автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.02, диссертация на тему:Разработка технологии гидрохимического синтеза пленок твердых растворов на основе селенидов свинца и олова для создания высокочувствительных ИК-детекторов



На правах рукописи

894611953

МУХАМЕДЗЯНОВ ХАФИЗ НАУФАЛЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ПЛЕНОК ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ СЕЛЕНИДОВ СВИНЦА И ОЛОВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ИК-ДЕТЕКТОРОВ

Специальность 05.17.02 - Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 ОКТ ?0Ю

ЕКАТЕРИНБУРГ - 2010

004611953

Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Научный руководитель

доктор химических наук, профессор Маскаева Лариса Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Десятник Василий Никифорович

доктор технических наук, профессор, Барбин Николай Михайлович

Ведущая организация

ФГУП «Уральский научно-

исследовательский химический институт с опытным заводом» (ФГУП «УНИИМ с 03»), г. Екатеринбург

Защита состоится «01» ноября 2010 г. в 1500 на заседании диссертационного совета Д 212.285.09 при УрФУ по адресу: 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, зал ученого совета И-420.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Автореферат разослан «2?» сентября 2010 г.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор химических наук, профессор

Ямщиков Л.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Наиболее узким звеном в развитии тепловизион-ной техники являются высокочувствительные и доступные материалы для регистрации и преобразования ИК-излучения. Тепловидение позволяет проводить температурный мониторинг атмосферы, земной поверхности, изучать небесные тела, вести поиск полезных ископаемых, составлять температурные карты объектов. Оно используется в приборах ночного видения, ракетной технике, для предотвращения чрезвычайных ситуаций. Наиболее информативны для этих целей средний (3-5 мкм) и дальний (5-14 мкм) диапазоны ИК-спектра.

К перспективным материалам, способным регистрировать ИК-излучение, следует отнести твердые растворы замещения в системе селенид свинца-селенид олова (II). Их уникальность заключается в присущей им инверсии зон проводимости при формировании общей структуры РЬБе-БпБе, в результате чего наблюдается уменьшение ширины запрещенной зоны твердого раствора с увеличением содержания в нем олова и расширения диапазона спектральной чувствительности в дальнюю область ИК-спектра.

Главной проблемой в производстве фотодетекторов на основе РЬ|_^8п^Бе является создание тонкопленочной технологии. Очевидно, что производство и широкое применение ИК-детекгоров на основе этого материала возможно при наличии высокопроизводительного способа, обеспечивающего требуемую воспроизводимость функциональных характеристик при низкой себестоимости. Указанными качествами обладает технология гидрохимического осаждения, но к настоящему времени для РЬ^Бп^е она не разработана.

Актуальность выполненных исследований подтверждается их включением в план единого заказ-наряда УрФУ по направлению "Разработка физико-химических основ получения из водных сред материалов на основе халькоге-нидов, оксидов и галидов металлов с широким спектром заранее заданных электрофизических и химических свойств" (1999-2010 гг.), а также под держкой работы Российским фондом фундаментальных исследований: № 05-08-50249-а (2005-2006 гг.); № 06-03-08103-офи (2006-2007 гг.)

Целью диссертационной работы являлась разработка и оптимизация эффективной технологии получения пленок твердых растворов РЬ^Бп^Бе методом гидрохимического осаждения для создания высокочувствительных ИК-детекторов и исследование их фотоэлектрических и эксплуатационных свойств. Работа была построена на сравнительном исследовании пленок, полученных как путем гидрохимического соосаждения РЬБе и впБе, так и их послойного осаждения с последующей термообработкой.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить области совместного осаждения селенидов свинца и олова (II) в реакционных смесях с различными комплексообразующими агентами и выбором перспективных составов.

2. Исследовать и оптимизировать технологические условия синтеза пленок РЬь^ПхБе путем совместного осаждения селенидов свинца и олова (II).

3. Исследовать и оптимизировать технологические условия послойного осаждения селенидов свинца и олова (П) с формированием тонкопленочных композиций.

4. Оптимизировать технолошческие параметры термосенсибилизации слоев, полученных соосаждением РЬБе и БпБе и тонкопленочных композиций (8п8е-РЬ8е)„ с изучением состава, структуры, морфологии и фоточувствительных свойств.

5. Провести сравнительные исследования фотоэлектрических и спектральных характеристик полученных по различным технологиям пленок твердых растворов РЬ^п^е и выбрать наиболее перспективную из них.

6. Изготовить экспериментальные образцы высокочувствительных фоторезисторов на основе пленок РЬ^Бп^е, исследовать их пороговые, частотные, эксплуатационные характеристики для комплектации фотоприемных устройств различного назначения.

Научной новизной обладают следующие результаты диссертационной работы:

1. Установлены влияние рН, температуры, состава реакционной смеси на процесс соосаждения из водных растворов селенидов свинца (II) и олова (II) и условия термоактивации полученных пленок твердых растворов РЬ^Бп^е (О < х <0,087).

2. Впервые послойным гидрохимическим осаждением РЬБе и БпБе с последующей термообработкой тонкопленочных композиций получены твердые растворы замещения РЬ^Бп^е, содержащие до 13,2 мол. % 8п8е.

3. Состав, структура, фотоэлектрические и спектральные характеристики химически осажденных пленок твердых растворов РЬ^Бп^е, установление взаимосвязи между их функциональными свойствами и условиями получения.

4. Пороговые, частотные, спектральные и эксплуатационные характеристики разработанных на основе химически осажденных пленок РЬ^Бп^Бе одноэлементных фоторезисторов для среднего и дальнего ИК-диапазона.

Практическая ценность

1. Установлены технологические параметры синтеза и термосенсибилизации многослойных композиций на основе пленок РЬБе и БпБе и слоев, полученных их соосаждением.

2. Разработана технология гидрохимического осаждения фоточувствительных к ИК-излучению пленок твердых растворов РЬ^Бп^Бе (0 < х < 0,132) путем формирования многослойных композиций.

3. Разработаны технологические условия изготовления высокочувствительных ИК-детекторов на основе пленок твердых растворов РЬ^^п^е, для комплектации тепловизионного устройства раннего обнаружения лесных пожаров и комплектации аппаратуры теплового контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта.

Положения диссертации, выносимые на защиту

1. Результаты определения условий соосаждения РЬБе и впБе из цитрат-ной системы и их послойного осаждения из этилендиамин-ацетатной и трило-натной реакционных смесей с получением тонких пленок.

2. Результаты изучения состава, структуры, морфологии и фотоэлектрических свойств пленок Pbi^Sn^Se, полученных соосаждепием и послойным осаждением селенидов свинца и олова (II).

3. Взаимосвязь условий термосенсибилизации пленок Pbi-^Sn^Se и композиций (PbSe-SnSe)„ (режим термообработки, температура, природа легирующей добавки и соотношение объема емкости для термообработки к площади поверхности пленки) с фотоэлектрическими характеристиками.

4. Пороговые, частотные, спектральные и эксплуатационные характеристики разработанных одноэлементных фоторезисторов на основе Pbi-^Sn^Se, в том числе результаты их испытаний в тепловизионных устройствах для обнаружения лесных пожаров и в составе аппаратуры температурного контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта.

Личный вклад автора состоял в постановке задач исследования, планировании экспериментов, непосредственном участии в их проведении, обработке и анализе полученных результатов, изготовлении одноэлементных фоторезисторов и ИК-детекторов на их основе с последующим исследованием их основных характеристик.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационных исследований докладывались и обсуждались на третьем семинаре СО РАН-УрО РАН по термодинамике и материаловедению (Новосибирск, 2003), 7-й Международной конференции "Прикладная оптика-2006" (Санкт-Петербург, 2006), 5-th International Conference in Inorganic Materials (Ljubljana, Slovenia, 2006), IV International Scientific and Practical Conference "Emergency Situations" (Minsk, 2007), International Conference «High.Mat.Tech.» (Kiev, 2007), Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы пожарной безопасности" (Москва, 2008), УШ International Scientific Conference (Kislovodsk, 2008); Второй Всероссийской научно-технической конференции и XII Школы молодых ученых «Безопасность критичных инфраструктур и территорий» (Екатеринбург, 2008).

Публикадии. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, 3 статьи в научных сборниках, тезисы 7 докладов Международных и Всероссийских конференций, 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, библиографического списка, включающего 281 наименование цитируемой литературы. Материал изложен на 192 страницах машинописного текста. Работа содержит 68 рисунков, 7 таблиц и 1 приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы ее основные цели, научная новизна и практическая ценность, приведены основные положения, выносимые на защиту и результаты апробации работы.

В первой главе проведен обзор опубликованных работ, касающихся проблемы фоточувствительных материалов для среднего и дальнего инфракрасного диапазона и технологии их изготовления.

Сделан вывод о перспективности использования гидрохимически осажденных пленок селенида свинца и твердых растворов РЬ^Бп^е ввиду простоты получения и возможности создания материалов с малой шириной запрещенной зоны при формировании твердого раствора замещения. Показано, что практически отсутствуют исследования по разработке технологии гидрохимического осаждения пленок твердых растворов РЬ^Бп^е, а также ЯпБе с использованием в качестве халькогенизатора селеномочевины и созданием на их основе фотоприемников для средней и дальней ИК-области спектра.

Во второй главе приведены характеристики исходных материалов, условия и аппаратура для термоактивации и исследования структуры, состава, морфологии и фотоэлектрических свойств синтезированных пленок.

Синтез пленок осуществлялся в стеклянных герметичных реакторах из молибденового стекла объемом 100 мл, помещенных в термостат марки «Ц-10», точность измерения температуры в котором составляла ± 0,1 В качестве мате-

риала подложки использовался ситалл марки СТ-50-1-2, фотостекло, кварц, окисленный кремний.

Получение индивидуальных пленок РЬБе и БпБе по методу соосаждения (МСО) проводили из цитратной и трилонатной систем. Порядок сливания реагентов был следующим: к раствору солей металлов (РЬАс2, 8пС12) добавляли комплексообразующие агенты (цитрат натрия или трилон Б), гидроксид аммония (гидроксид натрия), далее селеномочевину С8е(МН2)2 с добавкой сульфита натрия №2803. Температура осаждения пленок варьировалась от 333 до 353 К, время - от 30 до 180 мин.

Получение пленки РЬБе методом послойного осаждения (МПО) осуществляли из ванны, содержащей ацетаты свинца и аммония, этилендиамин, селеномочевину и сульфит натрия. Комплексообразующими агентами наряду с гидроксид-ионами для свинца выступали этилендиамин и ацетат-ионы. Реакционная смесь для получения пленок селенида олова впБе включала хлорид олова (II), трилон Б, гидроксид натрия, а также селеномочевину с сульфитом натрия. Пленки селенида свинца получали при температуре 308 К при продолжительности процесса 60 мин., а селенида олова - при 363 К в течение 90 мин. Получение пленок твердых растворов РЬ1_х8пх8е методом послойного осаждения заключалось в последовательном нанесении 2-8 слоев РЬБе и БпБе с их последующим отжигом.

Измерение толщины пленок проводилось двумя методами: весовым и оптическим. Спектры отражения снимались на инфракрасном спектрофотометре Бресогс! 75 Ш. в интервале длин волн 2,5-25,0 мкм.

Фазовый состав и структура пленок определялись методом рентгеновской дифракции на дифрактометре ДРОН-3 с медным излучением в угловом интервале 29 = 20-80 ° в режиме сканирования с шагом 0,02° и временем накопления сигнала в точке 5 с. Для выделения СиКа^-дублета использовался монохрома-тор из пиролитического графита. Напряжение на рентгеновской трубке составляло 40 кВ. Уточнение структурных параметров проводили методом полнопрофильного анализа Ритвелда с использованием программы Ри11рго£ Ошибка оп-

ределения содержания замещающего компонента в твердом растворе не превышала ± 0,4 мол. % с доверительной вероятностью 90 %.

Элементный анализ пленок и определение химического состава в локальных зонах проводились на энерго-дисперсионном спектрометре INCA ENERGY 200. Все спектры были сняты при ускоряющем напряжении 20 кВ при наклоне образца 35

Электронно-микроскопические изображения пленок PbSe, SnSe и Pbi-^Sn^Se были получены с помощью сканирующего растрового микроскопа Scanning Electron Microscope JEOL JUS-5900 LV (увеличение в 10000-60000 раз) при ускоряющем напряжении 20 кВ.

Для термического отжига пленок была использована стабилизируемая электрическая печь ПМ-1,0-7 с точностью поддержания температуры ±2 К. Для отжига использовался температурный интервал (400-800) К.

Измерение фотоэлектрических характеристик пленок и фотоприемников проводилось в соответствии с ГОСТ 17782-79. Для определения пороговых характеристик ФП, а также темнового сопротивления и постоянной времени использовалась установка УФИ-1, а также измерительный стенд К.54.410. Источником излучения было АЧТ с температурой 573 К. Эффективная плотность потока, падающего на чувствительную площадку, составляла 910~5 Вт/см2.

При измерении постоянной времени фоторезисторов в качестве источника излучения использовался светодиод AJ1-109A с длиной волны 0,95 мкм.

Температурные исследования параметров фотоприемников проводились в вакуумном криостате, изготовленном на основе термоэлектрического микроохладителя, работающего на эффекте Пельтье, с остаточным давлением Ю-1 Па в интервале температур 215-300 К с шагом 5 К и точностью ± 0,5 К.

Относительные спектральные характеристики фоточувствительности снимали с использованием двойного монохроматора SPM-2 на частоте модуляции излучения 400 Гц. В качестве источника излучения использовалась галоге-новая лампа накаливания КГМ-12-100, режим работы которой был стабилизи-

рован по току с точностью ±0,2 %. Запись спектров осуществлялась в автоматическом режиме в диапазоне длин волн 0,4-10,0 мкм с шагом 0,05 мкм.

В третьей главе приведены результаты расчета ионных равновесий с использованием термодинамических констант в системе ацетат свинца - хлорид олова — селеномочевина — цитрат натрия - гидроксид аммония с целью определения потенциальной области образования твердых растворов замещения в системе РЬве-БпБе и гидроксидов свинца и олова с учетом образования зародышей критического радиуса. Показано, что одновременное осаждение селени-дов свинца и олова (II) при использовании в качестве халькогенизатора селено-мочевины возможно в широком диапазоне рН: от 8 до 12,5. Уменьшение начальных концентраций солей свинца и олова сдвигает расчетную область образования РЬБе и ЗпБе в более щелочную среду (рис. 1).

Определена область совместного образования селенидов свинца и олова (II) в системе ацетат свинца - хлорид олова — селеномочевина - Трилон Б с учетом кристаллизационного фактора. Выяснено, что в изучаемой системе при использовании селеномочевины в качестве халькогенизатора возможно совместное осаждение РЬБе и Бп8е в диапазоне рН от 8 до 14. Экспериментально показано, что наиболее благоприятен для синтеза узкий интервал рН, равный 12,3-12,5.

Сделан вывод, что из-за сложности обеспечения точного значения рН реакционной смеси, а также неудовлетворительной адгезии пленки к подложке, трилонатная система технологически сложна для получения твердых растворов РЬ^Бп^е.

