Pb1-X GeXTe VƏ Sn1-X GeXTe TƏRKİBLİ BƏRK MƏHLULLARIN SINTEZI

Abstract

Müasir texnologiyanın sürətli inkişafı arzu olunan xüsusiyyətlərə malik yeni konstruktiv materialların axtarışını tələb edir. Bu mühüm məsələnin həlli əsasən üçlü, dördlü və daha mürəkkəb metal əsaslı birləşmələrin sintezindən, onlarən xassələrinin öyrənilməsindən, hal diaqramlarının qurulmasından asılıdır. Tələblərə cavab verən yeni materialların axtarışında müasir istiqamətlərdən biri monokristalların sintezi, böyüməsi və çoxkomponentli xalkogenid yarımkeçiricilərinin öyrənilməsidir. Bu aspektdə xalkogenidlərin, xüsusilə telluridlərin sintezi üçün elmi əsaslandırılmış texnologiyanın işlənib hazırlanması böyük əhəmiyyət kəsb edir. Xalkogenidlər müasir IR optoelektronikasının əsas materiallarından biridir. Spektrin İQ sahəsində işləyən lazer və fotodetektorların istehsalında qurğuşun tellurid əsaslı monokristallar və heteroquruluşlardan istifadə olunur. Polikristal qurğuşun və germanium telluridlər isə orta temperatur diapazonunda (575-876K) işləyən termogeneratorların əsas komponentləridir. Ligirlənmiş polikristal lentlərdən fotodetektorlar üçün material kimi istifadə edilir. АIVВVI birləşmələrinin qadağan olunmuş zonasının eni bərk məhlulun tərkibindən asılı olaraq dəyişir. Onların müxtəlif qarışıqlarla legirlənməsilə yarımkeçiricinin enerji spektrini dəyişdirməyə imkan verir ki, bu da qeyri-adi effektlərin yaranmasına səbəb olur. Beləliklə, məsələn, III qrupun elementləri ilə legirlənmiş qurğuşun tellurid (Pb1-xSnxTe, Pb1-xGexTe və s.) əsaslı bərk məhlullar üçün metal-dielektrik tipli keçidlər, həmçinin elektron sistemin tarazlıqdan çıxarılması zamanı uzunmüddətli relaksiya müşahidə edilmişdir. Müxtəlif xüsusiyyətlərə malik bir sıra qarışıqlar qurğuşun xalkogenidlərinin və ya bərk məhlulların kristal matrisinə daxil olması ilə dəyişkən valentlik kimi oxşar xüsusiyyətlərə malik olurar. Bu, daxil edilən qarışığın matrisin enerji spektrinə təsirinin sübutudur. Beləliklə, kristal matrisin fiziki-kimyəvi xassələrinin hərtərəfli öyrənilməsi ilə qarışıqların təsir xüsusiyyətlərinin fundamental aspektlərini bilmək mümkündür. Pb1-xGeхTe və Sn1-xGeхTe (0  х  0,15) bərk məhlullarının sintezi işin tədqiqat obyektidir. Onlar üçün tərkibdən asılı elektrofiziki parametrlər, qadağan olunmuş zolağın eni, kristal quruluşu və qəfəs parametrləri kimi bir sıra xüsusiyyətləri məlumdur. Məqalədə bərk məhlullar mövcud olan sahələr tədqiq edilsə də atomların ion halı, bərk faza diffuziyasının əmsalları kimi fundamental xüsusiyyətlər hazırkı dövrə qədər praktiki olaraq öyrənilməmiş olaraq qalmaqdadır. Qurğuşun və germaniumun atom radiusları qalay və germaniumdan kifayət qədər böyük olduğu üçün tədqiq olunan bərk məhlullarda germaniumun başqa xüsusiyyətlər göstərəcəyi eyni zamanda qalay və germanium telluridləriin ərimə temperaturu, əsas termodinamiki xüsusiyyətləri və s. kimi parametrlərinə görə qurğuşun və germanium telluridlərindən daha çox oxşadığı nəzərə alınmışdır. Bərk məhlullar əmələ gəldikdə kristal qəfəsdəki atomların lokal əhatəsinin dəyişməsi elektron spektrin dəyişməsinə səbəb olur. Germanium atomlarının ion halı (yüklü) haqqında məlumatlar Pb1-xGeхTe və Sn1-xGeхTe bərk məhlullarının elektrofiziki xassələri ilə atomların elektron quruluşu arasında korrelyasiyanın aşkar edilməsində də faydalı ola bilər. Diffuziya proseslərinin öyrənilməsi qeyri-üzvi kimya üçün üstünlük təşkil edən nöqtə defektlərinin növünün, əsas komponentləri və qarışıqlar üçün kütlə ötürülməsi mexanizmlərinin yaradılması kimi sualları aydınlaşdırmağa imkan verir. Bundan əlavə, atomların diffuziya əmsalları haqqında məlumatlar verilmiş xassələrə malik yarımkeçirici materialların sintezişəraitini optimallaşdırmaq üçün lazımdır, belə ki, materialların sintezi (monkristalların və plyonkaların yetişdirilməsi, termiki işlənməsi, p-n keçidlərinin yaradılması) bərk fazalararası diffuziya proseslərində həlledici rol oynaya biləcək yüksək temperaturda baş verir. Açar sözlər: bərk məhlul, sintez, polikristal nümunə, elektrofiziki parametrlər. freezing temperature.