант диаграммы равновесия изъянов в CdS, представленный на рис. 2.3.1 . Равновесие СТД сопоставлено реальной области роста кристаллов CdS через 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость штришок диаграмму. Обе диаграммы связаны единой шкалой давлений PCd(PS2).



Рис. 2.3.1. Сбалансированный вариант (var 11) низкотемпературной диаграммы, соответственный равновесию СТД в CdS при 11000С.

Уточнение положения уровней изъянов, отдало существенно наилучшее соответствие электрофизическим 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость свойствам CdS. Как понятно, для получения CdS стехиометрического состава всегда нужен излишек серы при росте. Согласно диаграмме рис. 2.3.1 точка стехиометрии соответствует давлениям паров серы ~8,3кПа (lgPS2 =0,92 либо lg PCd=~0, 3). Подтверждается двухсторонняя область гомогенности 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость соединения.

По данным [17] получение стехиометрического состава кристаллов CdS сдвинуто в сторону наименьших избытков серы и соответствует кристаллам №18-19 на штрихдиаграмме рис. 2.3.1. Исследования [36] подразумевали по отсутствию неоднородностей-выделений, что стехиометрический состав CdS значительно другой (стрелка 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость на штришок диаграмме). Меж тем наша расчетная точка стехиометрии подтверждается

наибольшей интенсивностью экситонного свечения [13] группы исследованных кристаллов, исследовательскими работами структурных особенностей образцов, которые свидетельствует, что кристаллы №20-6 более совершенны, состоят из больших 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость моноблоков, а №18-19 дефектны, со значимым числом межблочных прослоек и малоугловых границ МУГ.

Соответствующей для приобретенной диаграммы равновесия является точка равных концентраций двукратнозаряженных [VCd//] и межузельного кадмия [Сdi •], которая соответствует группе кристаллов, выращенных 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость при lgPCd ~0, 43 и владеющих вместе с высочайшей однородностью структуры очень насыщенным SA свечением. Понятно, что это самоактивированное свечение CdS, как и других специально нелегированных кри­сталлов II-VI, должно глубочайшим А-центрам – рекомбинационным уровням, обусловленным 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость комплексами {VCd// · Сdi •}/ [27,13,14], которые выравнивает кисло­род.

Объ­ясне­ние особен­ностей оптических параметров таких кристаллов приведено дальше (см. гл.3 ) с позиций теории BAC [13-16].

Эти и другие экспериментальные факты свидетельствуют 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость о том, что приведенная на рис. 2.3.1 диаграмма равновесия СТД в CdS лучше разъясняет особенности люминесценции специально самоактивированных кри­сталлов CdS(O). Внедрение старенькых данных [22,23] такового соответствия не дает.


Температурная зависимость равновесия СТД в CdS 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость. Как мы уже отмечали в разд.2.1, при выращивании монокристаллов CdS на затравку из паровой фазы находится, что они вырастают в достаточно узеньком спектре давлений паров компонент [13, 49, 36]. При получении кристаллов 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость CdS другими способами, к примеру [7], степень отличия от стехиометрии может быть другая. Разглядим вероятное изменение состава CdS в границах всей теоретической области гомогенности, которая может быть оценена на базе диаграмм фазового равновесия СТД (см 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость. разд.2.4) .

Диаграммы были рассчитаны в спектре температур 500-13500С в границах области фазовых равновесий Сd/CdS – CdS/S. Выборочно часть диаграмм приведена на рис. 2.3.2.

Из анализа этих диаграмм следует, что с 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость повышением температуры сужается и двигается в сторону огромных PCd область существования соединения CdS. При всем этом происходит смещение диаграмм и относительно Pдис : если при 5000 С при Pдис получали CdS n-типа проводимости , то при 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость температуре 13000 С – это уже высокоомный материал [72] Но во всем интервале температур от 500 до 13000С при Pдис имеем n-тип проводимости.



Рис. 2.3.2. Диаграммы СТД при температурах: а) 900, б) 1100, в) 1300 0С.


С конфигурацией температуры 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость меняется соотношение давлений, соответственных условиям получения СdS стехиометрического состава и Рдис. При низких температурах эти точки (δ=0 и Рдис ) по давлениям паров компонент различаются на несколько порядков, а при Т=13000С фактически совпадают.

Наибольшее 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость количество изъянов, естественно, вырастает с ростом температуры. Так, если при 5000С наибольшая [Cdi] =2·1016cм-3, то при 13000С она >1018cм-3. Резко растет с температурой концентрация вакансий серы до 5·1017cм-3 при 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость 13000С. Возникновение VS • , как видно из диаграммы рис. 2.3.1, может быть только при большенном отклонении от стехиометрии CdS с переходом к р-типу проводимости. Это разъясняет известные результаты исследовательских работ спектров ЭПР, согласно которым в 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость CdS не обнаружены F+ центры, т.е. VS●, без возбуждения (разд.1.4).

Так как положение уровня VS глубочайшее ~1,2эВ [62], их концентрация значительно меньше, чем Cdi. Межузельный кадмий преобладает при всех температурах 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость. Владея энергией ионизации наименьшей, чем у вакансии серы (при всех вариантах глубин залегания уровней этих изъянов), Cdi•(••) является компенсирующим недостатком для негативно заряженных вакансий кадмия VCd//(/) . Подобная ситуация имела место и для 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость халькогенидов цинка: ZnS, ZnSe [14,68].

В области, близкой к точке стехиометрии, сумма всех изъянов проходит через минимум. Если при 11000С наибольшее количество дефектов~1018cм-3, то в точке стехиометрии оно равно ≤5·1016 см-3 . При всем этом можно ждать 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость для кристалла роста подвижности носителей.