Рис. 1. Область совместного осаждения РЬБе и БпБе (заштрихована) в цитратной системе при температуре 298 К (состав смеси, моль/л: [ЫазСк] = 0,3; [С8е(Ш2)2] = 0,05). Концентрационные кривые образования РЬве (1) и 8п8е (2)

В связи с вышеизложенным исследования по получению пленок твердых растворов РЬь^п^е методом совместного осаждения (МСО) проводились в основном с использованием нитратной системы.

Проведенный анализ экспериментальных данных по кинетике роста пленок позволил сформировать состав реакционной смеси для совместного осаждения пленок РЬ8е и БпБе.

Метод послойного осаждения (МПО) селенидов свинца и олова (II) с формированием многослойных композиций был исследован в качестве альтернативы МСО. Этот метод позволяет подобрать оптимальные условия осаждения селенидов металлов, поскольку технология формирования индивидуальных слоев РЬ8е и БпБе менее сложна, чем их соосаждение, представляющее получение пленок РЬБе-БиБе как результат конкурирующих реакций, контроль за которыми затруднителен. По результатам проведенных термодинамических расчетов и предварительных экспериментальных исследований для получения пленок РЬБе была выбрана этилендиамин-ацетатная, а для осаждения БпБе -трилонатная система. Стоит отметить, что формирование твердого раствора РЬ^Бп^е по технологии МПО происходит на стадии термообработки композиций РЬ8е-8п8е.

На всех рентгенограммах слоев, полученных по технологии МСО, при анализе рефлексов отражения была выявлена только одна кристаллическая фаза, идентифицированная как кубическая структура типа ЫаС1 (51) (лр.гр. (У; -РтЗт), соответствующая селениду свинца. Рефлексов, принадлежащих другим соединениям, установлено не было. Наблюдаемые рефлексы отражения смещены относительно рефлексов индивидуального селенида свинца в область дальних углов, что говорит о формировании в процессе совместного гидрохимического осаждения селенидов свинца и олова твердых растворов РЬ^п^е путем замещения ионов свинца в решетке РЬБе на меньшие по размеру ионы олова. Такое замещение сопровождается уменьшением постоянной решетки РЬ8е, что хорошо видно на рис. 2. Максимальная растворимость 8п8е в твердом растворе РЬь^п^е, полученном методом МСО, составила 8,7 мол.%.

Рис. 2. Рентгенограммы пленок РЬБе, Pbo.93Sno.07Se и 8пБе. Во вставке показано смещение рефлекса отражения от плоскости (420) для пленки, полученной совместным осаждением РЬБе и 8п8е относительно индивидуального селенида свинца

20 30 40 50 60 70 20, град.

Изучение рентгенограммы впервые полученной пленки селенида олова,

ствие основных рефлексов дифракционных отражений, соответствующих орто-ромбической структуре 8пБе (тип (629), пр.гр. О^-Рстп). Идентифицированы также рефлексы элементарного селена.

На диэлектрических подложках впервые сформированы многослойные композиции на основе (РЬ8е-8п8е)и и (8п8е-РЬ8е)„ (п = 2-г4), синтезированные из этилендиамнн-ацетатной (РЬ8е) и трилонатной (БпБе) систем.

Выявлены особенности их структуры и морфологии. Установлено, что средний размер кристаллитов в составе многослойных композиций уменьшается по сравнению с индивидуальным селенидом свинца с 900-1200 нм до 200-300 нм.

Элементным анализом и электронно-микроскопическими исследованиями обнаружено влияние на состав и морфологию осаждаемых пленок добавки йодида аммония в реакционную смесь играющего роль фотосенсибилизатора. Показана перспективность многослойного тонкопленочного синтеза с последующим термическим отжигом для разработки технологии получения пленок твердых растворов замещения РЬ^Бп^е.

В четвертой главе разработаны условия термосенсибилизации гидрохимически осажденных пленок РЬ^п^е (МСО) и композиций РЬ8е-8п8е (МПО). Полупроводниковые слои, синтезированные по обеим технологиям, не обладают чувствительностью к ИК-излучению. Для очувствления пленок ис-

осажденной из трилонатной реакционной смеси, позволило установить присут-

пользовался метод термического отжига в воздушной атмосфере при температуре от 593 до 723 К. Основными критериями сенсибилизации являлись вольт-ваттная чувствительность, темновое сопротивление, ширина запрещенной зоны и относительная спектральная, характеристика.

Исследование влияния процесса термического отжига пленок, на их структуру, состав и морфологию выявило, что отжиг химически осажденных многослойных композиций БпБе-РЬБе (МПО) в отличие от пленок, полученных по технологии МСО, кроме рекристаллизации позволяет решить две принципиальные задачи — обеспечить равномерное распределение свинца и олова по толщине слоя и сформировать твердый раствор замещения РЬ^Бп^е. Состав твердого раствора Р1>1-х8пх8е (0 < х < 0,087), образовавшегося при соосаждении (МСО), сохраняется при термосенсибилизации. Состав же твердого раствора, полученного методом МПО с последующей термообработкой, зависит от числа слоев композиции. С увеличением их числа в композициях формируемые твердые растворы становятся более богатыми по БпБе. Максимально достигнутая в настоящей работе растворимость БпБе в твердом растворе РЬ^Бп^е составила 13,2 мол.%. Пленки твердого раствора РЬ^Бп^Бе с таким содержанием олова путем химического осаждения были получены впервые.

Сравнение микрофотографий РЬБе и тонкопленочных композиций позволяет сделать вывод о том, что с увеличением слоев происходит монотонное изменение морфологии пленок. Наблюдается возрастание их гранулометрической неоднородности (рис. 3). Из рисунка видно, что шести- и восьмислойные композиции состоят из кристаллитов, размеры которых изменяются от 100 до 2000 нм. При этом архитектура некоторых из них представляет собой агрегаты неправильной формы.

Изменение числа слоев в тонкопленочных композициях, полученных по технологии МПО, непосредственно влияет на их фотоэлектрические характеристики и требует корректировки режима отжига. Увеличение числа слоев сдвигает максимум фоточувствительности в область более высоких температур термоактивации. Для четырех- и шестислойных композиций вольт-ваттные

чувствительности близки. Учитывая большую продолжительность синтеза последних, большинство исследований в работе проведены на четырехслойных композициях.

шжшшт > шшшшш2

ъшкШ ЩШШШ

Фшг*. Шщ^фЩ ' ШтШяШШтШ^ Рис- 3. Микрофотографии пленок Щ!ЩВШШШ- Нш5'ч^тгй РЬ8е (1) и термообработанных при

698 К композиций (Бп8е-РЬ8е)„ с 4 п = 2 (2), п = 3 (3), п = 4 (4)

Для обеих технологий получения твердых растворов (МСО и МПО) зависимость вольт-ваттной чувствительности обсуждаемых пленок от температуры отжига носит экстремальный характер. Причем уровень фотоответа пленок, полученных по технологии МПО, превышает примерно вдвое, а положение максимума фоточувствительности у пленок сдвинуто в область более высоких температур (673 К) против 653 К для технологии МСО.

Сопротивление пленки, полученной по технологии МПО, с повышением температуры отжига монотонно снижается, достигая 52 кОм при 653 К. Для слоя, осажденного методом МСО, оно имело тенденцию к увеличению, составив при той же температуре 810 кОм. Причиной принципиально различающихся зависимостей сопротивления пленок и положения максимума фоточувствительности является толщина пленок (0,7 мкм - МСО, 1,8 мкм - МПО) и характер их окисления, непосредственно зависящий от толщины слоя полупроводника. На рентгенограммах термоокисленных пленок РЬ^Бп^е обнаружены оксидные фазы РЬО и РЬЯеОз, ответственные за фоточувствительность.

Приведенные результаты по термоактивации пленок получены при введении в состав реакционной смеси йодистого аммония, играющего роль дополнительного сенсибилизатора пленок РЬ^Бп^е.

Существует мнение, что йод шрает роль катализатора, стимулируя образование оксиселенитных фаз: 4РЬгО' РЬБеОз и 2РЬгО РЬБеОз- Согласно литературным данным температура их образования в присутствии йода на 100 К ниже по сравнению с пленками, осажденными при его отсутствии в реакционной смеси. Это объясняется тем, что при нормальном давлении термодинамически возможен процесс образования оксидов свинца путем взаимодействия образовавшегося на поверхности частиц йодида свинца с кислородом воздуха. При этом оксид свинца является промежуточной фазой при образовании оксиселе-нита свинца. Оптимальное содержание йодида аммония находилось экспериментально. Рекомендуемые концентрации N11(1 существенно отличаются. Оптимальной для четырехслойной композиции (технология МПО) является концентрация йодистого аммония 0,016 моль/л, а при получении пленок РЬ^Бпхве по технологии МСО - 0,20-0,25 моль/л.

Для повышения уровня фотоответа и воспроизводимости результатов процесс отжига был организован в квазизамкнутом объеме. С целью создания различных концентраций кислорода в воздушной среде, где отжигались образцы с суммарной площадью пленок Бил., использовались бюксы различных объемов Унегерм,- В этом случае часть кислорода удаляется с первых минут нагревания из негерметично закрытого объема через неплотности и не участвует в окислительных процессах, что оптимизирует кинетику окисления пленок. С целью выбора наиболее оптимальной комбинации между отношением объема негерметичной емкости для термообработки УНСгерм. к площади поверхности активируемой пленки Б пл. и температурой отжига было исследовано их влияние на вольт-ваттную чувствительность четырехслойных композиций (БпБе-РЬЗе^.

Оптимальными оказались соотношения У1]сгсрХ(/8пл> изменяющиеся в зависимости от температуры отжига в пределах от 32 до 40. Максимальная чувствительность достигается при 643 К и отношении объема сосуда к площади поверхности термообрабатываемой четырехслойной композиции, равного 32. Предложенный способ сенсибилизации химически осажденных пленок селени-да свинца к ИК-излучению в негерметично закрытой емкости запатентован.

Относительные спектральные характеристики фоточувствительности пленок, полученных по технологиям МСО и МПО с различным содержанием олова, подвергнутых окислению при температурах 653 и 673 К соответственно, изображены на рис. 4. Спектральные характеристики подтверждают сделанный ранее вывод о формировании твердых растворов замещения РЬ^Бп^е и демонстрируют присущую обсуждаемым полупроводниковым соединениям инверсию зон проводимости. Свидетельством служит сдвиг кривой спектральной чувствительности пленок в длинноволновую область спектра с увеличением

содержания олова в составе твердого раствора. 1,2 (---1

Рис. 4. Спектральные характеристики пленок РЬБе (1) и твердых растворов: РЬодоБподоЗе (МСО) (2) при 300 К; РЬодоВпо.ойгБе - двухслойная композиция (МПО) (3) при 300 К, РЬодазБпо^Бе - четырехслойная композиция (МПО) при 300 К (4), 200 К (5), 80 К (6)

Сравнение спектральных характеристик пленок РЬБе и твердого раствора РЬ^Бо.Бе, например с содержанием олова 9,85 ат. %, демонстрирует сдвиг максимума фоточувствительности и ее длинноволновой границы соответственно на 1,7 и 1,8 мкм. Охлаждение слоя до 200 и 80 К способствует сдвигу правого края фоточувствительности соответственно до 7,2 и 8,1 мкм.

Разработанный полупроводниковый материал в виде пленки твердого раствора РЬ^Бп^Бе (0 < х < 0,132) способен регистрировать более длинноволновое ИК-излучение, чем индивидуальный селенид свинца.

Дополнительным подтверждением формирования твердых растворов РЬ^Бп^е как по технологии МПО, так и по технологии МСО стали низкотемпературные исследования проводимости синтезированных пленок. Анализ зависимостей термической и оптической ширины запрещенных зон исследуемых пленок от температуры показал, что, например, пленка твердого раствора

РЬа9О]58по,09858е, представляющая четырехслойную композицию, при температуре 300 К имеет термическую ширину запрещенной зоны, равную 0,209 эВ, которая при снижении температуры до 220 К уменьшается до 0,194 эВ. Температурный коэффициент термической ширины запрещенной зоны в интервале 220-300 К для четырехслойной композиции РЬо^о^ПодевбЗе, полученной методом МПО, составил АЕгтср7ДТ = 1,88-10-4 эВ/К, а для пленки твердого раствора РЬо.9758по.о258е, синтезированной методом МСО - 3,63-10~4 эВ/К. Полученные результаты хорошо коррелируют с присущей для твердого раствора РЬ^Бп^е инверсией зон, обуславливающей уменьшение ширины запрещенной зоны с увеличением содержания олова в твердом растворе РЬ^Зп^Бе и с понижением температуры.

Для выбора оптимальной технологии получения пленок твердых растворов РЬ^Бп^е были проведены сравнительные исследования зависимостей вольт-ваттной чувствительности и темновой проводимости от температуры поверхности полупроводника четырехслойной композиции РЬодоэЗпо^зБе (МПО) и РЬо,9758по,о258е (МСО). Рис. 5 свидетельствует о том, что четырех-слойная композиция (МПО) обладает более высокой вольт-ваттной чувствительностью в интервале температур 220-300 К по сравнению с пленкой, полученной по технологии МСО.

Температура, К 312 294 278 263 259 238 227 217

035

3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 1000/Г, К'

Рис. 5. Зависимость вольт-ваттной чувствительности (1,2) и темновой проводимости (3,4) от температуры четырехслойной композиции Бпве-РЬБе состава РЬо,9о 1 з^п^сшб^е (МПО) - (1,3) и пленки твердого раствора РЬо,97з8по,о255е (МСО) - (2, 4). Температура термоактивации - 653 К (МСО), 673 К (МПО)

Таким образом, в результате проведенных сравнительных исследований по применению методов гидрохимического соосаждения (МСО) и послойного

осаждения (МПО) и их термоактивации с целью получения фоточувствительных пленок твердых растворов Pbi-.jtSn.jSe показаны следующие преимущества технологии МПО:

- максимальное содержание олова в составе твердого раствора РЬ^п^е выше на 4,5 ат. % против 8,7 ат. %.

- достигнутые значения вольтовой и вольт-ваттной чувствительности после термоактивации слоев в 2-3 раза превышают аналогичные параметры соосаж-денных пленок;

- четырехслойные композиции (8п8е-РЬ8е)г обеспечивают сдвиг максимума спектральной чувствительности до 5,1 мкм (против 4,1 мкм) и «красной» границы до 6,5 мкм (против 5,5 мкм) по сравнению с соосажденными слоями;

- послойное осаждение путем изменения числа слоев и их очередности расширяет диапазон варьирования основных фотоэлектрических характеристик;

- создание доступных фоточувствительных тонкопленочных материалов РЬ^Бп^е (0 <х < 0,132) позволит дополнительно решить для практически важных задач, связанных с регистрацией излучения в дальнем ИК-диапазоне.

