Хмеленко О. В. Вплив дислокацій на структуру та властивості кристалів сульфіду та селеніду цинку

Об'єкт дослідження - процеси взаємодії ростових дислокацій з іншими дефектами, а також їх вплив на формування оптичних, електрофізичних та структурних властивостей кристалів сульфіду та селеніду цинку. Мета дослідження - встановлення природи особливостей оптичних та електрофізичних властивостей, які спостерігаються на початкових етапах пластичної деформації у кристалах сульфіду та селеніду цинку. Методи дослідження - електронний парамагнітний резонанс, вимірювання та аналіз спектрів фотолюмінесценції, спектрів термостимульованої деполяризації та електропровідності напівпровідників. Проведене комплексне дослідження впливу пластичної деформації на люмінесцентні властивості кристалів сульфіду цинку дозволило визначити кількість марганцевих центрів світіння, які знаходяться в зоні впливу електричних полів нерухомих дислокацій. По температурному положенню максимумів піків струму ТСД була проведена оцінка енергії активації електрично активних дефектів, а також показано, що пластична деформація приводить до знищення дефектів з глибиною залягання 0,2 еВ і появі донорних центрів з енергією залягання 0,018 еВ. На основі аналізу спектрів ЕПР і електричних властивостей кристалів з провідністю, стимульованою деформацією, запропонована модель, що адекватно пояснює фізику процесів, які приводять електронну систему деформованих кристалів до виходу з рівноваги. Показано, що процес релаксації провідності до початкового значення є термічно зворотний з енергією активації близько 0,8-1,0 еВ. В результаті аналізу спектрів збудження та деформаційних перетворень структури кристалів ZnS та ZnSe, робиться висновок, що в кристалах ZnSe на іони Mn2+ починають діяти сильні електричні поля дислокацій. Такий вплив створює порушення рівноваги та приводить до зменшення концентрації іонів Mn2+ та збільшенню електричної провідності. Сфера використання: передбачення зміни властивостей вивчених матеріалів при механічних обробках в процесі виготовлення приладів та пояснення деградації їх параметрів в процесі експлуатації, використання їх в низьковольтних електролюмінісцентних джерелах світла, керування оптичними властивостями приладів, побудованих на базі цих матеріалів.