Обычные недостатки области составов с излишком серы – это глу­бокие собственные акцепторы - вакансии цинка VCd .


^ 2.4. Анализ диаграмм, их соответствие экспериментальным данным.
В данном разделе 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость проводится анализ соответствия области гомогенности и положения точки стехиометрии CdS, приобретенных на базе диаграмм, с имеющимися при значимом разбросом в литературе. Эти вопросы по сей день дискутируются. Сопоставление этих результатов может быть, а 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость именно, на базе Р-Т-х диаграммы CdS. Рассчитанные при различных температурах диаграммы равновесия собственных точечных изъянов позволяют выстроить Р-Т-х диаграмму CdS в спектре температур от 500 до 13500С. Она представлена на 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость рис 2.4.1. Р-Т-х диаграмма определяет область существования соединения. Прямые, ограничивающие диаграмму сверху и снизу, соответствуют температурной зависимости давления насыщенных паров компонент соединения : РнасS2 и PнасCd . На шкале давлений Р-Т-х 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость диаграммы приведено давление только 1-го компонента PS2 , давление второго - PCd рассчитано через константу диссоциации К/ CdS :

(2.4.1)

; (2.4.2)

Ровная δ=0 определяет точку стехиометрии и свидетельствует о двухсторонней области гомогенности CdS во всей области существования соединения. Благодаря 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость значимой летучести серы (по сопоставлению с Cd) кри­сталлы CdS, в особенности выращенные из паровой фазы, имеют обычно излишек кадмия. При всем этом область составов с излишком кадмия, которой присущ n 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость-тип проводимости, – обширнее, чем область составов с излишком серы.



Рис. 2.4.1. Р-Т-х диаграмма сульфида кадмия.


Р-Т-х диаграмма определяет условия получения кристаллов CdS стехиометрического состава (δ=0) зависимо от : РS2 и PCd 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость и температуры. Как видно, с снижением температуры точка δ=0 сдвигается к более низким давлениям паров серы. В итоге рост стехиометрического CdS при завышенных температурах просит роста РS2 от 10–5 кПа при 7000С 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость до РS2 =101 кПа при 13000С. С увеличением температуры роста для стехиометрического CdS требуется повышение дела давлений РS2/ PCd .

Положение точки Рдис с увеличением температуры так же, как и для δ=0, сдвигается в сторону 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость огромных давлений паров серы.

Кривые P-T-x диаграммы, сходящиеся к полосы δ = 0, охарактеризовывают величину отличия от стехиометрии. Концентрация СТД при больших температурах довольно велика и составляет со стороны излишка Cd ~1018 см -3. Это согласуется 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость с литературными источниками [24,30-33,6,51,55 ].

Сравним полученную для СdS Р-Т-х диаграмму с диаграммами ZnS и ZnSe, приведенными в [70] . В CdS область р-типа проводимости довольно широкая и значительно поближе размещена к точке 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость стехиометрии, чем это имеет место в особенности для ZnS. По сопоставлению с нейтральными критериями Рдис лишнее давление паров серы для получения р-типа ZnS добивается ~ 104 кПа, паров Se в ZnSe ~ 1кПа, а в 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость CdS~ 40 кПа. Это свидетельствует о том, что CdS при реальных критериях роста может быть получен р-типа проводимости.

Кроме построения Р-Т-х диаграммы обобщенная информация, приобретенная в [7, 21,72] по степени 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость отличия от стехиометрии, может быть применена для свойства области гомогенности CdS (рис. 2.4.2). Результаты [7] также подтверждают, что область гомогенности CdS двухсторонняя. При Т<13000С стехиометрический состав сульфида кадмия лежит в ее границах. При Т ≥ 13000С 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость– стехиометрический состав CdS вне пределов области гомогенности, которая смещена в сторону излишка кадмия.




Рис. 2.4.2. Область гомогенности CdS: сплошные кривые (1-3) по данным [7] , точки (4) рассчитаны при различных температурах равновесия.


При выращивании кристаллов с отклонениями от стехиометрии 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость создатели

[17] (см. разд. 2.1) ориентировались на результаты работы [7], согласно которой наибольшая ширина области гомогенности и, как следует, очень вероятное изменение состава соединения обязано иметь иесто при 11000С. Эта самая температура была выбрана для выкармливания 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость монокристаллов сульфида кадмия для исследования [17,18] .

Результаты расчета приведены на рис. 2.4.2. точками на кривых 4. Как видно из рисунка, при больших температурах 1100-13000С расчетные данные, в границах равновесия фаз CdS/Cd–CdS/S 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость, добиваются величин отличия от стехиометрии, близких к [7]. В области температур 700-1000 0С расчетные точки соответствуют значительно наименьшим величинам отличия от стехиометрии δ=0 , хотя и в границах 1-го и такого же порядка – 10 18 см – 3. Различие относится в 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость особенности к области с излишком Cd. Может быть, что излишек Cd [7] появляется в итоге улетучивания серы в виде SO2, возникающего при взаимодействия серы с кислородом при термической обработке. Переход к 2.3. Расчет диаграмм равновесия собственных точечных дефектов в CdS и их температурная зависимость однобокой области гомогенности по расчетным данным не наблюдается.




23-soderzhanie-uchebnogo-kursa-rabochaya-programma-disciplini-kriminalistika-obrazovatelnaya-programma-napravleniya.html
23-soprovozhdenie-uchashihsya-gruppi-riska-vstuplenie.html
23-sostoyanie-i-ispolzovanie-zemelnih-resursov-generalnij-plan-p-g-t-nizhnyaya-maktama-almetevskogo-municipalnogo.html