Как показали исследования, наиболее перспективна с учетом указанных преимуществ технология МПО с получением четырехслойных композиций 8п8е-РЬ8е-8п8е-РЬ8е. Достижение высоких фотоэлектрических характеристик обеспечивается за счет использования оптимальных концентраций легирующей добавки в реакционной смеси — йодистого аммония (~0,016 моль/л) и соотношении объема негерметично закрытой емкости к площади поверхности активируемых пленок около 32 в процессе отжига на воздухе при 653-673 К.

Разработанная послойная технология гидрохимического синтеза (МПО) пленок РЬ]_х8пх8е позволяет получать высокочувствительные слои, которые могут быть использованы для изготовления ИК-детекторов и фотоприемных устройств (ФПУ) широкого спектрального диапазона для решения различных практических задач.

В пятой главе приводится технология изготовления экспериментальных образцов неохлаждаемых и охлаждаемых одноэлементных фоторезисторов,

фоточувствительных в ИК-области спектра (1,0-7,0 мкм), на основе пленок твердых растворов РЬь^п^е, впервые полученных методом послойного гидрохимического осаждения с последующей термической активацией.

Сравнительные фотоэлектрические характеристики неохлаждаемых и охлаждаемых фоторезисторов на основе пленок РЬБе и твердого раствора РЬо^звБпо.обгБе, полученного по технологии МПО приведены в таблице.

Таблица

Фотоэлектрические параметры фотоприемников на основе РЬБе и пленок РЬ^БподаБе, полученных по технологии МПО

Фотоэлектрические параметры Материал слоя

РЬБе РЬо.взвЗпо.обгБе

Температура, К

300 230 300 230

Спектральный диапазон, мкм 0,6-4,5 0,6-5,5 1,0-5,5 1,0-6,0

Я/щах» МКМ 3,6 ±0,1 4,1 ± 0,1 4,3 ± 0,2 4,8 + 0,2

Обнаружительная способность, О*^; 1000), см-Вт_1Гц1/2 (2-6)10" (3-9)-109 (2-6)-109 3-1092-1010

Вольт-ваттная чувствительность, В/Вт (2-6)102 (6-11)Ю2 (2-6)-102 (6-11>102

Постоянная времени, т, мкс 3-5 40 2-4 10-16

Темновое сопротивление, кОм/квадрат 150-400 250-800 60-300 200-800

Напряжение смещения, В 24 24 24 24

Размеры чувствительного элемента, мм 2,0x2,0 2,0x2,0 2,0x2,0 2,0x2,0

Материал входного окна сапфир сапфир флюорит флюорит

Исследование эксплуатационных характеристик, в частности стабильности фотоэлектрических параметров корпусированных фоторезисторов на основе пленок РЬ^Бп^е (0 < х < 0,132), хранившихся при комнатной температуре в защищенном от света месте в течение 3 лет, показывают высокую стабильность основных параметров. Их изменение не превысило 1+3%.

Разработанные фотодетекторы на основе пленок твердых растворов РЬ^БДсБе (0 < х < 0,132) можно рекомендовать в качестве фоточувствительных элементов для ближнего и среднего ИК-диапазона в приборах обнаружения очагов возгорания и тления, для защиты объектов нефтедобывающей и

нефтеперерабатывающей промышленности, газодобывающего и газоперерабатывающего комплекса, высокоэнергетического оборудования, оптоэлектрон-ной аппаратуры для железнодорожного транспорта, авиационной, космической и военной техники.

Разработанный фоторезистор на основе пленки твердого раствора РЬодоБпо.шЗе внедрен ООО «ИЦ Уралсемикондактор» (Екатеринбург) для комплектации тепловизионного устройства кругового обзора для раннего обнаружения лесных пожаров, что позволяет значительно повысить тактико-технические характеристики подобной аппаратуры. Фотоприемное устройство позволяет обнаружить возгорания даже при отсутствии прямой видимости очага пламени по излучению дымового облака в радиусе до 30 км. При рабочих температурах элемента (233 К) обеспечивается достижение основных пороговых характеристик фотоприемника на уровне лучших коммерческих детекторов среднего ИК-диапазона. В конструкции прибора применен оптический делитель светового пучка, на который получен патент на полезную модель.

Экспериментальные образцы фоторезисторов на основе пленки твердого раствора РЬодаБпо.обгЗе внедрены для комплектации экспериментальных образцов быстродействующей аппаратуры температурного контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта, что позволяет повысить ее чувствительность и скорость прохождения поездов на пунктах контроля с 30 до 300 км/час. Прибор работает по принципу определения источника излучения по разнице температур фона и источника излучения и предназначен для регистрации температуры буксовых узлов колесных пар на ходу поезда при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 50 °С. Разрешающая способность по температуре при этом составляет 3 °С. Значение постоянной времени (времени нарастания сигнала до 70% от максимального значения) изготовленного экспериментального фоторезистора на два порядка меньше, а чувствительность к тепловому излучению в четыре раза выше, чем у серийных болометров, используемых в системах железнодорожной автоматики. Разработанное ФПУ по функциональным харакгерисгакам не уступает лучшим зарубежным аналогам.

Разработанные фотодетекторы на основе пленок РЬ^п^Зе (0<х <0,132) эффективны для использования в лидарах, работающих в ИК области спектра в диапазоне 2,5-14 мкм. В диапазоне 3,2-5,5 мкм находятся интенсивные полосы поглощения практически всех атмосферных газов и загрязняющих веществ С02, СО, СИ», 1М20, N0, N02, ИНз, Оз, С2Н4, Н28, осуществление контроля за которыми необходимо. Использование в качестве материала фотодетекторов РЬБе в этих случаях неэффективно. Для решения этой задачи по заказу Института атмосферы оптики СО РАН (Томск) были изготовлены и поставлены фоторезисторы на основе пленок твердых растворов РЬо,9388по,об2$е и РЬо,94з8по,о578е для комплектации оптоэлектрошюй аппаратуры мониторинга окружающей среды.

ВЫВОДЫ

1. Расчетом ионных равновесий в цитратной, трилонатной и этилендиамин-ацетатной системах с учетом обратимого характера разложения селеномочеви-ны и условий зародышеобразования определены граничные условия осаждения селенидов свинца и олова (II), а также их гидроксидных фаз. Найдены концентрационные области совместного осаждения РЬве и БпБе, потенциально пригодные для синтеза твердых растворов РЬ^Бп^е.

2. На основе анализа структуры, состава и кинетики роста пленок селенидов свинца и олова (II) оптимизированы условия их соосаждения в цитратной системе с образованием твердых растворов РЬ^Бп^е (0 < х < 0,087).

3. Впервые гидрохимическим осаждением тонкослойных композиций (8п8е-РЬ8е)„ (п = 1-4) с последующей их термообработкой получены твердые растворы РЬ^Бп^е с содержанием 8п8е до 13,2 моль.%.

4. Показано, что отжиг тонкопленочных композиций на основе РЬве и 8п8е при 523-703 К наряду с образованием твердого раствора РЬ^^п^е приводит к образованию кислородсодержащих фаз и изменению морфологии пленок.

5. Установлено, что с увеличением числа слоев в тонкопленочных композициях происходит увеличение содержания селенида олова (П) в твердом растворе РЬ^Бп^е и возрастает неоднородность микрокристаллов по составу и геомет-

рическим размерам.

6. Разработаны условия термического отжига пленок, полученных соосаждени-ем и послойным осаждением PbSe и SnSe (рабочая температура, время, соотношение объема негерметично закрытой емкости и площади поверхности пленки), обеспечивающие достижение высоких фотоэлектрических характеристик в длинноволновой области спектра. Показано, что более высокий уровень фото-твета обеспечивает технология послойного осаждения SnSe и PbSe с последующей термообработкой.

7. Разработаны и изготовлены не имеющие аналогов экспериментальные образцы фоторезисторов на основе твердых растворов Pb^Sn^Se (0 < jc < 0,132), полученных термообработкой тонкопленочных композиций (SnSe-PbSe)„, для ИК-области спектра (1,0-7,0 мкм), имеющие обнаружительную способность D^/W; 1000) до 2-Ю10 см-Вт_1Гц1/2 и постоянную времени 3-12 мкс. Исследованы их фотоэлектрические, частотные и эксплуатационные характеристики, установлена высокая стабильность свойств во времени.

8. Экспериментальные образцы фоторезисторов на основе Pb^Sr^Se внедрены ООО «ИЦ Уралсемикондактор» (Екатеринбург) для создания быстродействующей аппаратуры температурного контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта, панорамного тепловизора для раннего обнаружения лесных пожаров и использованы Институтом оптики атмосферы СО РАН (Томск) в оптоэлектронной аппаратуре контроля воздушной среды.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Марков В.Ф., Третьякова H.A., Маскаева JI.H., Мухамедзянов Х.Н. Гидрохимический синтез и структура пленок твердых растворов Pbi^Sn^Se / Вестник УГТУ-УПИ. Серия химическая. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ.- 2005.-№ 5 (57). - С. 75-77.

2. Миронов М.П., Дьяков В.Ф., Марков В.Ф., Маскаева JI.H., Мухамедья-ров Р.Д., Мухамедзянов Х.Н. Фотоприемное устройство кругового обзора для обнаружения лесных пожаров / Пожарная безопасность. - 2008. - № 3. -С. 103-106.

3. Мухамедзянов ХЛ., Миронов М.П., Ягодин С.И., Маскаева JI.H., Марков В.Ф. Получение наноструктурированных высокофункциональных пленок селенида свинца / Цветные металлы. - 2009. - № 12. - С. 57-60.

4. Дьяков В.Ф., Миронов М.П., Маскаева JI.H., Мухамедьяров Р.Д., Мухамедзянов Х.Н., Марков В.Ф. Малоинерционное фотоприемное устройство для температурного контроля буксовых узлов колесных пар / Транспорт Урала. - 2009. - № 2 (20). - С. 94-96.

5. Третьякова H.A., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Мухамедзянов Х.Н. Кинетика гидрохимического осаждения пленок селенида свинца, их состав, структура и свойства / Конденсированные среды и межфазные границы. —

2005.-Т. 7.-№2.-С. 189-194.

6. Третьякова H.A., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Мухамедзянов Х.Н. Гидрохимический синтез, состав, структура и свойства пленок селенида олова (II) / Химия и химическая технология. Сб. трудов УГТУ-УПИ. Екатеринбург. -

2006. - С. 95-97.

7. Мухамедзянов Х.Н., Миронов М.П., Маскаева JI.H., Третьякова H.A., Марков В.Ф. Низкотемпературные исследования соосажденных пленок селе-нидов свинца и олова / Химия и хим. технология. Сб. трудов УГТУ-УПИ. Екатеринбург. - 2006. - С. 114-119.

8. Мухамедьяров Р.Д., Миронов М.П., Дьяков В.Ф., Маскаева JI.H., Шнайдер A.B., Мухамедьярова Г.Р., Мухамедзянов Х.Н., Марков В.Ф. Делитель оптического пучка / Патент на полезную модель № 74709 от 10.07.2008 с приоритетом от 24.03.08.

9. Миронов М.П., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Дьяков В.Ф., Мухамедьяров Р.Д., Мухамедзянов Х.Н., Смирнова З.И. Способ сенсибилизации химически осажденных пленок селенида свинца к ИК-излучению / Патент № 2357321 РФ, (15) MQKH01L 21/36. Опубл. 27.05.2009. Бюл. № 15.4 с.

10. Марков В.Ф., Мухамедзянов Х.Н., Миронов М.П., Маскаева JI.H. Гидрохимически осажденные пленки Pbi^SnxSe и их фотоэлектрические и спектральные характеристики / Тез. докл. 7-й Междунар. конф. "Прикладная

23

оптика-2006". - Сб. трудов. Т. 2. Оптические материалы и технологии. - Санкт-Петербург. - 2006. - С. 101.

11. Markov V.F., Maskaeva L.N., Ivanov P.N., Mukhamedzyanov H.N., Epaneshnikova D.S., Morozova I.M. Influence of dimensional effect on composition of MeJPbi-jS (Me-Cu, Ag, Zn, Cd, Sn) substitutional solid solutions / 5-th International Conference in Inorganic Materials Ljubljana, Slovenia. - 2006. - P. 134.

12. Миронов М.П., Маскаева JI.H., Дьяков В.Ф., Марков В.Ф., Мухамедь-яров Р.Д., Мухамедзянов Х.Н. Высокочувствительное тепловизионное устройство кругового обзора для обнаружения очагов лесных пожаров / IV International Scientific and Practical Conference "Emergency Situations": Prevention and Elimination. Minsk. - 2007. - P. 323-324.

13. Mironov M.P., Maskaeva L.N., D'jakov V.F., Mukhamedzyanov H.N., Markov V.F. Photosensitive hydrochemically deposited Sn^Pb^Se film / International Conference High Mat. Tech. - Kiev. - 2007. - P. 423.

14. Шнайдер A.B., Миронов М.П., Маскаева JI.H., Дьяков В.Ф., Мухамедзянов Х.Н., Марков В.Ф. Новые быстродействующие ИК-детекторы открытого пламени. Тез. докл. Междун. Научно-практич. конф. "Актуальные проблемы пожарной безопасности". - Москва. - 2008. - Ч. 2. - С. 231-233.

15. Smirnova Z.I., Mironov М.Р., Maskaeva L.N., Markov V.F., Mukhamedzyanov H.N. Formation of nanocrystal films of solid solutions in PbSe-SnSe system by means of ion exchange / VIII International Scientific Conference "Solid State Chemistry and Modern micro- and nanotechnologies". - Kislovodsk. - 2008. -P. 419-421.

16. Дьяков В.Ф., Миронов М.П., Марков В.Ф., Мухамедзянов Х.Н., Маскаева JI.H. Высокочувствительные быстродействующие ИК-детекторы для обнаружения перегрева букс колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта / Безопасность критичных инфраструктур и территорий: Тез. докл. П Всероссийской научно-технической конференции и XII Школы молодых ученых. - Екатеринбург: УрО РАН, 2008. - С. 118.

Подписано в печать 20.09.2010 Формат 60 х 84 1/16 Бумага писчая Плоская печать Тираж 100 экз. Заказ № 37

Ризография НИЧ УрФУ, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

¿у

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПЛЕНОК ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ РЬ^п^е И ИХ СОСТАВНЫХ КОМПОНЕНТОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Проблема фоточувствительных материалов для современной ИК-техники. Применение твердых растворов PbiJSnj.Se.

1.2. Технология получения пленок РЬ^Бп^Зе, РЬБе, 8п8е.

1.2.1. Получение пленок твердых растворов РЬь^п^е физическими методами.

1.2.2. Химические методы осаждения пленок РЬ^Зп^е, РЬ8е и 8п8е.

1.3. Структура, состав и электрофизические свойства твердых растворов замещения в системе РЬ8е-8п8е.

1.4. Методы сенсибилизации пленок селенидов металлов к ИК-излучению.

Выводы.

Глава 2. СИНТЕЗ И АТТЕСТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методика гидрохимического синтеза пленок селенидов свинца, олова и твердых растворов на их основе.

2.2. Определение толщины пленок РЬБе, 8п8е и РЬ^п^е.

