Features of the Formation and Growth Films Based of PbTe on Mica

Abstract

Особливості процесів формування і росту у плівках на основіPbTe на слюді Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, e-mail: vanjabylina@gmail.com Наведено результати комплексного дослідження парофазних конденсатів на основі PbTe, осаджених на підкладках із слюди методом відкритого випаровування у вакуумі. В результаті обробки та аналізу АСМ-зображень побудовано гістограми розподілу наноструктур на поверхні плівки за нормальними (h) та латеральними (D) розмірами. Визначено залежності середніх розмірів нанокристалітів у нормальному (h m ) та латеральному (D m ) напрямках до поверхні підкладки від часу осадження τ. Підтверджено кореневу залежність середніх розмірів від тривалості осадження. Проаналізовано характер зміни фактора форми об'єктів на поверхні від технологічних параметрів.Ключові слова: плюмбум телурид, наноструктури, кінетика росту, парофазний конденсат, фактор форми. Стаття поступила до редакції хх.хх.2015 ; прийнята до друку хх.хх.2015. ВступНа даний момент зусилля багатьох науковців спрямовані на розробку нових матеріалів та пристроїв із застосуванням нанотехнологій [1,2]. Останнє пред'являє вимоги до розвитку та вдосконалення методів дослідження наноструктур і нанооб'єктів, які повинні дозволити отримувати достовірні кількісні їх характеристики. Атомно-силова мікроскопія (АСМ), електронна мікроскопія високої роздільної здатності відкривають нові можливості спостереження та аналізу стадій росту нанооб'єктів різного рівня.Тонкі плівки і низькорозмірні конденсати плюмбум халькогенідів -перспективні напівпровідникові структури для створення на їх основі активних елементів мікро-і наноелектроніки [3]. Плюмбум телурид і сполуки на його основі, зарекомендували себе ефективними промисловими матеріалами для застосування в термоелектриці [4,5]. Зокрема PbTe -ефективний термоелектричний матеріал для середньотемпературної області (500-750) К, що пояснюється значною величиною відношення його електропровідності до граткової теплопровідності [6,7].Робочі характеристики цих приладових структур визначаються морфологічними особливостями та топологією конденсатів [2,8]. Легування PbTe гетеровалентними домішками п'ятої групи (Sb, Bi) зумовлює модифікацію електронної і фононної підсистем кристала, що веде до покращення термоелектричних властивостей [9]. Те саме стосується і твердих розчинів на основі PbTe і телуридів елементів V групи Періодичної системи.Важливим етапом у розвитку технології отримання наноструктур із заданими властивостями є вивчення особливостей механізмів зародкоутворення та кінетики росту. Даній тематиці присвячена досить велика кількість робіт, от деякі з них (10-15). Незважаючи на значний прогрес у технології отримання цих матеріалів та їх успішне застосування залишається чимало невирішених питань, які стосуються їх структурних характеристик. Ці проблеми зумовлені складністю процесів випаровування і перенесення речовини у паровій фазі, конденсації пари на підкладку тощо. Тому важливим є вивчення особливостей формування зо...