Реєстраційний номер
0211U005900,
0110U004834
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Лазерно-індуковані наносекундними імпульсами процеси масопереносу та формування інверсійних і варізонних шарів в твердих розчинах на основі телуриду кадмію
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Власенко Олександр Іванович,
Дата реєстрації
14-12-2011
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України
Опис етапу
Детально вивчено процес виникнення та поширення ударної хвилі (УХ) у CdTe, твердих розчинах на його основі та структурі In/CdTe при наносекундному лазерному опроміненні з утворенням інверсійного шару, досліджено пов'язаний з ударною хвилею масоперенос. Для генерації сильно нелінійного акустичного імпульсу з подальшим утворенням ударної хвилі напівпровідники опромінювались імпульсами тривалістю 20 нс в області фундаментального поглинання. В залежності від інтенсивності імпульсу лазера розраховано глибину утворення ударної хвилі в CdTe, Сd1-xHgxTe та в металі індій, який використовується як легуюча домішка в CdTe. Встановлено, що при потужному наносекундному лазерному опроміненні структур метал/CdTe (CdMeTe) з утворенням інверсійних шарів домінуючими механізмами масопереносу є надшвидка генерація температури та тиску, другорядним є процес виникнення, поширення та затухання ударної хвилі, оскільки вона утворюється в об'ємі напівпровідника а не на поверхні, або ж не утворюється зовсім - при малих товщинах кристалів і при малих інтенсивностях лазерного імпульсу. Встановлено, що зміна компонентного складу x, а саме локальний масоперенос ртуті у варізонних шарах Сd1 xHgxTe на глибинах, що перевищують довжину поглинання лазерного випромінювання (скін-шар) та теплової дифузії, відбувається за рахунок значного градієнту тиску ударної хвилі. На прикладі CdTe показано, що ударна хвиля у твердому тілі при утворенні та поширенні, а також перед самим виникненням - за рахунок поступового збільшення градієнту тиску - призводить до утворення дислокацій. При цьому густина дислокацій збільшується із глибиною і є максимальною в місці утворення ударної хвилі. Відповідно показано, що ударною хвилею можна локально впливати на дефектну підсистему на різній глибині кристалу CdTe та твердих розчинів на його основі. Проаналізовано одночасно діючі механізми утворення УХ у напівпровіднику при наносекундному лазерному опроміненні в загальному випадку. Це швидкий нагрів, швидкі фазові перетворення, абляція, випаровування з оптичним пробоєм. Це є важливим при вивченні та прогнозуванні процесів масопереносу, ударної деформації і відповідно генерації імпульсу стиску при наносекундному лазерному опроміненні структур метал/CdTe (CdMeTe) та твердих розчинів на основі CdTe з утворенням інверсійних та варізонних шарів.
Опис продукції
Основною метою проекту було встановлення та вивчення домінуючих механізмів процесу масопереносу при потужному наносекундному лазерному опроміненні структур метал/CdTe (CdMeTe) з урахуванням факторів виникнення та поширення ударної хвилі, температури та тиску. Вперше отримано низку цінних результатів, як з фундаментальної сторони, так і в науково-практичному аспекті. Зокрема, детально вивчено процес виникнення, поширення та затухання ударної хвилі у CdTe, твердих розчинах на його основі та структурі In/CdTe при наносекундному лазерному опроміненні, що супроводжується формуванням інверсійних та варізонних шарів, досліджено дефектоутворення та масоперенос (надшвидка дифузія) пов'язані з ударною хвилею та генерацією температури та тиску. На основі вивчення одночасно діючих всіх механізмів генерації імпульсів тиску у напівпровіднику при наносекундному лазерному опроміненні конкретизовано загальний критерій виникнення ударної хвилі. А встановлені домінуючі механізми масопереносу при імпульсному лазерному опром
Автори роботи
Бойко М.І.
Велещук В.П.
Власенко З. К.
Власенко О. І.
Гнатюк В.А.
Киселюк М.П.
Левицький С. М.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