2.3. Исследование структуры, фазового, элементного состава и морфологии пленок РЬ8е и РЬ^Пдве.

2.4. Методика термического отжига пленок.

2.5. Нанесение «омических» контактов на поверхность осажденных пленок.

2.6. Измерение фотоэлектрических параметров.

2.7. Измерение постоянной времени и частотной характеристики.

2.8. Определение относительных спектральных характеристик Фоточувствительности.

2.9. Определение термической ширины запрещенной зоны.

2.10. Определение длинноволновой границы поглощения пленок и оптической ширины запрещенной зоны.

Глава 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПЛЕНОК В СИСТЕМЕ РЬ8е-8п8е

И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ.

3.1. Технология получения твердых растворов РЬ^ЭпдЗе совместным осаждением РЬЭе и 8п8е (МСО).

3.1.1. Термодинамический расчет области образования твердых растворов РЬ1т8пх8е при совместном осаждении селеномочевиной РЬ8е и 8п8е из цитратной реакционной смеси.

3.1.2. Термодинамический расчет области образования РЬ^^п^е при совместном осаждении РЬ8е и 8п8е селеномочевиной из трилонатной системы.

3.1.3. Термодинамический расчет области образования твердых растворов РЬ1л8пх8е при совместном осаждении РЬ8е и 8п8е селеномочевиной в этилендиамин-ацетатной системе.

3.1.4. Поиск и оптимизация условий совместного осаждения пленок селенида свинца и олова (II).

3.2. Технология послойного осаждения пленок РЬ8е и 8п8е (МПО).

3.2.1. Оптимизация условий гидрохимического осаждения пленок индивидуального РЬ8е.

3.2.2. Оптимизация условий гидрохимического осаждения пленок индивидуального селенида олова (II).

3.2.3. Гидрохимический синтез тонкослойных композиций на основе

РЬ8е и 8п8е.

3.3. Исследование структуры, состава и морфологии совместно осажденных пленок РЬ8е и 8п8е и тонкослойных композиций на их основе

3.3.1. Исследование совместно осажденных пленок РЬБе и БпБе из цитратной системы.

3.3.2. Исследование структуры, состава и морфологии свежеосажденных тонкослойных композиций на основе РЬБе и БиБе.

Выводы.

Глава 4. ТЕРМОСЕНСИБИЛИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКИ СООСАЖДЕННЫХ ПЛЕНОК ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ РЬ^Бп^е (МСО) И МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ЗпБе-РЬБе (МПО).

4.1. Определение условий термосенсибилизации гидрохимически осажденных пленок РЬ1х8пх8е и композиций РЬБе—Эпве.

4.2. Влияние процесса термообработки пленок, полученных методом МСО и МПО на их структуру, состав и морфологию.

4.3. Фотоэлектрические характеристики термически обработанных пленок твердых растворов РЬ^^п^е, полученных методами МСО и МПО.

4.4. Выбор технологии и условий получения пленок твердых растворов РЬ1х8пх8е.

Выводы.

Глава 5. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИК-ДЕТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИ ОСАЖДЕННЫХ ПЛЕНОК РЬ^п^е И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

5.1. Технология изготовления одноэлементных фоторезисторов на основе химически осажденных пленок РЬ8е и РЬи^п^е.

5.2. Исследование фотоэлектрических, частотных, спектральных и температурных характеристик фоторезисторов, изготовленных на основе пленок РЬ^^п^е.

5.3. Исследование влияния процессов корпусирования и «старения» на основные характеристики фоторезисторов.

5.4. Применение разработанных фоторезисторов на основе пленок твердых растворов РЬ^п^е, полученных по технологии МПО.

5.4.1. Преимущества использования ИК-детекторов на основе пленок Pbi.^Sn^Se (0 < х < 0,132) в фотоприемных устройствах по сравнению с PbSe.

5.4.2. Фотоприемное устройство кругового обзора для обнаружения лесных пожаров.

5.4.3. Малоинерционное фотоприемное устройство для температурного контроля буксовых узлов колесных пар.

5.4.4. Применение пленок твердых растворов Pbi-^Sn^Se в ИК лидарах для экологического мониторинга окружающей среды.

Выводы.

Актуальность работы. Наиболее узким звеном в развитии инфракрасной техники является создание новых высокочувствительных и доступных материалов. ИК-излучение несет информацию о температуре тела, его химическом составе и строении. Регистрация и преобразование ИК-излучения является основой современного тепловидения.

Тепловидение позволяет проводить температурный мониторинг атмосферы, поиск полезных ископаемых, картографирование, контроль за ландшафтом местности и водными бассейнами, изучать небесные тела и озоновый слой Земли, составлять температурные карты поверхности Земли, в приборах ночного видения, в военном деле в тепловых головках наведения, для предотвращения чрезвычайных ситуаций. Наиболее информативны для этих целей средний (3—5 мкм) и дальний (5—14 мкм) ИК-диапазоны.

Среди широко используемых материалов, чувствительных к ИК-излучению, благодаря своей универсальности занимают твердые растворы замещения Cd^Hgi^Te (KPT) и Pb^Sn^Te (СОТ). Однако для них характерна низкая стабильность свойств, необходимость сложного технологического оборудования для изготовления и высокая коммерческая стоимость. Все это сдерживает развитие и широкое использование тепловидения. Актуальной задачей является создание и разработка эффективной технологии синтеза альтернативных им соединений. К перспективным материалам следует отнести твердые растворы замещения в системе селенид свинца-селенид олова (П). Их уникальность заключается в присущей им инверсии зон проводимости при формировании общей структуры, в результате чего наблюдается уменьшение ширины запрещенной зоны с увеличением содержания олова и сдвиг диапазона спектральной чувствительности в длинноволновую область спектра вплоть до 12 мкм.

Главной стороной решения проблемы производства фотодетекторов на основе Pbi-^Sn^Se является создание тонкопленочной технологии. Очевидно^ что серийное производство и широкое применение ИК-детекторов на основе этого материала возможно при условии, что способ их изготовления будет высокопроизводителен, отличаться способностью к проведению целенаправленного синтеза, обладать требуемой воспроизводимостью характеристик и низкой себестоимостью. Указанными качествами обладает технология гидрохимического осаждения пленок. Однако к настоящему времени для РЬ^^п^е она не разработана. Практически отсутствуют публикации по этому направлению и даже в редких работах не ставилась задача оптимизации условий получения твердого раствора РЬ^Эп^е в направлении создания эффективной технологии изготовления высокочувствительных ИК-детекторов с пороговыми характеристиками близкими к предельным.

Из результатов ранее выполненных исследований можно заключить, что перспективными технологическими приемами гидрохимического синтеза РЬ| л8пх8е являются: 1) Совместное осаждение селенидов свинца и олова с последующей сенсибилизацией слоев путем отжига. Назовем ее технология МСО (т.е. с использование метода соосаждения). 2) Послойное осаждение индивидуальных селенидов свинца и олова в виде многослойных композиций с последующей их термообработкой или технология МПО.

Актуальность выполненных исследований подтверждается их включением в Государственную программу «Ренессанс» и тематику исследований, проводимых в рамках единого заказ-наряда УГТУ-УПИ по направлению "Разработка физико-химических основ получения из водных сред материалов на основе халькогенидов, оксидов и галидов металлов с широким спектром заранее заданных электрофизических и химических свойств" (1999—2010 гг.). Кроме того, об актуальности проводимых исследований свидетельствует поддержка работы Российским фондом фундаментальных исследований: № 05-08-50249-а "Исследование кинетики химического осаждения и формирования пленок пересыщенных твердых растворов халькогенидов металлов регулируемого состава" (2005-2006 гг.); № 06-03-08103-офи "Разработка целенаправленного гидрохимического синтеза и исследование функциональных свойств новых материалов на основе тонких пленок халькогенидов металлов для фотодетекторов и химических сенсоров" (2006-2007 гг.)

Делью диссертационной работы являлась разработка и оптимизация эффективной технологии получения пленок твердых растворов РЬ^Бп^е методом гидрохимического осаждения для создания высокочувствительных ИК-детекторов, изготовление и исследование их фотоэлектрических и эксплуатационных свойств. Работа была построена на сравнительном исследовании пленок, полученных как путем гидрохимического соосаждения РЬ8е и 8п8е, так и их послойного осаждения с последующей термообработкой.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить области совместного осаждения селенидов свинца и олова (II) в реакционных смесях с различными комплексообразующими агентами с выбором перспективных составов.

2. Исследовать и оптимизировать технологические условия синтеза пленок РЬ^^ц^е путем совместного осаждения селенидов свинца и олова (II) в цитратной системе.

3. Исследовать и оптимизировать технологические условия послойного осаждения селенидов свинца и олова (II) с формированием тонкопленочных композиций.

4. Оптимизировать технологические параметры термосенсибилизации слоев, полученных соосаждением РЬБе и 8п8е и тонкопленочных композиций (8п8е-РЬ8е)„ с изучением состава, структуры, морфологии и фоточувствительных свойств.

5. Провести сравнительные исследования фотоэлектрических и спектральных характеристик полученных пленок твердых растворов замещения РЬ^^н^е по разработанным технологиям с выбором наиболее перспективной из них.

6. Изготовить экспериментальные образцы высокочувствительных фоторезисторов на основе пленок РЬь^ПдЗе, исследовать их пороговые, частотные и эксплуатационные характеристики и испытать их в составе фотоприемных устройств различного назначения.

Научной новизной обладают следующие результаты диссертационной работы:

1. Установлены влияние рН, температуры, состава реакционной смеси на процесс соосаждения из водных растворов селенидов свинца (II) и олова (II) и условия термоактивации полученных пленок твердых растворов РЬ^БПдЗе (О <х < 0,087).

2. Впервые послойным гидрохимическим осаждением РЬ8е и 8п8е с последующей термообработкой тонкопленочных композиций получены твердые растворы замещения РЬ^^ц^е, содержащие до 13,2 мол. % БпБе.

3. Состав, структура, фотоэлектрические и спектральные характеристики химически осажденных пленок твердых растворов РЬм-^п^е, установление взаимосвязи между их функциональными свойствами и условиями получения.

4. Пороговые, частотные, спектральные и эксплуатационные характеристики разработанных на основе химически осажденных пленок РЬ^Бп^Зе одноэлементных фоторезисторов для среднего и дальнего ИК-диапазона.

Практическая ценность

1. Установлены технологические параметры синтеза и термосенсибилизации многослойных композиций на основе пленок РЬ8е и 8п8е и слоев, полученных их соосаждением.

2. Разработана технология гидрохимического осаждения фоточувствительных к ИК-излученшо пленок твердых растворов РЬ^Зп^е (0 < х < 0,132) путем формирования многослойных композиций.

3. Разработаны технологические условия изготовления высокочувствительных ИК-детекторов на основе пленок твердых растворов РЬ^^п^е, для комплектации тепловизионного устройства раннего обнаружения лесных пожаров и комплектации аппаратуры теплового контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта.

Положения диссертации, выносимые на защиту

1. Результаты по определению условий соосаждения PbSe и SnSe из цит-ратной системы и их послойного осаждения из этилендиамин-ацетатной и три-лонатной реакционных смесей с получением тонких пленок.

2. Результаты по изучению состава, структуры, морфологии и фотоэлектрических свойств пленок Pb^Sn^Se, полученных соосаждением и послойным осаждением селенидов свинца и олова (II).

3. Взаимосвязь условий термосенсибилизации пленок Pbi-^Sn^Se и композиций (PbSe—SnSe)„ (температуры, режима термообработки, соотношения площадей поверхности пленок к рабочему объему, легирующей добавки) с фотоэлектрическими характеристиками.

4. Пороговые, частотные, спектральные и эксплуатационные характеристики разработанных одноэлементных фоторезисторов на основе Pb^Sn^Se, в том числе результаты их испытаний в составе аппаратуры температурного контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта и теплови-зионных устройствах для обнаружения лесных пожаров.

Личный eroiafli автора состоял в постановке задач исследования, планировании экспериментов, непосредственном участии в их проведении, обработке и анализе полученных результатов, изготовлении одноэлементных фоторезисторов и ИК-детекторов на их основе с последующим исследованием их основных характеристик.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационных исследований докладывались и обсуждались на третьем семинаре СО РАН-УрО РАН по термодинамике и материаловедению (Новосибирск, 2003), 7-й Международной конференции "Прикладная оптика-2006" (С-Петербург, 2006), 5-th Int. Conf. in Inorg. Mat. (Ljubljana, Slovenia, 2006), IV International Scientific and Practical Conference "Emergency Situations" (Minsk, 2007), International Conference «High.Mat.Tech:» (Kiev, 2007), Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы пожарной безопасности" (Москва, 2008), VTIT International Scientific Conference (Kislovodsk, 2008); Второй Всероссийской научно-технической конференции и XII Школы молодых ученых «Безопасность критичных инфраструктур и территорий» (Екатеринбург, 2008).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, 3 статьи в научных сборниках, тезисы 7 докладов Международных и Всероссийских конференций, 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, библиографического списка, включающего 281 наименование цитируемой литературы. Материал изложен на 192 страницах машинописного текста. Работа содержит 68 рисунков, 7 таблиц и 1 приложение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Расчетом ионных равновесий в цитратной, трилонатной и этилендиамин-ацетатной системах с учетом обратимого характера разложения селеномочеви-ны и условий зародышеобразования определены граничные условия осаждени-ия селенидов свинца и олова (И), а также их гидроксидных фаз. Найдены области рН совместного осаждения РЬБе и 8п8е, потенциально пригодных для синтеза твердых растворов РЬк^п^е.

2. На основе анализа структуры, состава и кинетики роста пленок селенидов свинца и олова (II) установлено образование твердых растворов РЬ^^п^е (О < х < 0,132) соосаждением РЬ8е и 8п8е в цитратной системе и оптимизированы условияих получения.

3. Гидрохимическим осаждением РЬ8е из этилендиамин-ацетатной и 8п8е из трилонатной системы определены оптимальные условия получения-многослойных композиций (РЬ8е-8п8е)„ с числом слоев от двух до восьми.

4. Впервые установлено образование твердых растворов* РЬ^Зп^е (0- < х < 0,132) путем термического отжига химически осажденных многослойных композиций (8п8е-РЬ8е)„ (п = 1, 2, 3, 4).

5. Сравнительные рентгеновские и электронно-микроскопические исследования пленок РЬ^^п^е, полученных соосаждением и послойным осаждением РЬ8е и 8п8е, показали, что после термоактивации изменяется* фазовый и элементный состав пленок и их морфология.

6. Установлено, что увеличение числа слоев в тонкопленочных композициях способствует увеличению содержания селенида олова (II) в твердом растворе РЬк^ПдЗе и возрастанию неоднородности размеров и состава кристаллитов в пленке.

