Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Romanov EA_ro.docx
Скачиваний:
123
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
12.91 Mб
Скачать

3.3. Исследование структурных характеристик пленок

сульфида и селенида цинка

3.3.1. Рентгеноструктурный анализ

Дифрактограмма исходного селенида цинка изображена на рис. 3.3. Для

сравнения представлены штрих-дифрактограммы картотеки JCPDS для ZnSе кубической и гексагональной фаз (рис. 3.4). Дифрактограммы пленок селенида цинка, осажденных на кварцевые и кремниевые подложки при различных

температурах конденсации, представлены на рис. 3.5. Исходный порошок и

77

Дифрактограмма исходного порошка селенида цинка

Рис. 3.3.

Штрих-дифрактограмма селенида цинка

а) кубическая структура, б) гексагональная структура

Рис. 3.4.

78

Дифрактограммы пленок ZnSe, осажденных при различных температурах

конденсации

a)

б)

Подложки: а) Si, б) SiO2

Рис. 3.5.

79

исследуемые плёнки состоят из одной фазы - ZnSe кубической модификации.

Рентгеноструктурные исследования показали, что тонкие плёнки селенида цинка являются поликристаллическими. Для более полной картины были получены рентгенограммы ZnSe (рис. 3.6).

Анализ интенсивностей рентгеновских отражений (111), (202), (113) свидетельствует о наличии в пленках текстуры независимо от типа подложки. Ось текстуры совпадает с нормалью к плоскости (111).

Фазовый анализ исходного порошка (рис. 3.7), штрих-дифрактограммы картотеки JCPDS (рис. 3.8) и пленок ZnS (рис. 3.9), показал, что исходный

порошок представлен двумя фазами: кубической модификацией ZnS

(основной) и гексагональной (рис. 3.7), а пленки одной кубической фазой.

Результаты фазового анализа коррелируют с результатами химического

анализа полученных пленок исвидетельствуют об образовании

цинкодефицитной кубической структуры, что описывается в литературе [121].

Согласно [121], наблюдается отклонение состава ZnS от

стехиометрического: сфалерит - цинкодефицитен (ZnS1+x), а вюрцит -

серодефицитен (ZnS1-x).

Присутствие гексагональной фазы в образцах может не обнаруживаться

рентгенографическим методом в связи с малой долей данной модификации в пленках сульфида цинка. На дифрактограммах (рис. 3.9) от пленок сульфида цинка, осажденных на кремниевых и кварцевых подложках, наблюдаются первые дифракционные максимумы, соответствующие плоскости отражения

(111). Это свидетельствует онаправленном росте кристаллитов

преимущественно вплоскости (111), которая не совпадает с

кристаллографической плоскостью кремниевой подложки (100).

На рис. 3.10 приведены зависимости размеров областей когерентного рассеяния плёнок селенида и сульфида цинка от типа подложек при различных температурах конденсации. Видно, что характер зависимости ОКР от температуры конденсации для пленок селенида и сульфида цинка идентичен

для всех типов подложек. С понижением температуры происходит

80

Типичная рентгенограмма плёнок ZnSe

а) угол наклона образца 30˚, б) угол наклона образца 60˚

Рис. 3.6.

81

Дифрактограмма исходного порошка сульфида цинка

Рис. 3.7.

Штрих-дифрактограмма сульфида цинка

а) кубическая структура, б) гексагональная структура

Рис. 3.8.

82

Дифрактограммы пленок ZnS, осажденных при различных температурах

конденсации

а)

б)

Подложки: а) Si, б) SiO2

Рис. 3.9.

83

Изменение размеров ОКР селенида и сульфида цинка от температуры

конденсации

Сульфид цинка на 1) - Si, 2) - SiO2 подложках,

селенид цинка на 3) - Si, 4) - SiO2 подложках

Рис. 3.10.

84

уменьшение размера ОКР для пленок сульфида цинка от 8 нм до 1 нм на

кремниевой подложке и от 70 нм до 49 нм на кварцевой подложке (рис. 3.10). Аналогичные результаты наблюдаются и для пленок селенида цинка (рис. 3.10) от 21 нм до 46 нм на кремниевой подложке и от 33 нм до 64 нм на кварцевой подложке.

На рис. 3.11 представлены значения периода решётки плёнок селенида цинка от температуры конденсации. Период решетки ZnSe на кремниевой подложке при температурах от 123 К до 223 К примерно равен 0,5641 нм. При температуре 273 К период решётки ZnSe увеличивается до 0,5655 нм.

Период решётки плёнок селенида цинка на кварцевой подложке увеличивается более плавно при тех же режимах конденсации от 0,5651 нм до 0,5671 нм. Период решётки исходного порошка селенида цинка равен 0,5663 нм.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]