Калтаєв Х. Ш. Вплив азотвмісного відновного середовища на об'ємні та поверхневі характеристики сапфіру

В роботі проведено комплексне дослідження впливу азотвмісних відновних середовищ на структурні, оптичні та люмінесцентні властивості сапфіру. Розроблено новий метод отримання кристалічних шарів нітриду алюмінію на поверхні сапфіру. Визначено, що при вирощуванні сапфіру у середовищі, що містить азот, парціальний тиск кисню в якому нижче, ніж парціальний тиск кисню над сапфіром стехіометрічного складу, поряд з порушенням стехіометрії сапфіру супроводжується встроюванням азоту у кисневу підгратку аніондефектного сапфіру з утворенням твердого розчину Al2O3:N. Встановлено, що процес розчинення азоту супроводжується утворенням F+-центрів і агрегатних F2-центрів - дефектів, які суттєво знижують прозорість сапфіру у УФ діапазоні спектру, викликають жовте забарвлення кристалів та змінення їх люмінесцентних властивостей. Новий спосіб термохімічної нітридизації сапфіру у відновному середовищі дозволяє отримувати на підкладках сапфіру кристалічні шари AlN завтовшки від 20 нм до 50 мкм з напівшириною кривої гойдання 0,3-0,5 ° й шорсткістю Ra на рівні 5 нм (при початковій шорсткості поверхні сапфірової підкладки 2 нм).