7. Предложен режим и разработаны условия термического отжига пленок, полученных как соосаждением, так и послойным осаждением РЬ8е и 8п8е (рабочая-температура, содержание легирующей добавки, соотношение объема негерметично закрытой емкости и площади поверхности пленки);; обеспечивающие достижение высоких фотоэлектрических характеристик и сдвиг длинноволновой границы спектральной чувствительности в длинноволновую область спектра. Показано, что более предпочтительной является технология послойного осаждения ЗпБе и РЬБе с числом слоев равном 4.

8. Разработана технология охлаждаемых и неохлаждаемых высокочувствительных фоторезисторов на основе гидрохимически осажденных пленок твердых растворов РЬ^ПдЗе (0 < х < 0,132) для ИК-области спектра (1,0-7,0 мкм), обеспечивающая достижение обнаружительной способности 0*(?цпах; 1000) до 2-1010 см-Вт1Гц1/2 при постоянной времени 3—12 мкс и не имеющих аналогов в отечественной и зарубежной оптоэлектронике. Установлена высокая стабильность их свойств во времени, исследованы пороговые, частотные, спектральные и эксплуатационные характеристики.

9. Разработанные экспериментальные образцы высокочувствительных фоторезисторов на основе гидрохимически осажденных пленок РЬ^БпдЗе внедрены ООО «ИЦ Уралсемикондактор» (г. Екатеринбург) для изготовления быстродействующей аппаратуры температурного контроля буксовых узлов колесных пар железнодорожного транспорта, ФПУ кругового обзора для раннего обнаружения лесных пожаров и использованы Институтом оптики атмосферы СО РАН (г. Томск) в оптоэлектронной аппаратуре мониторинга окружающей среды.

1. Волков, В.Г. Тепловизионные приборы нового поколения / В.Г. Волков,

2. A.B. Ковалев, В.Г. Федчишин // Специальная техника. 2001. — № 6. -С. 64-71.

3. Мартынов, В.В. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники / В.В. Мартынов, Т.Е. Базарова // М.: Высшая школа. -1990.- 128 с.

4. Курбатов, Л.Н. Основные направления разработок фотоприемников и фотоприемных устройств для тепловидения в период 1970—1998 г.г. / Л.Н. Курбатов//Прикладная физика. 1999. - № 3.- С. 1-13.

5. Конов, В.И. Фундаментальные достижения-оптики и лазерной физики для медицины / В.И. Конов, В.В. Осико, И.А. Щербаков // Вестник РАН. — 2004.- Т. 74. № 2. - С. 443 - 456.

6. Гаврикова, Т.А. Электрические и фотоэлектрические свойства анизотип-ного гетероперехода Pb0,93Sn0>07Se/PbSe / Т.А. Гаврикова, В.А. Зыков // Физика и техника полупроводников. — 1997. — Т. 31. — № 11.

7. Киес, Р.Ж. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов / Р.Ж. Киес, П.В. Крузе, Э.Г. Патли // Пер. с англ. под ред. В.И. Стафеева. — М.: Радио и связь. 1985.-328 с.

8. Буткевич, В.Г. Фотоприемники и фотоприемные устройства на основе поликристаллических и эпитаксиальных слоев халькогенидов свинца /

9. B.Г. Буткевич, В.Д. Бочков, Е.Р. Глобус // Прикладная физика. — 2001. — № 6. -С. 66-112.

10. Курбатов, Л.Н. Очерк истории приемников инфракрасного излучения на основе халькогенидов свинца / Л.Н. Курбатов // Вопросы оборонной техники.- Сер. 11.- 1995. В. 3(146) - 4(147). - С. 3. - 1996. - В. 1-2. - С. 3.

11. Буткевич, В.Г. Фотоприемники на основе халькогенидов свинца: состояние работ в ГУП «НПО "Орион"» и перспективы развития / В.Г.Буткевич,

12. Е.Р. Глобус, Г.А. Казанцев, Ю.П. Бугров, Л.Я. Лебедева // Прикладная физика.- 1999. № 2. (http://www.vimi.ru).

13. Василевский, A.M. Оптическая электроника / A.M. Василевский, М.А. Кропоткин, В.В. Тихонов // Л.: Энергоатомиздат. 1990. - 176 с.

14. Поскачей, A.A. Оптико-электронные системы измерения температуры /

15. A.A. Поскачей, ЕЛ.Чубаров // М.: Энергоатомиздат. — 1988. — 248 с.

16. Ушакова, М.Б. Американский рынок ИК-систем с применением фоторезисторов на основе сульфида и селенида свинца / М.Б. Ушакова // Обзор ОНТИ ГУП "НПО "Орион". 1998. - 43 с.

17. Бочков, В.Д. Матричное фотоприемное устройство на основе селенида свинца / В.Д. Бочков, Б.Н. Дражников, Г.А. Казанцев, Э.И. Кафтаненко, М.Л. Храпунов // Прикладная физика. 1999. - № 2. - С. 46-49.

18. Казанцев, Г.А. Фоточувствительные* слои PbSe со смещенной длинноволновой границей фоточувствительности / Г.А. Казанцев, Ю.А. Глебов,

19. B.Г. Буткевич, Н.Ю. Зверева, Т.А. Камышина // Прикладная физика. — 1999.- № 2. (http://www.vimi.ru).

20. Гречнев, К.В. Фурье-спектрометр АОСТ для исследования МАРСА и ФОБОСА с борта КА «ФОБОС-ГРУНТ» / К.В. Гречнев, A.B. Григорьев, Л.В. Засова и др. // ИКИ РАН.: Выездной семинар «Космическое приборостроение». 2006. — Таруса. - Россия. — С. 39-40.

21. Юшин, А.М. Оптоэлектронные приборы и их зарубежные аналоги / A.M. Юшин // Справочник. В 5 тт. - Т. 3 - М.: ИП Радиософт. - 2000. - 512 с.

22. Сизов, Ф.Ф. Твердые растворы халькогенида свинца и олова и фотоприемники на их основе / Ф.Ф. Сизов // Зарубежная электронная техника.- 1977.-Т. 24.-С. 3-48.

23. Мс Cann, P.J. IV-VT MIR lasers for breath analysis / P.J. Mc Cann, K. Namjou, C. Roller, G. Mc Millen // 8th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics, Materials and Devices. Bad Ischl. — Austria. — 2007. — P. 117—125.

24. Zogg, H. Lead chaleogenide IR-emitters and detectors on Si-substrates / H. Zogg, M. Arnold, D. Zimin, K. Alchalabi, K. Kellermann // Moldavian Journal of the Physical Sciences. V. 5. - № 1. - 2006. - P. 88-96.

25. Пляцко C.B. Миграция точечных дефектов в соединениях AIVBVI в поле лазерной волны / С.В. Пляцко // Физика и техника полупроводников. — 2002.- Т. 36. В. 6. - С. 666-673.

26. Пляцко С.В. Генерация объемных дефектов в некоторых полупроводниках лазерным излучением в области прозрачности кристалла / С.В. Пляцко // Физика и техника полупроводников. 2000. — Т. 34. — В. 9. — С. 1046—1052.

27. McCann, P.J. IV-VI semiconductor MID-IR lasers / P.J. Мс Cann, Y. Selivanov, P.N. Lebedev // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2006. - V. 891.- P. (0891- EE01- 05.1- 0891- EE01- 05.12).

28. Bychkova L.P. Temperature dependence of the threshold current of PbSe/PbSnSe DH lasers / L.P. Bychkova, OX Davarashvili, A.P. Shotov // Quantum Electronics. 1993. - V. 23. - № 4. - P. 292-295.

29. Мурашов, M.C. О временных задержках генерации излучения в лазерных диодах на основе халькогенидов свинца / М.С. Мурашов, А.П. Шотов // Квантовая электроника. — 1995. — № 12. — С. 1255-1256.

30. Grisar, R. Properties of diffused PbSnSe homojunction diode lasers / R. Grisar; W. Riedel H. Preier // Quantum Electronics. IEEE Journal. - 1981. - V. 17. -Iss. 5.-P. 586-592.

31. Шотов, А.П. Гетеролазеры PbS/PbSSe/PbSnSe с квантовым размерным эффектом в активной области / А.П. Шотов, Ю.Г. Селиванов // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т. 45. - В. 1. - С. 5-7.

32. Hirota Eizi, Plasma diagnosis by high-resolution spectroscopy of transient molecules / Hirota Eizi // Pure & Appl. Chem. V. 70. - № 6. - 1998. -P. 1145-1150.

33. Шотов, А.П. Физические исследования узкозонных полупроводников и разработка инфракрасных перестраиваемых диодных лазеров / А.П. Шотов // Вестник АН СССР. 1986. - № 6. - С. 3-9.

34. Alwan, Dr. A Study On the Structure and Electrical Properties of Pbo,9Sn0.iSe/Si Heterojunction/ Dr. Alwan, M. Alwan // Eng & Tech. 2007. -V. 25.-№ 10.-P. 211.

35. Zogg, H. Lead Chalcogenide on Silicon Infrared Focal Plane Arrays for Thermal Imaging / H. Zogg, K. Alchalabi and D. Zimin 11 Defence Science Journal. — 2001. — V. 51. № l.-P. 5345.

36. Mukherjee, S. Fabrication of an electrically pumped lead-chalcogenide laser on a 110.-oriented PbSnSe substrate / S. Mukheijee, D. Li, D. Ray, F. Zhao, S.L. Elizondo, J. Ma and Z. Shi // IEEE Photonics Technology Letters. 2008. - № 20. -P. 629-631.

37. Moskalenko, K.L. Tunable diode laser spectroscopy application for ammonia and methane content measurements in human breath / K.L. Moskalenko, A.I. Nadezhdinskii, E.V. Stepanov // Proc. SPIE. -1993. V. 2205. - P. 448-452.

38. Зырянов, П.В. Автоматизированная система управления для диодной лазерной спектроскопии и ее аналитических приложений / П.В. Зырянов, Е.В. Степанов, А.Н. Глушко // Препринт ИОФАН. 2003. - № 1. - 27 с.

39. Салаев, Э.Ю. Особенности роста и электрофизические свойства эпитак-сиальных пленок Pb.xSnxSe:In / Э.Ю. Салаев, И.Р. Нуриев, Х.Д. Джалилова, Н.В. Фараджев //Прикладная физика. 1999. - №3. - С. 57—59.

40. Li, C.P. Strain relaxation in PbSnSe and PbSe/PbSnSe layers grown by liquidphase epitaxy on (lOO)-oriented silicon / C.P. Li, P.J. Mc Cann, X.M. Fang // Journal of Crystal Growth. 2000. - № 208. - P. 423-430.

41. Hoshino, T. Fabrication procedures of photovoltaic lead-chalcogenide-on-silicon infrared sensor arrays for thermal imaging / T. Hoshino, H. Zogg, C. Maissen, J. Masek, S. Blunier // Microelectr. Eng. 1991. - V. 15. - № 1. - P. 293-296.

42. Zogg, H. Heteroepitaxial IV-VI infrared sensors on Si-substrates with fluoride buffer layers / H. Zogg, W. Vogt, H. Melchior // Nucl. Instrum. and Methods Phys. Res. A. 1987. - V. 253. - № 3. - P. 418-422.

43. John, J. IR-sensor array fabrication in PbixSnxSe-on-Si heterostructures / J. John, A. Fach, J. Masck, P. Mullcr, C. Paglino, H. Zogg // Appl. Surf. Sci. 1996. - V. 102.-P. 346-349.

44. Hoshino, T. Monolithic PbixSnxSe infrared sensor arrays on Si prepared by low-temperature processes / T. Hoshino, C. Maissen, H. Zogg, J. Masek, S. Blunier, A.N. Tiwari, S. Teodoropol, W.J. Borer // Infr. Phys. 1991. - V. 32. -P. 169- 175.

45. Семилетов, C.A. Получение, структура и некоторые свойства монокристалл-лических пленок селенида свинца / С. А. Семилетов, И.П. Воронина // ДАН СССР. 1963. - Т. 152. - № 6. - С. 1350-1353.

46. Воронина, И.П. Электрические свойства монокристальных (эпитак-сиальных) пленок PbSe / И.П. Воронина, С.А. Семилетов // Физика твердого тела. 1964. - Т. 6. -№ 5. - С. 1540-1541.

47. Egerton, R.F. Epitaxial films of PbTe, PbSe and PbS grown on silica substrates / R.F. Egerton, C. Juhasz//Br. J. Appl. Phys. 1967. -V. 18. -P; 1009-1011.

48. Poh, K.J. The structure and growth of epitaxial PbSe films / K.J. Poh, J.C. Anderson// Thin Solid Films. 1969. - V. 3. - № 2.- P. 139-156.

49. Волков, Б.А. Зонная структура твердых растворов на основе соединений А4В6/ Б.А. Волков, О.А. Панкратов, А.В. Сазонов // ФТТ. 1984. - Т. 26. - № 2.- С. 430-435.

50. Земсков, B.C. Твердые растворы в полупроводниковых системах. Справочник / B.C. Земсков, В.Б. Лазарев и др. // М.: Наука. — 1978. 203 с.

51. Волков, Б.А. Зонная структура твердых растворов на основе соединений A1VBVI / Б.А Волков, О.А. Панкратов, А.В. Сазонов // ФТТ. 1984. - Т. 26.- В. 2. С. 430-459.

52. Гавалешко, Н.П. Узкозонные полупроводники. Получение и физические свойства / Н.П. Гавалешко, П.Н. Горлей, В.А. Шендеровский // Киев: Наукова Думка. 1984.-288 с.

53. Hohnke, O.K. Epitaxial PbSe and Pbj.xSnxSe: Growth and electrical properties / D.K. Hohnke, S.W. Kaiser // J. Appl. Phys. 1974. - V. 45. 2. - P. 892-897.

54. Tao, T.F. Epitaxial growth of Pbo,9i8Sno,o82Se films on CaF2 and BaF2 substrates / T.F. Tao, C.C. Wang //J. Appl. Phys. 1972. - V. 43. - № 3. - P. 1313-1316.

55. Strauss, A.J. Inversion of Conduction and Valence Bands in PbiJSnJSe Alloys/ A.J. Strauss // Phys. Rev. 1967. - V. 157. - N 3. - P. 608-611.

56. Taylor, S.E. On time delays in lead salt semiconductor diode lasers / S.E. Taylor. // Appl. Phys. A: Materials Science and Processing. — 1986. — V. 39.- N 2. — P. 91-94.

57. Абрамишвили, А.Д. Кристаллизация твердых растворов селенида свинца-селенида олова из- паровой фазы под воздействием лазерного излучения / А.Д. Абрамишвили, В.А.Мошников // Изв. ЛЭТИ. 1992. - В. 443. - С. 13-19.

58. Абрамишвили, А.Д. Условия получения монокристаллов твердых растворов селенида свинца-селенида олова из паровой фазы под воздействиемлазерного излучения / А.Д. Абрамишвили, Д.А. Яськов // Изв. ЛЭТИ. — 1990. -В. 420.-С. 3-6.

59. Серов, И.Н. Анализ структурных характеристик нанокристаллических слоев селенида свинца / И.Н. Серов, М.А. Иошт, С.В; Кощеев и др. // Микросистемная техника. —2004. — № 8 — С. 17—20.

