Registration Number
0525U000430, Doctoral dissertation
Status
Доктор хімічних наук
Date
17-10-2025
popup.evolution
e
Title
Physico-chemical regularities of structural and phase transformations in multicomponent tellurides and perovskites
Author
Oleh V. Kopach, Кандидат хімічних наук
popup.advisor Petro M. Fochuk
popup.opponent Ihor V. Gorichok
popup.opponent Vadym M. Holovey
popup.opponent Anatolii A. Bondar
popup.rada
Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University
Description
У роботі представлено результати комплексного дослідження закономірностей встановлення рівноваги між твердою фазою та розтопом у процесі топлення та кристалізації плюмбум цезій галогенідних перовскітів і стопів твердих розчинів на основі CdTe, а також впливу параметрів вирощування та термообробки на властивості їх монокристалів. Запропоновано методику застосування методу диференціального термічного аналізу в режимі термоциклювання за спеціальними програмами для встановлення температур ліквідусу та солідусу.
Проведено прецизійні дослідження параметрів топлення та кристалізації стопів твердих розчинів Cd1-xMnxTe (0,1≤x≤0,5), Cd1-x-yMnxZnyTe (0,05≤x≤0,30, 0,05≤y≤0,15), Cd0,96Mn0,04Te1-ySey (y = 0,02; 0,04). Вперше з’ясовано положення ліній ліквідусу та солідусу для стопів системи CdTe–MnTe–ZnTe зі сторони CdTe. Встановлено зменшення переохолодження під час кристалізації розтопів вказаної системи зі збільшенням як частки MnTe, так і ZnTe. Для систем CdTe–MnTe та CdTe–MnTe–ZnTe в передсолідусній області встановлено наявність зони передтоплення, яка має тенденцію до розширення зі зменшенням частки CdTe в стопах. Показано негативний вплив значного переохолодження розтопів на структуру та механічну стійкість вирощених з них монокристалів твердих розчинів Cd0,96Mn0,04Te1-ySey.
Розроблено методики вирощування монокристалів твердих розчинів на основі CdTe. Вперше вирощено серію монокристалів системи CdTe–MnTe–ZnTe зі сторони CdTe та досліджено їх структурні, оптичні та електричні властивості. Встановлено, що в процесі вирощування монокристалів системи CdTe–MnTe–ZnTe оптимальними є помірний перегрів (до 25 °С) та градієнт температур 5-9 °С/см на фронті кристалізації. Визначено, що стала гратки, а також ширина забороненої зони в кристалах прямолінійно зменшуються зі збільшенням частки як MnTe, так і ZnTe. Показана можливість створення детекторів фото- та іонізуючого випромінювання з використанням кристалів твердих розчинів Cd0,96Mn0,04Te0,96Se0,04.
Встановлено температурні області існування у двофазному стані (тверда фаза – розтоп) перовскітів типу CsPbHalI3 та CsPbHalIHalII2 (HalI, HalII ≡ Cl, Br, I). Показано, що для сполук CsPbCl3 та CsPbBr3 ця область не перевищує 10 °С, заміщення ж атомів галогену в цих сполуках на атом іншого галогену приводить до розширення цієї області та пониження її температур.
Встановлено параметри термообробки кристалів Cd1-xZnxTe, за допомогою якої можна усунути вкраплення Те, а також параметри термообробки, що забезпечує міграцію вкраплень Те у градієнті температур. З’ясовано причину зміни електричних параметрів кристалів Cd1-xZnxTe після термообробки, що пов’язана із топленням вкраплень Те з наступною міграцією домішок із них в об’єм кристалу.
З’ясовано, що найбільш критичними дефектами в сучасному комерційному матеріалі Cd1-xZnxTe є вкраплення Te та межі субзерен, причому їх сукупна негативна роль значно посилюється для об’ємних детекторів Cd1-xZnxTe.
Встановлено прямолінійну кореляцію між логарифмами передекспонен¬ціального фактора та енергією активації для процесів дифузії домішок у CdTe. Подібну залежність також з’ясовано для в’язкості, електропровідності, швидкостей топлення твердої фази та кристалізації розтопів тощо у стопах як систем на основі CdTe, так і плюмбум цезій галогенвмісних перовскітах.
Ключові слова: багатокомпонентні телуриди, перовскіти, фазові рівноваги, топлення, кристалізація, переохолодження, дефекти, вкраплення, детектори високоенергетичного випромінювання, компенсаційний ефект.
Registration Date
2025-10-01
popup.nrat_date
2025-10-01 / 2026-07-01
