Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Структурные свойства, технологии получения и свойства соединения GaTe 5
1.1 Наноструктуры 5
1.2 Структура и свойства теллурида галлия 8
1.3 Механизмы роста кристаллов 11
1.4 Технологии получения нанослоев 16
1.5 Заключение по литературному обзору 21
2. Методика эксперимента 22
2.1 Технология получения объемных кристаллов теллурида галлия 22
2.2 PVD метод получения нанослоев 23
2.3 Атомно-силовая микроскопия 27
3. Результаты эксперимента 29
3.1 Исследование морфологии поверхности образцов с помощью оптической
микроскопии 29
3.2 Исследование морфологии поверхности с помощью АСМ 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 37
После открытия уникальных свойств графена идет активный поиск материалов с подобными свойствами, а также, поиск технологий получения нанослойных структур и устройств на основе полупроводниковых соединений типа А3В6. Решение этих задач необходимо для получения миниатюрных фотоприемников, транзисторов и газовых сенсоров.
Монокристаллический теллурид галлия (GaTe) является перспективным материалом в области нелинейной оптики, а именно, может применяться в оптических преобразователях частот инфракрасного и терагерцового диапазонов. В последние 3-4 года появился ряд работ, связанных с исследованием слоев GaTe нанометровой толщины. Было показано, что фоточувствительность и нелинейная восприимчивость второго порядка таких слоев существенно выше, чем у объемных кристаллов. Именно благодаря этому активно ведутся разработки новых видов фотоприемников и фотодетекторов. В связи с этим, представляет актуальность и практический интерес разработка технологий создания фотоприемников на основе теллурида галлия.
Целью исследования является: нахождение температурно-временных условий получения нанослоев GaTe методом PVD, и исследование их распределения и морфологии поверхности с помощью оптической и атомносиловой микроскопии.
Задачами являются: изучение литературы по теме «Получение и свойства нанослойных структур на основе соединений А3В6», ознакомление с работой на технологическом и исследовательском оборудовании; получение структур на основе нанослоев соединений GaTe c помощью метода осаждения из паровой фазы (PVD); исследование их размеров, распределения по подложке и морфологии поверхности с помощью атомно-силовой и оптической микроскопии.
В ходе выполнения работы была изучена зарубежная и отечественная литература по наноструктурам, теории роста кристаллов и свойствам структур на основе квазидвумерного теллурида галлия. Были подобраны условия при которых идет рост нанослоев GaTe. Подбирались и рассчитывались параметры, влияющие на рост нанослоев такие как давление в ампуле, поток транспортного газа, температура источника и подложек. Найдены температурно-временные условия получения нанослоев теллурида галлия (GaTe) толщиной 20-30 нм методом физического осаждения из паровой фазы. Морфология поверхности полученных образцов была исследована с помощью АСМ. При увеличении потока транспортного газа увеличивалось количество нанослоев на поверхности подложки. Наиболее оптимальным температурным режимом оказался тот, при котором температура подложки составляла около 740 °C. На поверхности образцов полученных при таком режиме, с помощью атомно-силовой микроскопии, наблюдалось более 100 объектов имеющих форму ромба на площади 10 х 10 мкм2. Латеральные размеры единичных ромбов, составляли 0.3-0.4 мкм, а высоты составляли от 25 до 50 нм.