60. Teghil R. Laser induced ablation and epitaxial growth of SnSe / R. Teghil, A. Giardini-Guidoni, A. Mele, S. Piccirillo, G. Pizzella, V. Marotta // Thin Solid Films.- 1994.-V. 241.-№1-2.-P. 126-128.

61. Teghil, R. Pulsed lazer induced ablation applied to epitaxial Growth of semiconductor materials: Selenides and tellurides plume analysis / R. Teghil,

62. A. Giardini-Guidoni, A. Mele, S. Piccirillo, M. Coreno, V. Marotta, T.M. Di Palma // Surface and Interface Analysis. 1994. - V. 22. - P. 181-185.

63. Косевич, B.M. Структура границ сопряжения эпитаксиальных кристаллов /

64. B.М. Косевич, JI.C. Палатиик, С.Н. Григоров // ФТТ. 1971. - Т. 13. - № 1. -С. 302-304.

65. Миколайчук, А.Г. Структура и электрофизические свойства эпитаксиальных пленок халькогенидов олова / А.Г. Миколайчук, Д.М. Фрейк / Физика твердого тела. 1969. - Т. 11. - № 9. - С. 2520-2525.

66. Миколайчук, А.Г. Получение эпитаксиальных слоев халькогенидов олова / А.Г. Миколайчук, Я:И. Дутчак, Д.М. Фрейк // Кристаллография. — 1968. -Т. 13. № 3. - С. 576-580.

67. Subba Rao, Т. Structural characterization of tin selenide thin films / T. Subba Rao, B.K Samantharay. A.K. Chaudhuri //J. Mater. Sci. Lett. 1985. - V. 4. - P. 743-745. ■.•'■

68. Streltsov, E.A. Electrochemical deposition of PbSe films / Е.A. Streltsov, N.Pl Osipovich; L.S. Ivashkevich, A.S. Lyakhov, V.V. Sviridov // Elcctrochimica

69. Acta.- 1998. -V. 43.-P. 869-873.

70. Molin, A.N. Electrochemical deposition of PbSe thin films from aqueous solutions / A.N. Molin, A.L. Dikusar // Thin Solid Films. 1995. - V. 265. -P. 3-9.

71. Ivanou, D.K. Electrochemical deposition of nanocrystaline PbSe layers onto p-Si (100) wafers / D.K. Ivanou, E.A. Streltsov, A.K. Fedotov, A.V. Mazanik // Thin Solid Films.-2005.-V. 487.-P. 49-53.

72. Saloniemi, H. Electrodeposition of lead selenide thin films / H. Saloniemi, T. Kanniainen, M. Ritala, M. Leskela, R. Lappalainen // J. Mater. Chem. — 1998. -V. 8.-P. 651-654.

73. Beaunier, L. Epitaxial electrodeposition of lead selenide films on Indium phosphide single crystals / L. Beaunier, H. Cachet, M. Froment // Materials Science in Semiconductor Processing. — 2001. V. 4. — P. 433^436.

74. Vaidyanalhan, R. Quantum confinement in PbSe thin films electrodeposited by electrochemical atomic layer epitaxy (EC—ALE) / R.Vaidyanathan, J.L. Stickney, U. Happek // Elecirochimica Acta. 2004. - V. 49. - P. 1321-1326.

75. Zogg, H. Photovoltaic infrared sensor arrays in monolithic lead chalcogenides on silicon / H. Zogg, C. Maissen, J. Masek, T. Hoshino, S. Blunier, A.N. Tiwari // Semicond. Sci. Technol. 1991. - V.6.-P. 36-41.

76. Suzuki, M. Effect of reduced growth temperature on crystalline qualities and dopant diffusion in PbiJSnJSe/PbSe layers grown by MBE / M. Suzuki, T. Seki // Thin Solid Films. 1999. - V. 343-344. - P. 317-319.

77. Wu, H.Z. Molecular beam epitaxy growth of PbSe on BaF2-coated Si (111) and observation of the PbSe growth interface / H.Z. Wu, X.M. Fang, R. Salas. Jr., D. Mc Alister, P.J. Mc Cann // J.Vac. Sci. Technol. 1999. -V. 17.-P. 1263-1266.

78. Zogg, H. Two-dimensional monolitic lead chalcogenide infrared sensor array on silicon read-out chip / H. Zogg, K. Alchalabi, D. Zimin, K. Kellerman, W. Buttler // Nucl. Instrum. and Methods Phys. Res. A. 2003. - V. 512. - P. 440-444.

79. Rumianowski, R.T. Growth of PbSe thin films on Si substrates by pulsed laser deposition method / R.T. Rumianowski, R.S. Dygdala, W. Jung, W. Bala // J. Cryst. Growth. 2003. - V. 252. - P. 230-235.

80. Singh, J.P. Thermally stimulated currents in epitaxially grown tin selenide films/ J. P. Singh, R. K. Bedi // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. - V. 29. - № 6. -P. 1869-1871.

81. Rastogi, A.C. A new electrochemical selenization technique for preparation of metal-selenide semiconductor thin films / A.C. Rastogi, K.S. Balakirishnan, A. Garg // J. Electrochem. Soc. 1993. -V. 140. - № 8. - P. 2373-2375.

82. Engelken, R.D. Electrodeposition and analysis of tin' selenide films / R.D. Engelken, A.K. Berry, T.P. Doren, J.L. Boone, A. Shahnazary // J. Electrochem. Soc. 1986.-V. 133.-N3.-P. 581-585.

83. Subramanian, B. Electrodeposition of Sn, Se, SnSe and the material properties of SnSe films / B. Subramanian, T. Mahalingam, C. Sanjeeviraja, M. Jayachan-dran,.M.J. Chockalingam // Thin Solid Films.- 1999.- V. 357.- № 6.- P. 119-124.

84. Qiao, Z. Fabrication of Sn-Se compounds on a gold electrode by electrochemical atomic layer epitaxy / Z. Qiao, W. Shang, C. Wang // J. Electroanalyt. Chem. -2005. -V.576.-№1. P. 171-175.

85. Zainal, Z. Electrodeposition of tin selenide thin film semi conductor: effect of the electrolytes concentration on the film properties / Z. Zainal, A.J. Ali, A. Kassim, M-.Z. Hussein // Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2003. - V. 79. -№ 2. -P. 125-132.

86. Subramanian, B: Brush plating of tin (II) selenide thin films / B. Subramanian,

87. C. Sanjeeviraja, М. Jayachandran // J. Cryst. Growth. — 2002. — V. 234. -№2-3. P. 421-426.

88. Dobson, K.D. Thin semiconductor films for radiative cooling applications / K.D. Dobson, G. Hodes, Y, Mastai // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2003. - V. 80.- № 3. — P. 283-296.

89. Mane, R.S. Chemical deposition method for metal chalcogenide thin films / R.S. Mane, CD. Lokhande // Mat. Chem. Phys. 2000. - V. 65. - № 1. - p. 1-31.

90. Grozdanov, I. A simple solution growth technique for PbSe thin films / I. Grozdanov, M. Najdoski, S.K. Dey // Mater. Lett. 1999. - V. 38. - № 1.- P. 28-32.

91. Milner, C. Lead selenide photoconductive cells / C.J. Milner, B.N. Watts / Nature. 1949. - V. 163. - P. 322-326.

92. Лундин, А.Б. К вопросу о механизме химического осаждения тонких пленок селенида свинца / А.Б. Лундин, Г.А. Китаев // Неорг. материалы. — 1965.- Т. 1. № 12.-С. 2102-2106.

93. Соколова, Т.П. Гидролиз селеномочевины в водных растворах / Т.П. Соколова // Физико-химия процессов на межфазных границах. Тр. вузов Российской Федерации. Сб. 128. Свердловск. — 1976. — С. 35—38.

94. Рыбникова, Г.Г. Получение селенида свинца селеносульфатным способом / Г.Г. Рыбникова, В.А. Поповкин, В.Г. Буткевич, А.В. Новосело-ва // Изв. АН СССР. Неорг. матер.-1964.-Т. 3.-№2.-С. 1934-1937.

95. Фофанов, Г.М. Анализ условий осаждения селенидов металлов из водных растворов селеносульфатом натрия / Г.М. Фофанов, Г.А. Китаев» // Ж. неорг. химии.-1969.-Т. 14.-№ 1.-С. 616-620.

96. Kainthla, R.C. Solution growth of CdSe and PbSe films / R.C. Kainthla,

97. D.K. Pandya, K.L. Chopra // J. Electrochem. Soc. 1980. - V. 127. - № 2. -P. 277-283.

98. Kale, R.B. Room temperature chemical synthesis of lead selenide thin films with preferred orientation / R.B. Kale, S.D. Sartale, V. Ganesan, C.D. Lokhande, Y.-F. Lin, S.-Y. Lu // Appl. Surf. Sci. 2006. - V. 253. - № 2. - P. 930-936.

99. Hankare, P.P. Synthesis and characterization of chemically deposited lead selenide thin films / P.P. Hankare, D. Delekar, V.M. Bhuse, K.M. Garadkar, S.D. Sabane, L.V. Gavali // Materials Chemistry and Physics. 2003. - V. 82.- № 2. — P. 505-508.

100. Candea, R.M. Properties of PbSe films prepared by chemical "anorganic" deposition / R.M. Candea, D. Dadarlat, R. Turou, E. Indrea // Phys. Stat. Sol. A.- 1985.-V.90.-P. 791-795.

101. Pramanik, P. A chemical method for the deposition of tin (II) selenide thin films / P: Pramanik, S. Bhattacharya // J. Mat. Sei. Lett. 1988. - V. 7. -P. 1305-1306.

102. Марков, В.Ф. Получение твердых растворов замещения* в системе свинец—олово-селен соосаждением из водных растворов / В.Ф. Марков, JI.H. Маскаева, Л.Д. Лошкарева, С.Н. Уймин, Г.А. Китаев // Неорг. матер.- 1997. Т. 33. -№ 6. - С. 665-668.

103. Абрикосов, Н.Х. Полупроводниковые материалы на основе соединений AIVBV1 / Н.Х. Абрикосов, Л.Е. Шелимова // М.: Наука. 1975. - 195 с.

104. Szczerbakow, A. Investigation of the composition of vapor-grown Pbj^Sn^Se crystals (x < 0,4) by means of lattice parameter measurements /

105. A. Szczerbakow, H. Berger I I J. Cry si. Growth. 1994. -V. 139. - № 1-2. -P. 172-178.

106. Сазонов, A.B. Энергетический спектр узкозонных многокомпонентных твердых растворов на основе халькогенидов свинца-олова PbSnTe, PbSnSe и др. / A.B. Сазонов // Дис.канд. физ. -мат. наук. Москва. — 1984: — 121 с.

107. Штанов, В.И. Исследование системы PbSe-SnSe / В.И. Штанов,

108. Strauss, A.J. / A.J. Strauss // Trans. Metallurg Soc. AIME. 1968. - V. 242. -№3.-P. 354.

109. Худжакулов, Э.С. Локальная симметрия решетки PbixSnxSe в области бесщелевого состояния / Э.С. Худжакулов // Физика и техника полупроводников. — 2004. — Т. 38. — В. 7. — С. 775—777.

110. Melngailis, J. Measurements in PbixSnxSe / J. Melngailis, T.C. Harman, W.C. Kernan, Shubnicov de Haas // Phys. Rev. - B. - 1972. - V.5. - № 6. -P. 2250-2257.

111. Засавицкий, И.И. Влияние гидростатического давления на спектры излучения лазеров Pbi.xSnxSe / И.И. Засавицкий, Б.Н. Мацонашвили, В .И. Погодин, А'.П: Шотов // Физика и техника полупроводников. — 1974. Т. 8. - № 4. -С. 732-736:.

112. Balkanski, M. Band structure and optical properties of small gap semiconductors and alloys / M: Balkanski // J. Luminescence: — 1973. — V. 7. -P. 451-476.

113. Зломанов, В.П. Исследование влияния облучения быстрыми электронами на электрофизические свойства Pbi^SnfSe / В.П. Зломанов, Е.А. Ладыгин, Б.П. Пырегов, Е.П. Скипетров // Физика и техника полупроводников. — 1985. -Т. 19.-В. 1.-С. 53-57.

114. Кайданов, В.И. Самокомпенсация электрически активных примесей собственными дефектами в полупроводниках типа А^ВУ1 / В.И. Кайданов, С.А. Немов, Ю.Й. Равич // Физика и техника полупроводников. — 1994. — Т. 28. -В. З.-С. 269-393.

115. Muller, P. Properties of epitaxial Pb^Sn^Se on CaF2 covered Si(lll) substrates / P. Muller, A. Fach, J. John, J. Masek, C. Paglino, Hi Zogg // Appl. Surface Sci. 1996. - V. 102: -№2. -P: 130-133.

116. ASTM X-ray diffraction date cards, Philadelphia, 1968. № 6-0354.

117. Lee, M.H. Structural and' optical characterizations of multi-layered and multi-stacked PbSe quantum dots / M.H. Lee, WJ. Chung, S.K. Park, M.S. Kim, H.S. Seo, J.J: Ju //Nanotechnology. -2005. V. 16.-P. 1148-4152.

118. Vaidyanathan, R. Quantum confinement in PbSe thin films electrodeposited by electrochemical atomic layer epitaxy (EC—ALE) / R. Vaidyanathan, J.L. Stickney, U. Happek // Electrochimica Acta.-2004. V.49.-P. 1321-1326.

119. Шелимова, Л.Е. Диаграммы состояния в полупроводниковом материаловедении / Л.Е. Шелимова, Н.Н, Томашик, В.И, Грыцив. — М.: Наука. — 1991.- 368 с.

120. Оболончик, В.А. Селениды и теллуриды редкоземельных металлов /

121. B.А. Оболончик, Г.В. Лашкарев. — Киев: Наукова думка. — 1966. — 162 с.

122. Оболончик, В.А. Селениды / В.А. Оболончик. — М.: Металлургия. — 1972.- 296 с.

123. Pawley, G.S. Diatomic ferroelectrics / G.S. Pawley, W. Cochran, R.A. Cow-ley, G. Dolling // Phys. Rev. Lett. 1966. - V. 17. - № 14. - P. 753-756.

124. Bate, R.T. Paraelectric behavior of PbTe / R.T. Bate., D.L. Carter., J.S. Wrobel Phys. Rev. Lett. - 1970. - V. 25. - № 3. - P. 159-162.

125. Alperin, H.A. Softening of the transverse-optic mode in PbTe / H.A. Al-perin, S.J. Pickart, J.J. Rhyne, V.J. Minkiewicz // Phys. Lett. A. 1972.- V. 40. № 4. - P. 295-296.

126. Chattopadhyay, T. Temperature and pressure induced phase transition in IV-VI compounds/ T. Chattopadhyay, A. Werner, H.G. von Schnering, J. Pannetier // Revue Phys.Appl. 1984. - V. 19. - № 9. - P. 807-813.

