Аналіз кристалічної структури плівок власних оксидів hgcdte ta pbsnte

Abstract

Робота присвячена вивченню структури оксидів HgCdTe та PbSnTe, вирощених різними методами. Як вихідні матеріали використовували епітаксійні шари HgCdTe та PbSnTe. Анодні оксиди вирощували за допомогою стандартної методики, а хемічні оксиди – з розчину H2O2–KOH. Їхню структуру досліджували за допомогою методу дифракції електронів високих енергій на відбиття (ДЕВЕВ). Установлено, що тільки оксиди, отримані природним оксидуванням в повітрі за кімнатної температури можна вважати повністю аморфними. Усі інші були полікристалічними. Середній розмір зерен визначено за формулою Шеррера. Методами ДЕВЕВ, рентгенівської фотоелектронної спектроскопії та Оже-спектроскопії встановлено, що основними компонентами анодних оксидів HgCdTe та PbSnTe є CdTeO3 та PbTeO4, що добре узгоджується з літературними даними щодо теоретичних розрахунків фазових рівноваг у системах Hg(Pb)–Cd(Sn)–Te–O. Мікроіндентуванням установлено, що анодний оксид HgCdTe підвищує мікротвердість, тоді як для PbTe анодний та хемічні оксиди знижують значення мікротвердості. The aim of this work is to determine the structure of native oxides of HgCdTe and PbSnTe grown by different methods. The starting materials were epitaxial layers HgCdTe and PbSnTe. Anodic oxides were fabricated under standard conditions, and chemical oxides were grown in H2O2–KOH solution. The oxide films have been studied by reflection high-energy electron diffraction (RHEED). Only oxides obtained through natural oxidation in ambient air at room temperature were found to be completely amorphous. All other oxides must be rated as polycrystalline, and the average size of crystallites was determined for them using Scherrer’s formula. CdTeO3 and PbTeO3 may be considered such components in HgCdTe and PbTe anodic oxides correspondingly that is well agreed with predictions based on the phase equilibria in Hg(Pb)–Cd(Sn)–Te–O systems as well as XPS and AES results previously obtained. By using the microindentation technique the microhardness in the semiconductor layer underlying oxides was investigated. It was determined that for HgCdTe anodic oxide, the microhardness is always increased while for PbTe, both anodic and chemical oxidation decreases the microhardness.