🗊Презентация Оптичні властивості твердих розчинів Pb1-x Snx S1-y Sey

Дипломна робота на тему: Оптичні властивості твердих розчинів Pb1-x Snx S1-y Sey Виконав студент - Когут А. І. Науковий керівник - доц. Микитюк В. І.

Мета роботи: Дослідження оптичних властивостей монокристалічних матеріалів Pb1-xSnxS1-ySey із різним співвідношенням компонентів в підгратках металу і халькогену для кубічної структури та встановлення деяких параметрів цих матеріалів. Актуальність роботи: Матеріали А4В6 відносяться до вузькощілинних напівпровідників, які знаходять широке застосування в пристроях, що працюють у ІЧ –області спектру. Широке застосування знаходять багатокомпонентні тверді розчини на базі бінарних сполук. Особливо важливим є можливість створення на їх основі епітаксіальних гетероструктур, що узгоджені за параметром кристалічної гратки, але відрізняються шириною забороненої зони. До таких матеріалів відносяться тверді розчини Pb1-xSnxS1-ySey, оптичні властивості яких є предметом дослідження даної роботи. Кристали для досліджень одержували методом Бріджмена-Стокбаргера, володіли n і p – типом провідності, концентрація носіїв заряду в зразках була в межах 1016-1018 см-3.

Рис.1. Спектральна залежність коефіцієнта пропускання монокристалічної пластини від енергії Pb0,96Sn0,04S0,9Se0,1 товщиною 100 мкм при температурах 1 - 295 К, 2 - 90 К

Рис.2. Спектральна залежність коефіцієнта поглинання зразків Pb0,92 Sn0,08 S0,8 Se0,2 з початку (1) і кінця (2) злитку при кімнатній і азотній (1,2) температурах. Концентрація дірок для зразка 1- р=2.1·1016 см-3; для зразка 2 – р=0,7·1016 см-3

Рис.3. Залежність краю власного поглинання кристалів Pb0,92 Sn0,08 S0,8Se0,2 при азотній і кімнатній температурах від енергії фотонів

Рис.5. Спектри поглинання вільними носіями заряду вирощуваних монокристалів Pb0,92 Sn0,08 S0,8Se0,2. 1 - кімнатна температура (295 К); 2 - азотна температура (90 К)

Рис.6. Зміни в характері спектрів поглинання вільними носіями для кристалів Pb0,92 Sn0,08 S0,8Se0,2 , що виникають в процесі термоциклювання при кімнатній температурі. 1, 2, 3 – кількість термоциклів

В И С Н О В К И 1. При температурі 90 К та 295 К для кристалів твердих розчинів Pb1-xSnxS1-ySey, складів х=0,08; х=0,04; у=0,1 у=0,2 в інтервалі концентрацій носіїв заряду р≈1016 – 1018 см-3 встановлені спектральні залежності коефіцієнтів пропускання та поглинання. 2. Встановлено, що довгохвильовий край власного поглинання має експоненційний характер і підчиняється правилу Урбаха. 3. Показано, що досліджені тверді розчини Pb1-xSnxS1-ySey, як і їх потрійні аналоги та вихідні бінарні сполуки кубічної модифікації, відносяться до прямозонних напівпровідників. 4. Визначена величина ширини забороненої зони для кристалів Pb0,92 Sn0,08S0,8Se0,2 значення якої дорівнює 0,234 і 0,283 еВ для азотної і кімнатної температури відповідно. 5. Встановлено, що спектри поглинання вільними носіями заряду формуються за рахунок теплових коливань гратки. 6. Для деяких зразків були виявлені зміни в характері спектрів поглинання вільними носіями заряду, що виникають в процесі термоциклювання , що може бути пов’язане зі збільшенням кількості дефектів в кристалі в процесі термоциклювання.

Дякую за увагу!