Основные направления современных научных исследований лаборатории
Направлением научной работы коллектива лаборатории является изучение взаимосвязи
закономерностей процессов синтеза со структурными и функциональными (электрофизическими)
свойствами многокомпонентных полупроводниковых материалов. Объекты исследования
- легированные узкощелевые полупроводники AIVBVI
(материалы ИК-оптоэлектроники), а также широкозонные полупроводники AIIBVI.
Научная работа лаборатории направлена на поиск новых материалов для
оптоэлектроники на основе халькогенидов металлов второй и четвертой групп
периодической системы. Для этого выполняются исследования по следующим
направлениям:
-
Определяются условия существования фаз путем построения фазовых диаграмм
двух-, трех- и более компонентных систем, причем координаты отдельных элементов
диаграмм или их частей, используемые для синтеза полупроводниковых материалов
с заданными свойствами, изучаются прецизионно. (Публикации)
-
Изучаются реакционные пути в трехкомпонентных системах, определяются коэффициенты
твердофазной диффузии, оценивается влияние термодинамического фактора.
(Публикации).
-
Выращиваются кристаллы и пленки полупроводниковых фаз и изучается кинетика
процесса их роста. (Публикации)
-
Путем изо- и гетеровалентного легирования модифицируются электрофизические
и оптичекие параметры кристаллов, изучается влияние термообработки на микроструктуру
и физические свойства полупроводниковых материалов. (Публикации)
-
Исследуются реакции на поверхности твердой фазы с различными газами. (Публикации)
Объединенная группа исследования поверхности полупроводников
-
В широком интервале температур в статическом и высокочастотном режиме в
сильных магнитных полях исследуются электрофизические и оптические свойства
полупроводниковых фаз. (Публикации)
Используемые подходы и методики
Фазовые диаграммы исследуются экспериментально (дифференциальный
или визуальный термический анализ, методика последнего разработана в лаборатории,
рентгенофазовый анализ и изучение зависимостей микроструктуры, микротвердости,
и термоЭДС от состава, локальный рентгеноспектральный анализ, электронная
сканирующая и высокотемпературная микроскопия, эффузионный метод с масс-спектральной
регистрацией продуктов сублимации) и теоретически моделированием избыточных
термодинамических функций фаз, находящихся в равновесии. Из определенных
термодинамических функций фаз моделируется наличие ближнего порядка в твердых
фазах и его влияние на распределение компонентов на межфазной границе при
взаимодействии твердых фаз.
Для выращивания монокристаллов тройных твердых растворов с равномерным
распределением компонентов по объему предложена методика выращивания по
механизму "пар-жидкость-кристалл" с использованием трехфазного источника
в зоне испарения. Определено влияние различных факторов на процесс образования
затравочного кристалла, распределение компонентов и микроструктуру при
выращивании кристаллов методом Бриджмена из растворов в расплаве компонентов.
Экспериментальное исследование процессов роста кристаллов по механизму
"пар-кристалл" позволило выявить лимитирующие стадии при различных условиях
проведения процесса и моделировать процесс массопереноса в газовой фазе.
Выявлены изменения в микроструктуре кристаллов при их послеростовой
термической обработке.
Экспериментальное исследование энергетического состояния атомов на
атомно-чистой поверхности и при взаимодействии её с кислородом,
сероводородом и др. газами методами РФЭС, ДМЭ, ОЭС сочетается с квантово-химическим
моделированием этого взаимодействия с использованием кластерного подхода
в рамках теории функционала электронной плотности (B3LXP).
|