Шевчук М. О. Кристалохімія і термодинаміка точкових дефектів у напівпровідникових кристалах самарій моносульфіду та його аналогів

У роботі досліджено дефектну підсистему кристалів моносульфіду самарію, а також бездомішкових і легованих рідкісноземельними елементами (Sm, Gd, Tm) кристалів плюмбум телуриду. Для кристалів SmS, шляхом мінімізації термодинамічного потенціалу кристала, розраховано рівноважні значення концентрацій вакансій халькогену та антиструктурних атомів самарію у напівпровідниковій та металічній фазах SmS при заданих температурі та хімічному складі. На основі експериментальних залежностей холлівської концентрації від температури визначено залежність ефективної маси електронів від їх концентрації у d-зоні провідності моносульфіду самарію. Проведено розрахунок концентрацій точкових дефектів і вільних носіїв заряду у металічній та напівпровідниковій фазі монокристалічного моносульфіду самарію, що знаходиться у рівновазі з парою металу. Визначено температурну залежність лінії солідус з боку надлишку металу. На основі кристалохімічної моделі дефектної підсистеми плюмбум телуриду, яка враховує вакансії у аніонній та катіонній підґратках, розраховано залежності концентрацій точкових дефектів, вільних носіїв заряду та ступінь відхилення від стехіометрії у кристалах PbTe в залежності від технологічних параметрів двотемпературного відпалу - температури відпалу Т та тиску пари телуру PTe. Для легованих кристалів PbTe:Sm, PbTe:Gd і PbTe:Tm запропоновано моделі дефектної підсистеми та визначено термодинамічні параметри впрова-дження атомів домішки у кристалічну ґратку