127. Брандт, Н.Б. Сверхпроводимость соединений PbTe и PbSe под высоким давлением / Н.Б. Брандт, Д.В. Гицу, Н.С. Попович, В.И. Сидоров,

128. C.М. Чудинов // Письма в ЖЭТФ. 1975. - Т. 22. - В. 4. - С. 225-229.

129. Zemel, J.N. Electrical and optical properties of epitaxial films of PbS, PbSe, PbTe and SnTe / J.N. Zemel, J.D. Jensen, R.B. Schoolar // Phys. Rev. 1965. -V. 140.-P. A330—A340.

130. Sectharama Bhat, K. Electrical-conductivity changes in PbTe and PbSe Films on exposure to the atmosphere / K. Seetharama Bhat, V. Damodara Das // Phys. Rev. B. 1985. -V. 32. -№ 10. -P. 6713-6719.

131. Салий, Я.П. Температурные зависимости электрических свойств монокри-сталлических пленок n-PbSe при облучении а-частицами / Я.П. Салий, Р.Я. Салий // Физика и техника полупроводников. — 2000. — Т. 34. С. 667-669.

132. Rodrigo, М. Т. Polycrystalline lead selenide х-у addressed uncooled focal plane arrays / M.T. Rodrigo, F J. Sanchez, M.C. Torquemada, etc. // Infrared Physics and Technology. 2003. - V. 44. - № 4. - P. 281-287.

133. Hens, Z. Electrodeposited nanocrystalline PbSe quantum wells: synthesis, elecirical and optical properties / Z. Hens, E.S. Kooij, G. Allan, B. Gran-didier, D. Vanmaekelbergh // Nanotechnology. 2005. - V.l 6. - P. 339-343.

134. Салий, Я.П. Механизм кинетики электрофизических свойств поликристаллических пленок p-PbSe при облучении а-частицами / Я.П. Салий // Физика и техника полупроводников — 2006. — Т. 40. — В. 2. — С. 177—179.

135. Сушкова, Т.П. Термодинамическая оценка стабильности твердых растворов на основе халькогенидов свинца / Т.П. Сушкова, Г.В. Семенова, Е.В. Стрыгина // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. — 2004. -№ 1.-С. 94-100.

136. Равич Ю.Р. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS / Ю.Р. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов // М.: Наука. 1968. - 383 с.

137. Polity, A. Study of vacancy defects in PbSe and PbixSnxSe by positron annihilation / A. Polity, R. Krause-Rehberg, Y. Zlomanov, etc. // Journal of Crystal Growth. 1993. -№. 131. - P. 271-274.

138. Lin, P.J. Energy bands of PbTe, PbSe and PbS / P.J. Lin, L. Kleinman // Phys. Rev. 1966. - V. 142. - № 2. - P. 478-489.

139. Martinez, G. Electronic structure of PbSe and PbTe. Band structures, densities of state and effective masses / G. Martinez, M. Schluter, M.L. Cohen // Phys. Rev. 1975.-Y. 11.-№2. -P. 651-659.

140. Lucovsky, G. Effects of resonance bonding on the properties of crystalline and amorphous semiconductors / G. Lucovsky, R.M. White // Phys. Rev. 1973. - V. 8. - № 2. - P. 660-667.

141. Kawamura, H. Electron-phonon interaction induced phase transition in IV-VI compounds / H. Kawamura // Proc. 3d Int. Conf. Phys. Narrow Gap Semicond. 1977. - P. 7-24.

142. Смирнов, И.А. Об эффективной массе носителей тока в селенистом свинце / И.А. Смирнов, Б.Л. Мойжес, Е.Д. Нецеберг // ФТТ. — 1960. Т. 2.- № 8.-С. 1992-2005.

143. Товстюк, К.Д. О структуре зон носителей тока в PbSe / К.Д. Товстюк, Я.С. Буджак, М.В. Тарнавская // Укр. физ. журнал. 1963. - Т. 8. - № 7.- С. 795-797.

144. Wu, Н. Experimental determination of deformation potentials and band nonparabolicity parameters for PbSe / H. Wu, N. Dai, P. J. Mc Cann // Phys. Rev. B.- 2002. V. 66. - P. 0453031-0453037.

145. Das, R. K. Electronic structure of high density carrier states in PbS, PbSe and PbTe / R. K. Das, S. Sahoo, G.S. Tripathi // Semicond. Sci. Technol. 2004. -V. 19.-P. 433-441.

146. Волков, Б.А. Кристаллические структуры и симметрия электронного спектра полупроводников группы А4В6 / Б.А. Волков, О.А. Панкратов // ЖЭТФ.- 1978.-Т.75.-В. 4.-С. 1362-1379.

147. Волков, Б.А. Поведение диэлектрической проницаемости полупроводников А4В6 при структурных фазовых переходах / Б.А. Волков, В.П. Кушнир, О.А. Панкратов // ФТТ. 1982. - Т. 24. - В. 2. - С. 415^122.

148. Волков, Б.А. Температурная зависимость электронной диэлектрической проницаемости полупроводников А4В6 / Б.А. Волков, В.П. Кушнир // ФТТ.- 1982.-Т. 24.-В. 11.-С. 3293-3297.

149. Волков, Б.А. Поведение полупроводников А4Вб в статическом электрическом поле / Б.А. Волков, В.П. Кушнир // ФТТ. 1983. - Т. 25. - В. 6. -С. 1803-1811.

150. Девяткова, Е.Д. Ширина запрещенной зоны PbSe при высоких температурах / Е.Д. Девяткова, В.А. Саакян // ФТТ. 1967. — Т. 9. — № 9. -С. 2750-2751.

151. Иоффе, А.В. Теплопроводность твердых растворов полупроводников /

152. A.В. Иоффе, А.Ф. Иоффе // ФТТ. 1960. - Т. 2. - № 5. - С. 781-792.

153. Yashina, L.V. The application of VLS growth technique to bulk semiconductors / L.V. Yashina, V.I. Stanov, ZG. Yanenko // J. Cryst. Growth. -2003. -V. 252. -№ 1-3. -P: 68-78.

154. Iordanishvili, V.E. Thermoconductivity of PbSnSe films condensed at different temperatures (in Russian) / V.E. Iordanishvili, V.A. Bojkov, V.A. Kutasov // Solid State Phys. 1983. - 28. - № 1. - P. 263-265.

155. Буджак, Я.С. Термомагнитные и магнитные свойства селенистого свинца / Я.С. Буджак, К.Д. Товстюк // Изв. АН СССР. Серия физическая. — 1964. -Т. 28. -№ 8.-С. 1318-1320.

156. Ovsyannikov, S.V. Thermomagnetic and thermoelectric properties of semiconductors (PbTe, PbSe) at ultrahigh pressures / S.V. Ovsyannikov, V.V. Shche-nnikov // Phys. B: Cond. Matter. 2004. - V. 344. - P. 190-194.

157. Коломоец, H.B. Исследование термоэлектрических свойств теллурис-того и селенистого свинца / Н.В. Коломоец, Т.С. Ставицкая, JI.C. Стильбанс // ЖТФ. — 1957. Т. 27.-№ 1.-С. 73-81.

158. Немов, С.А. Особенности электрической компенсации примеси висмута в PbSe / С.А. Немов, Т.А. Гавриков, В.А. Зыков, П.А. Осипов, В.И. Прошин // Физика и техника полупроводников. — 1998. Т. 32. — № 7. — С. 775—777.

159. Немов, С.А. Примесь Bi в PbSe / С.А. Немов, П.А. Осипов // Физика и техника полупроводников. — Т. 35. — В. 6. — С. 731—733.

160. Зыков, В.А. Влияние примеси висмута на концентрацию носителей тока в эпитаксиальных слоях PbSe:Bi:Se / В.А. Зыков, Т.А. Гаврикова, В.И. Ильин, С.А. Немов, П.В. Савинцев // Физика и техника полупроводников. — 2001. — Т. 35. — В. 11.-С. 1311-1315.

161. Зыков, В.А. Явление самокомпенсации в тонких слоях PbSeiTl /

162. Смит, Р. Полупроводники / Р. Смит // Пер. с англ.— М.:Мир. — 1982 — 560 с.

163. Baleva, М. On the temperature dependence of the energy gap in PbSe and PbTe / M. Baleva, T. Georgiev, G. Lashkarev // J. Phys.: Cond. Matter.- 1990. -№ 1.-P. 2935-2940.

164. Nabi, Z. Pressure dependence of band gaps in PbS, PbSe and PbTe / Z. Nabi, B. Abbar, S. Mecabih, A. Khalfi, N. Amrane // Computational Materials Science. -2000.-V.18.-P. 127-131.

165. Lach-hab, M. Electronic structure .calculations of lead chalcogenides PbS, PbSe, PbTe / M. Lach-hab, D.A. Papaconstantopoulos, M.J. Mehl // J. of Phys. and Chem. of Solids. 2002. - V. 63. - P. 833-841.

166. Delin, A. Full-potential optical calculations of lead chalcogenides / A. Delin, P. Ravindran, O. Eriksson, J.M. Wills // Int. J. of Quant. Chem. 1998. - V. 69. -P. 349-358.

167. Андреев, А.Д. Влияние анизотропии зонной структуры на оптические переходы в сферических квантовых точках на основе сульфида и селенида свинца / А.Д. Андреев, A.JI. Липов // Физика и техника полупроводников.- 1999.-Т. 33.-В. 12.-С. 1450-1455.

168. Dantas, N.O. Optical properties of PbSe and PbS quantum dots embedded in oxide glass / N.O. Dantas, R.S. Silva, F. Qu // Phys. Stat. Sol. B. 2002.- V. 232.-P. 177-181.

169. Albanesi, E.A. Calculated optical* spectra of IV—VI semiconductors PbS, PbSe and PbTe / E.A. Albanesi, E.L. Peltzer у Blanca, A.G. Petukhov // Comput. Mater. Sci. -2005. V. 32. - P. 85-95.

170. Kumar, S. Studies on thin films of lead chalcogenides / S. Kumar, Z.H. Khan, M:A. Majeed Khan, M. Husain // Curr. Appl. Phys. 2005. - V. 5. -P. 561-566.

171. Zhao, F. Influence of oxygen passivation on optical properties of PbSe thin films / Zhao F., S. Mukheijee, J. Ma, D. Li, S. L. Elizondo and Z. Shi // Appl. Phys. Lett.-2008.-№ 92. P. 211110.

172. Elizondo, S. Dielectric Charge Screening of Dislocations and Ionized Impurities in PbSe and MCT // S. Elizondo, F. Zhao, J. Kar, J. Ma, J. Smart, D. Li, S. Mukheijee and Z. Shi // Journal of Electronic Materials. 2008. - V. 37.- № 9. - P. 1411-1414.

173. Freik, D.M. Scattering mechanisms of electrons in monocrystalline PbTe, PbSe and PbS / D.M. Freik, L.I. Nykyruy, V.M. Shperun // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. 2002. — V. 5. - № 4. -P. 362-367.

174. ASTM X-ray diffraction date cards, Phyladelphia, 1968. № 14-159.

175. Rau, H. High temperature equilibrium of atomic disorder in SnS / H. Rau // J. Phys. Chem. Solids. 1966. - V. 27.-№ 4. - P. 761-769;

176. Agarwal, A. Impact of electrical resistance and TEP in layered SnSe Crystals under high pressure / A. Agarwal, P:H.Triverdi,D. Lakshminarayana // Crystal Research and Technology. 2005. - V. 40. - № 8. - P. 789-790.

177. Yu, J.G. Growth and electronic properties of the SnSe semiconductor / J.G. Yu, A.S. Yue, O.M. Stafsudd // J: Cryst,. Growth. 1981. - V. 54. - № 2.- P. 248-252.

178. Quan, D. T. SnSe thin films synthesized by solid state reactions / D.T. Quan // Thin Solid Films. 1987.-V. 149.-№2.-P. 197-203.

179. Subba Rao, T. Electrical and photoelectronic properties of SnSe thin films / T. Subba Rao, A.K. Chaudhuri // L Phys. D: Appl. Phys. 1985. - V. 18. -№ 6. -P. 135-139. ' .

180. Quan, D.T. Electrical properties and optical absorption of SnSe evaporated thin films / D.T. Quan // Phys. Stat. Sol. A. 1984. -V. 86. - P. 421^126.

181. Бьюб, P. Фотопроводимость твердых тел / P. Бьюб // пер. с англ. — М.: ИЛ.-1962.-558 с.

182. Хасс, Г. Физика тонких пленок. Современное состояние исследований и технические применения / Г. Хасс, Р.Э. Тун; пер. с англ. — М: Мир. — 1968. -331 с.

183. Petritz, R.L. Theory of photoconductivity in semiconductor films / R.L. Petritz// Phys. Rev. 1956. -V. 104.-№6.-P. 1508-1516.

184. Yasuoka, Y. Thermally stimulated current of vacuum deposited PbSe films / Y.Yasuoka, M. Wada // Jpn. J. Appl. Phys. 1974. - V. 13. - № 11. - P. 1797 -1803.

185. Humphrey, J.N. Photoconductivity in lead selenide. Experimental / J.N. Humphrey, W.W. Scanlon // Phys. Rev. 1957. - V. 105. - № 6. - P. 469476.

186. Гамарц, E.M. Кинетические характеристики сенсибилирующих отжигов поликристаллических слоев селенида свинца / Е.М. Гамарц, Н.В. Голубченко, В.А. Мошников, Д.Б. Чеснокова // Материалы электронной техники. — 2003. -№4.-С. 25-32.

187. Candea, R.M. Effects of thermal annealing in air on VB COD and' CAD PbSe films / R.M. Candea, R. Tureu, G. Borodi, J. Bram // Phys. Slat. Sol. A.1987. — V. 100. -№ 1. —P. 149-155.

188. Biro, L.P. The influence of thermal annealing on the physical properties of chemically deposited PbSe films / L.P. Biro, A J. Darabout, P. Fitor // Europhys. Lett.- 1987. V.4. - № 6. - P. 691-696.

189. Дегтева, Л.В. Влияние термообработки на макроструктуру слоев PbS и PbSe /Л.В. Дегтева, Г.П. Тихомиров // Изв. АН СССР. Неорган, матер. 1971. -Т. 7.-С. 1263-1265.

190. Попов, В.П. Исследование механизмов окисления на поверхности полупроводниковых структур селенида свинца / В.П. Попов, П.А. Тихонов, В.В. Томаев // Физика и химия стекла. 2003. - Т. 29. - № 5. - С. 686-694.

191. Гамарц, А.Е., Определение профиля диффузии кислорода в поликристаллических слоях селенида свинца методами ядерного микроанализа /

192. A.Е. Гамарц, В.М. Лебедев, В.А. Мошников, Д.Б. Чеснокова // Физика и техника полупроводников. 2004. — Т. 38. — № 10. — С. 1195-1198.

193. Зломанов, В.П. Изучение взаимодействия селенида свинца с кислородом /

194. B.П. Зломанов, О.И. Тананаева, A.B. Новоселова // Журн. неорган, химии. -1961.-Т. 6.-В.12.-С. 2753-2757.

195. Поповкин, Б.А. Изучение взаимодействия селенида свинца с кислородом / Б.А. Поповкин, Л.М. Ковба, В.П Зломаиов, A.B. Новоселова // ДАН СССР. -1959.-Т. 129.-№4.-С. 809-812.

