Прочностные свойства нейтронно-облученных эпитаксиальных пленок CdTe

  • Азиза Ташпулатовна Акобирова Таджикский национальный университет, пр. Рудаки, 17, 734025, г. Душанбе, Таджикистан
  • Дмитрий Иванович Бринкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Сергей Ананьевич Вабищевич Полоцкий государственный университет, ул. Блохина, 29, 211440, г. Новополоцк, Беларусь
  • Виктория Ивановна Головчук Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Михаил Григорьевич Лукашевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Барот Исломович Махсудов Таджикский национальный университет, пр. Рудаки, 17, 734025, г. Душанбе, Таджикистан

Аннотация

Методами индентирования и склерометрии исследованы прочностные свойства (микротвердость, трещиностойкость, эффективная энергия разрушения, микрохрупкость) эпитаксиальных пленок теллурида кадмия, выращенных на подложках из теллурида кадмия CdTe/CdTe и кремния CdTe/Si, и влияние на них облучения тепловыми нейтронами. Показано, что рост микротвердости пленок при увеличении нагрузки обусловлен влиянием деформаций растяжения. Прочностные параметры (микротвердость Н, трещиностойкость K1c, эффективная энергия разрушения γ) пленок CdTe/CdTe близки к аналогичным параметрам монокристаллического теллурида кадмия, а K1c и γ пленок CdTe/Si были в 3–8 раз ниже. Микротвердость пленок, выращенных на кремниевых подложках, возрастает при увеличении дозы тепловых нейтронов, а у пленок CdTe/CdTe, наоборот, снижается. Облучение нейтронами приводит также к увеличению до 2 раз трещиностойкости пленок CdTe/Si. Это обус ловлено релаксацией упругих напряжений в приповерхностной области пленки при облучении нейтронами и формированием вторичных радиационных дефектов. 

Биографии авторов

Азиза Ташпулатовна Акобирова, Таджикский национальный университет, пр. Рудаки, 17, 734025, г. Душанбе, Таджикистан

кандидат физико-математических наук; доцент кафедры физической электроники физического факультета

Дмитрий Иванович Бринкевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; ведущий научный сотрудник кафедры полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Сергей Ананьевич Вабищевич, Полоцкий государственный университет, ул. Блохина, 29, 211440, г. Новополоцк, Беларусь

cтарший преподаватель кафедры физики радиотехнического факультета

Виктория Ивановна Головчук, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

студентка физического факультета. Научный руководитель – М. Г. Лукашевич

Михаил Григорьевич Лукашевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Барот Исломович Махсудов, Таджикский национальный университет, пр. Рудаки, 17, 734025, г. Душанбе, Таджикистан

доктор физико-математических наук, профессор; заведующий кафедрой ядерной физики физического факультета

