Реєстраційний номер
0525U000430, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор хімічних наук
Дата захисту
17-10-2025
Статус
Підтверджена МОН
Назва роботи
Фізико-хімічні закономірності структурно-фазових перетворень у багатокомпонентних телуридах та перовскітах
Здобувач
Копач Олег Вадимович, Кандидат хімічних наук
Консультант Фочук Петро Михайлович
Опонент Горічок Ігор Володимирович
Опонент Головей Вадим Михайлович
Опонент Бондар Анатолій Адольфович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича
Опис
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.
Дата реєстрації
2025-10-01
Додано/оновлено в НРАТ
2025-10-01 / 2026-07-01
