Термоіндуковані кристалізаційні процеси в халькогенідних стеклах Ge-Ga-Se

Abstract

Досліджено термоіндуковані кристалізаційні процеси в халькогенідних стеклах 80GeSe2- 20Ga2Se3 з використанням рентгенівської дифрактометрії, атомно-силової мікроскопії та позитронної анігіляційної спектроскопії. Показано, що спостережувані зміни в дефектній компоненті анігіляційного спектра під час відпалу свідчать про нуклеацію, яка супроводжується агломерацією пустот на початкових етапах термічного відпалу з подальшою структурною фрагментацією великих вільнооб’ємних пустот у більшу кількість пустот меншого розміру за одночасної кристалізації фаз GeGa4Se, Ga2Se3 та GeSe2. Зважаючи на відхилення значень часу життя позитронів tb від відповідних значень для компонентів GeSe2 та Ga2Se3, досліджувані стекла не можна класифікувати як типові псевдобінарні системи. Thermally-induced crystallization processes in 80GeSe2-20Ga2Se3 glass caused by annealing at 380 °C for 10, 25, 50, 80 and 100 h are studied using X-ray diffraction, atomic force microscopy and positron annihilation lifetime spectroscopy. It is shown that observed changes in defect-related component in the fit of experimental lifetime spectra for annealed glasses testifies in a favour of structural fragmentation of larger free volume entities into smaller ones at crystallization of GeGa4Se, Ga2Se3 and GeSe2 phases with preceding nucleation and void agglomeration in the initial stage of annealing. Because of strong deviation in defect-free bulk positron lifetime tb from corresponding additive values proper to boundary constituents, the studied 80GeSe2-20Ga2Se3 glasses cannot be considered as typical pseudo-binary systems.