Литература

  1. Klevkov Y. V., Kolosov S. A., Medvedev S. A., et al. [Electrical and photoelectric properties of textured polycrystals of CdTe]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2001. Vol. 35, issue 10. P. 1192–1196 (in Russ.).
  2. Akobirova A. T., Halauchyk V. I., Lukashevich M. G., et al. Surface morphology of cadmium telluride films prepared by vacuum sputtering on the silicon and cadmium telluride substrates. J. Belarus. State Univ. Phys. 2017. No. 2. P. 69–75 (in Russ.).
  3. Nuriyev I. R., Mekhrabova M. A., Nazarov A. M., et al. [Growth, structure and morphology of the surface of epitaxial CdTe films]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2017. Vol. 51, issue 1. P. 36–39 (in Russ.).
  4. Babentsov V., Sizov F., Franc J., et al. [Atomic force microscopy and photoluminescence of nanostructured CdTe]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2013. Vol. 47, issue 9. P. 1210–1214 (in Russ.).
  5. Kurilo I. V., Ilchuk G. A., Lukashuk S. V., et al. [Morphology, element composition and mechanical properties of polycrystalline layers of cadmium telluride]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2011. Vol. 45, issue 12. P. 1591–1598 (in Russ.).
  6. Mayorov V. A., Yafyasov A. M., Bozhevolnov V. B., et al. [Electrophysical and morphological properties of CdTe films synthesized by the molecular layering method]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2010. Vol. 44, issue 5. P. 590–593 (in Russ.).
  7. Brus V. V., Solovan M. N., Maistruk E. V., et al. [Peculiarities of the optical and electrical properties of polycrystalline CdTe films produced by the method of thermal evaporation]. Fiz. tverd. tela [Physics of the Solid State]. 2014. Vol. 56, issue 10. P. 1886–1890 (in Russ.).
  8. Belyaev A. P., Rubets V. P., Kalinkin I. P. [Formation of oriented films of cadmium telluride on an amorphous substrate in sharply nonequilibrium conditions]. Zh. tekh. fiz. [Technical Physics. The Russian Journal of Applied Physics]. 2001. Vol. 71, issue 4. P. 133–135 (in Russ.).
  9. Medvedev S. A., Klevkov Y. V., Kolosov S. A., et al. [Photoconductivity of coarse-grained polycrystals of CdTe]. Fiz. tekh. poluprovodn. [Semiconductors]. 2002. Vol. 36, issue 8. P. 937–940 (in Russ.).
  10. Belyaev A. P., Rubets V. P., Kalinkin I. P. [The initial stages of the formation of epitaxial films of compounds A2B6 in sharply nonequilibrium conditions on a mica-muscovite substrate]. Fiz. tverd. tela [Physics of the Solid State]. 1997. Vol. 39, issue 2. P. 382–386 (in Russ.).
  11. Brinkevich D. I., Vabishchevich N. V., Vabishchevich S. A. [Physicomechanical properties of GaP epitaxial layers]. Vestnik Polotskogo Univ. Ser. C: Fundamentalʼnye nauki. 2010. No. 9. P. 92–97 (in Russ.).
  12. Brinkevich D. I., Prosolovich V. S., Yankovsky Y. N., et al. [Measurement of microhardness of photoresist films on silicon by the scratching method]. Devices methods measurements. 2016. Vol. 7, No. 1. P. 77–84 (in Russ.). DOI: 10.21122/2220-9506-2016-7-1-77-84.
  13. Kontsevoi Y. A., Litvinov Y. M., Fattakhov E. A. [Plasticity and strength of semiconductor materials and structures]. Moscow : Radio i svyazʼ, 1982 (in Russ.).
  14. Kolesnikov Y. V., Morozov E. M. [Mechanics of contact destruction]. Moscow : Nauka, 1989 (in Russ.).
  15. Brinkevich D. I., Vabishchevich N. V., Prosolovich V. S. Micromechanical properties of GaP epilayers. Inorg. Mater. 2012. Vol. 48, issue 8. P. 768–772. DOI: 10.1134/S0020168512070047.
  16. Brinkevich D. I., Prosolovich V. S., Vabishchevich S. A., et al. Influence of background impurities on the formation of stacking faults in silicon wafers. Russ. Microelectron. 2006. Vol. 35, issue 2. P. 94–97. DOI: 10.1134/S1063739706020053.
  17. Medvedeva Z. S., Novoselova A. V., Lazarev V. B. (eds). [Physical and chemical properties of semiconductor substances] : reference book. Moscow : Nauka, 1979 (in Russ.).
  18. Samsonov G. V. (ed.). [Physical and chemical properties of elements] : reference book. Kiev : Naukova dumka, 1965 (in Russ.).
  19. Reutov V. F. [About the contribution of nanoclusters to the radiation hardening of metals]. Fiz. met. met. [Phys. met. met.]. 2003. Vol. 96, No. 6. P. 92–99 (in Russ.).
  20. Vabishchevich S. A., Vabishchevich N. V., Brinkevich D. I. [Suppression of radiation hardening in silicon doped with germanium]. Fiz. khim. obrab. materialov [Inorg. Mater.: Appl. Res. Phys. Chem. Mater. Treat.]. 2006. No. 4. P. 12–14 (in Russ.).
Опубликован
2018-04-30
Ключевые слова: теллурид кадмия, подложка, пленка, нейтрон, индентирование, cклерометрия
Поддерживающие организации Работа выполнена в рамках договора о сотрудничестве между Белорусским государственным университетом и Таджикским национальным университетом от 03.05.2007 г.
Как цитировать
Акобирова, А. Т., Бринкевич, Д. И., Вабищевич, С. А., Головчук, В. И., Лукашевич, М. Г., & Махсудов, Б. И. (2018). Прочностные свойства нейтронно-облученных эпитаксиальных пленок CdTe. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 1, 73-79. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/563
Выпуск
№ 1 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).