196. Ganesan, N. The influence of gas adsorption and temperature on the electrical resistivity of SnSe thin films / N. Ganesan, V. Sivaramakrishnan // Scmicond. Science and Technol. 1987. -V. 2. -№ 8. - P. 519-523.

197. Раренко, И.М., Физические свойства осажденных и активируемых слоев A,VBVI / И.М. Раренко, Н.В. Гавриленко, B.C. Грабко и др. // Надежность микроэлектронных схем и элементов: сб. — Киев: Наукова думка. — 1982. — С. 101-119.

198. Голубченко, Н.В. Фоточувствительные структуры на основе поликристаллических слоев селенида свинца / Н.В. Голубченко, М.А. Иошт, В.А. Мошников, Д.Б. Чес-нокова // Перспективные материалы. — 2005. — № 3. — С. 31-35.

199. Голубченко, Н.В. Исследование микроструктуры и фазового состава поликристаллических слоев селенида свинца в процессе термического окисления / H.Bi Голубченко, В:А. Мошников, Д.Б. Чеснокова // Физика и химия стекла. 2006. - Т. 32. - № 3. - С. 464-478.

200. Голубченко, Н.В. Влияние примесей на кинетику и механизм, термического окисления поликристаллических слоев PbSe / Н.В. Голубченко,

201. В.А. Мошников, Д.Б. Чеснокова // Неорган, материалы. — 2006. — Т. 42. № 9. -С. 1040-1049.

202. Bob V. Мс. Lean, Method of production of lead selenide photodetector ctlls. // Pat. USA № 2.997.409 cl. 117-201 23.08.61.

203. Martin, Y.M. Arrays of termally evaporated PbSe infrared on sisubstrates operating at room temperature / Y.M. Martin, Hermandez Y.L. // Semicond. Sci. Technol.- 1996.-V. 11.-P. 1740-1744.

204. Thomas H. Johnson. Solutions and methods for depositing lead selenide / Thomas H. Johnson. // Pat USA № 3.178.312. cl. 117 201 - 13.04.65.

205. Зломанов, В.П. Изучение взаимодействия селенида свинца с кислородом / В.П. Зломанов, А.В. Новоселова // ДАН СССР. 1961. - Т. 247. - № 3.- С. 607-609.

206. Пашинкин, А.С. Диаграммы парциальных давлений систем Pb-Se-O и Sb-Se-O / А.С. Пашинкин, М.М. Спивак // Неорган, матер. 1988. - Т. 24.8. — С. 1332-1337.

207. Раренко, И.И. Физические свойства осажденных в активируемых условиях слоев AIVBV1 / И.И. Раренко и др. // В сб. Надежность микро-электронных схем и элементов. Киев: Наукова думка. — 1982. — С. 101—119.

208. Briones, F. The role of oxygen in the sensitization of photoconductive PbSe films / F. Briones, D. Golmayo, G. Ortiz // Thin Solid Films. 1981. - V. 79.- № 4.- P. 385-395.

209. Humphrey, J.N. Photoconductivity of lead selenide: Theory of the mechanism of sensitization / J.N. Humphrey, R.L. Petritz // Phys. Rev. 1957. - V. 105.6. P. 1736-1740.

210. Martin, J.M. Arrays of thermally evaporated photodetectors deposited on Si substrates operating at room temperature / J. M. Martin, J. L. Hernandez, L. Adell, A. Rodrigues, F. Lopez// Semicond. Sci. Technol. 1996. - V. 11. -P. 1740-1744.

211. Torquemada, M.C. Role of halogens in the mechanism of sensitization of uncooled PbSe infrared photodetectors / M.C. Torquemada, M.T. Rodrigo, O. Ver-gara, etc. // Appl. Phys. 2003. - V. 93. - № 3. - P. 1778-1784.

212. Kwuan, S.H. Halogen vapor deposition of chalcogenide crystals: Lead sulfide / S.H. Kwuan, C.G. Fonstad, A. Colozzi, A. Linz // J. Appl. Phys. 1974. - V. 45. — № 8. — P. 3273-3276.

213. Stober, D. Chemical transport reactions during crystal growth of PbTe and PbSe via vapour phase influenced by Agl / D. Stober, B.O. Hildmann, H. Bottner, S. Schelb, K.H. Bachem, M. Binnewics // J. Cryst. Growth. 1992. -V. 121. — № 4. - P. 656-664.

214. Zainal, Z. Effects of annealing on the properties of SnSe films / Z. Zainal, S. Nagalingam, A. Kassim, M.Z. Hussein, W.M. Yunus // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2004. - V. 81. - № 2. - P. 261-268.

215. Гамарц A.E. Многослойные структуры PbSe/por-Si/Si и их электрофизические свойства / А.Е. Гамарц, Ю.М. Канагеева (Спивак) // Изв. государственного электротехн. ун-та). Сер. Физика твердого тела и электроника. — 2005. — В 1. — С. 9—16.

216. Pathinettam Padiyan, D: Electrical and photoelectrical properties of vacuum deposited SnSe thin films / D. Pathinettam Padiyan, A. Marikani, K.R. Murali // Crystal Research and Technology. 2000.- - V. 35. - P. 949-957.

217. Пильняков, В.П. Исследование процесса травления полимеров в растворах бихромата калия в серной кислоте / В.П. Пильников, JI.H. Маскаева, Г.А. Китаев, В.А. Лисовая // Изв. ВУЗов Химия и хим. технол. — 1976. — Т. 19. -В. 7.-С. 1093-1098.

218. Rietveld; Н.М. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures / H.M. Rietveld // Appl. Cryst. 1969. -V. 2. - № 2. - P. 65-71.

219. Bush, D.Lr. A survey of using programs for the Rietveld profile refinement / D.L. Bush, J.E. Post // Reviews in mineralogy. 1990. -V. 20. - P. 369.

220. Rodriges-Carvajal, J. The programs for Rietveld refinement / J. Rodriges -Carvajal // Physica B. 1993. - V. 192. - P. 55.

221. Vegard, L. Die Konstitution der Mischkristalle und die Raumfüllung der Atome / L. Vegard // Z. Phys. 1921. - Bd. 5. - S. 17.

222. Чичагов, A.B. Рентгенометрические параметры твердых растворов / A.B. Чичагов, JI.B. Сипавина-М.: Наука. 1982. - 171 с.

223. Мухамедьяров, Р.Д. Установка для измерения пороговых параметров фотоприемников / Р.Д. Мухамедьяров, В.И. Стук, О.Ю. Блинов, В.Н. Жуков, Г. А. Китаев // Приборы и техника эксперимента. — 1976. — № 6. — С. 234.

224. Стук, В.Н. Модулятор лучистого потока с синхронным двигателем / Р.Д. Мухамедьяров, В.Н. Жуков, О.Ю. Блинов // ОМП. 1977. - №3. - С. 31-33.

225. Хадсон, Р. Инфракрасные системы / Р. Хадсон // Пер. с англ. — М.: Мир. -1972.-С. 284.

226. Хирд, Г. Измерение* лазерных параметров / Г. Хирд // Пер. с англ.- М.: Мир. 1970. - С. 145.

227. Сена, JI.A. Единицы физических величин и их размерности / JI.A. Сена // Уч.- спр. рук. М.: Наука. - 1988. - 432 с.

228. Китаев, Г.А. Синтез тиомочевины из сероводорода и цианамида / Г.А. Китаев, И.Т.Романов // Изв. ВУЗов Химия и хим. технология. — 1976. -Т. 19. —№ 6.-С. 941-943.

229. Китаев, Г.А. Кинетика разложения тиомочевины в щелочных средах / Г.А. Китаев, И.Т. Романов // Изв. ВУЗов Химия и хим. технология. 1974. -Т. 17. - № 9.-С. 1427-1428.

230. Батлер, Дж.Н. Ионные равновесия / Дж.Н. Батлер // М.: Химия. — 1989.- 462 с.

231. Спиваковский, В.Б. Аналитическая химия олова / В.Б. Спиваковский // М.: Наука. 1975. - 250 с.

232. Марков, В.Ф. Гидрохимическое осаждение пленок сульфидов металлов: моделирование и эксперимент / В.Ф. Марков, JI.H. Маскаева, П.Н. Иванов // Екатеринбург: УрО РАН. 2006. - 218 с.

233. Лурье, Ю.Ю. Справочник по аналитической химии: Справ, изд. / Ю.Ю. Лурье. // М.: Химия. 1989. - 448 с.

234. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии / Ю.Г. Фролов // М.: Химия. -1989.-462 с.

235. Семенов, В.Н. Процессы формирования тонких слоев полупроводниковых сульфидов и их тиомочевинных координационных соединений: дисс. . д-ра хим. наук / В.Н. Семенов. — Воронеж. — 2002. — 355 с.

236. Маскаева, Л.Н. Роль аниона при гидрохимическом осаждении твердых растворов замещения сульфидов металлов / Л.Н. Маскаева, В.Ф. Марков, П.Н. Иванов, Т.А. Петухова // Вестник УГТУ—УПИ. Серия химическая. — 2003. -С. 59-63.

237. Аксельруд, Н.В. Интерпретация полярографических волн полимеризо-анных гидроксосолей / Н.В. Аксельруд // ДАН СССР. 1954. - Т. 98. - № 5.- С. 799-802.

238. Марков, В.Ф. Определение температурных зависимостей констант гидролитического разложения тио- и селеномочевины / В.Ф. Марков, Л.Н. Маскаева, Г.Г. Дивинская, И.М. Морозова // Вестник УГТУ-УПИ. Серия химическая. -2003. -Т. 23. -№3. -С. 120-125.

239. Таусон, В.Л. Физико-химические превращения реальных кристаллов вминеральных системах / В.Л. Таусон, М.Г. Абрамович // Новосибирск: Наука.i- 1988.-272 с.

240. Кумок, В.Н. Произведения растворимости / В.Н: Кумок, О.М. Кулешова, Л.А. Карабин // Новосибирск: Наука. Сиб. Отд. — 1983. 266 с.

241. Справочник химика: В 6 т. / Химические равновесия и кинетика, свойства растворов. Электродные процессы // M. — JL: Химия. 1964. — Т.З. -С. 1005.

242. Китаев, Г.А. Растворимость цианамида свинца в щелочных средах / Г.А. Китаев, Т.П. Соколова // Журн. Неорг. Химии. — 1975. — Т.20. — № 3. -С. 839-841.

243. Марков, В.Ф. Получение высокочувствительных к ИК-излучению пленок PbS, осажденных из галогенидсодержащих растворов / В.Ф. Марков, А.В. Шнайдер, М.П. Миронов, В.Ф, Дьяков, Л.Н.Маскаева // Перспективные материалы. 2008. - №3. - С. 28-32.

244. Маскаева, Л.Н. Гидрохимический синтез, структура и свойства пленок пересыщенных твердых растворов замещения-MeJPbi^S (Me — Zn, Cd, Cu, Ag): дисс. д.х.н. / Л.Н. Маскаева. — Екатеринбург. — 2004. — 386 с.

245. ASTM X-ray diffraction date cards, Phyladelphia. 1968. - № 6-0354.

246. Humphrey, J.N. Photoconductivity of Lead Selenide: Theory of the Mechanism of Sensitization / J.N. Humphrey, R.L. Petritz // Phys.rev. -1957. V. 105. - №-6. -P. 1736-1740.

247. Третьякова, Н.А. Гидрохимический синтез, состав, структура, морфология исвойства пленок PbSe, SnSe, PbjrSntSe / Н.А. Третьякова // дисск-та хим.наук. — Екатеринбург. — 2006. — 164 с.

248. Мухамедзянов, Х.Н.,Низкотемпературные исследования соосажденных пленок селенидов свинца и олова / Х.Н. Мухамедзянов; М.П. Миронов,

249. Jl.IL Маскаева, Н.А. Третьякова, В.Ф. Марков // Химия и хим. технология. Сб. трудов. Екатеринбург. — 2006. С. 114—119.

250. Ильину B.A. Фоточувствительность поликристаллических пленок на основе PbixCdxSe / B.A. Ильин, А.А. Петров; М:С. Писаревский // Петербург. Журн. Электроники. 2001. - №4. - С. 93-100.

251. Томаев, В.В. Исследование продуктов^ окисления селенида свинца методом ИК-спектроскопии / В:В. Томаев, И.В. Чернышева, П.А. Тихонов //• Физика и химия стекла. 2007. - Т.ЗЗ. - №6. - С. 883-889.

252. Казанцев, Д.В. Поверхностные состояния кристаллов селенида свинца / Д;В. Казанцев, Ю.Г. Селиванов; В:Т. Трофимов, E.F. Чижевский // Письма: в ЖЭ ГФ; 1995. - Т. 62. - Вып. 5. - С. 422-426.

253. Госсорг, Ж. Инфракрасная термофафия. Основы, техника, применение / Ж. Госсорг//Пер. с франц. — М.: Мир. 1988. - 416 с.

254. Hamamatsu Photonics / Cat. № KSPD1073E02 Jun. 2009 DN.

255. Формозов, Б.Н. Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапазонах / Б.Н. Формозов // Учеб. Пособие СПб. ГУАП. -2002.- 120 с.

256. Миронов, М.П. Фотоприемное устройство кругового обзора для обнаружения лесных пожаров / М.П. Миронов, В.Ф. Дьяков, В.Ф. Марков, Р.Д. Мухамедьяров, Х.Н. Мухамедзянов, JI.H. Маскаева. Пожарная безопасность. 2008. - № 3. - С. 103-106.

257. Тарасов В.В. Инфракрасные системы «смотрящего» типа / В.В. Тарасов, Ю.Г. Якушенков // М.: Логос. 2004. - 443 с.

258. Курбатский Н.П. О стратегии, тактике и технике охраны лесов от пожаров / Н.П. Курбатский // Лесн. хоз-во. 1971. — № 6. - С. 64-68.

259. Залесов C.B. Лесная пирология / C.B. Залесов // Екатеринбург: Баско. 2006. - 304 с.

260. Валендик Э.Н. О применении дистанционных методов обнаружения лесных пожаров/Э.Н. Валендик, Р.В. Исаков и др. // Сб. Исследование Земли из Космоса. — 1986. — № 4.

261. Grysdale D. An Introduction to fire dynamics / D. Grysdale // Chichester -Weinhein New York — Brisbane — Singapore - Toronto: John Wiley and Sons. -1998.-451 p.

262. Трестман Е.Е. Автоматизация контроля буксовых узлов в поездах / Е.Е. Трестман, С.Н. Лозинский, В.Л. Образцов // М.: Транспорт. — 1983. — 352 с.

263. Самодуров В.И. Инфракрасные системы обнаружения перегретых букс / В.И. Самодуров: Учеб. пособие. — Свердловск: УЭМИИЖ. 1980. - 59 с.

264. Директор-Гл. конструктор ООО «Исследовательский Центр Уралсемикондактор», к.ф.-м.н.