Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Лукіянчук Едуард Михайлович. Взаємодія CdTe, CdxHg1-xTe, GaAs та InAs з водними розчинами H2O2- мінеральна кислота-розчинник : дис... канд. хім. наук: 02.00.21 / Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України. — К., 2007. — 153арк. — Бібліогр.: арк. 142-153.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Лукіянчук Е.М. “Взаємодія CdTe, CdxHg1-xTe, GaAs та InAs з водними розчинами H2O2–мінеральна кислота–розчинник” – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.21 – хімія твердого тіла. – Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, м. Київ, 2007.

Робота присвячена дослідженню хімічної взаємодії CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs з водними розчинами H2O2–HNO3, H2O2–H3PO4, H2O2–H2SO4, H2O2–HCl та H2O2–HNO3(HCl)–органічний розчинник (розчинником були етиленгліколь, лактатна, тартратна і цитратна кислоти). У відтворюваних гідродинамічних умовах з використанням диску, що обертається, вивчені кінетика і механізм процесів їх хімічного розчинення. За результатами експериментів з використанням математичного планування на симплексі в усіх системах побудовано поверхні однакових швидкостей травлення (28 діаграм Гіббса), встановлено межі існування поліруючих, неполіруючих та селективних розчинів. Встановлено залежності швидкості розчинення від температури і швидкості перемішування розчину та визначено лімітуючі стадії процесу.

Визначено, що характер концентраційних залежностей швидкостей розчинення досліджуваних напівпровідникових сполук в водних розчинах H2O2HNO3 (H2SO4, H3PO4) може бути зумовлений утворенням в травильних композиціях пероксокислот HNO4, H2SO5 та H3PO5. Виявлено вплив природи мінеральної кислоти та природи розчинника (наявності певної кількості карбоксильних груп в органічній кислоті) на швидкість розчинення монокристалів CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs, полірувальні властивості розчинів та якість обробленої поверхні. Досліджено стан (мікроструктуру і шорсткість) отриманої після травлення поверхні.

Виявлено, що діаграми Гіббса для GaAs і InAs та CdTe і СdxHg1-xTe в сумішах H2O2–HNO3(HCl)–розчинник подібні між собою, що свідчить про їх однотипний механізм розчинення (лімітування розчиненням аніонної підгратки арсену або телуру).

Із аналізу температурних залежностей швидкостей розчинення встановлено існування компенсаційної залежності в кінетиці хімічного травлення монокристалів CdTe, СdxHg1-xTe, InAs та GaAs в досліджених травильних композиціях.

Розроблено і оптимізовано склади травильних композицій, режими та способи модифікації і підготовки полірованих поверхонь монокристалів методом ХДП, методику сумісного травлення плівок CdTe і Сd0,22Hg0,78Te.

1. Вперше встановлено характер фізико-хімічної взаємодії CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs з водними розчинами H2O2HNO3 (HCl, H2SO4, H3PO4) та H2O2HNO3 (HCl)–розчинник, визначено концентраційні залежності та основні кінетичності закономірності швидкості розчинення.

2. Вперше визначено, що характер концентраційних залежностей швидкостей розчинення досліджуваних напівпровідникових матеріалів в водних розчинах H2O2HNO3 (H2SO4, H3PO4) зумовлений утворенням в травильних композиціях пероксокислот HNO4, H2SO5 та H3PO5.

3. Вперше побудувано поверхні однакових швидкостей розчинення (діаграми Гіббса) CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs в травильних сумішах H2O2HNO3(HCl)–розчинник із застосуванням математичного планування експерименту, встановлено концентраційні границі поліруючих і неполіруючих розчинів. Показано вплив природи напівпровідникових матеріалів і компонентів травильних сумішей та гідродинамічних умов на характер взаємодії і якість полірованої поверхні.

4. Вперше встановлено роль природи органічного розчинника в складі травильних композицій H2O2HNO3 (HCl)–розчинник та виявлено зв’язок між кількістю карбоксильних груп в органічній кислоті, величиною областей поліруючих сумішей, їх полірувальними властивостями, швидкістю розчинення та якістю обробленої поверхні.

5. Показано, що для CdTe в сумішах H2O2–HNO3–органічний розчинник величина областей поліруючих розчинів, швидкість і якість полірування зростає при заміні розчинників в ряду: етиленгліколь лактатна тартратна цитратна кислота, а для GaAs та InAs – при заміні розчинників в ряду: лактатна цитратна тартратна кислота етиленгліколь.

6. Встановлено, що при хімічному травленні CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs в сумішах H2O2–HCl–органічний розчинник в розчинах дослідженого інтервалу якість поліровання поверхні покращується при заміні розчинника в ряду: цитратна тартратна лактатна кислота етиленгліколь.

7. Вперше встановлено існування компенсаційної залежності в кінетиці хімічного травлення CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs в водних розчинах H2O2HNO3 (HCl, H2SO4, H3PO4) та H2O2HNO3 (HCl)–розчинник і показано, що вона не залежить від природи напівпровідникового матеріалу.

8. Виявлено, що травильні суміші систем H2O2HNO3 (H3PO4) і H2O2–HNO3–органічний розчинник не розчиняють поверхню монокристалів СdxHg1-xTe, їх запропоновано використовувати при розробці технологічних процесів спільного травлення структур CdTe/Сd0,22Hg0,78Te, коли необхідно видалити CdTe, не ушкоджуючи при цьому Сd0,22Hg0,78Te, а також для пасивації його поверхні.

9. Оптимізовано склади травильних композицій для хіміко-динамічного полірування і хімічного травлення поверхонь CdTe, Сd0,22Hg0,78Te, GaAs та InAs, а також методики і режими хімічної обробки їх поверхні. Розроблені нові травильні композиції та відповідна методика застосовані на заводських зразках в процесі створення робочих елементів ІЧ-фотоприймачів для витравлювання вікон на тонких шарах CdTe, сформованих на епітаксійних шарах твердого розчину Сd0,22Hg0,78Te.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Томашик З.Ф., Лукіянчук Е.М., Томашик В.М. Хімічне травлення монокристалів InAs та GaAs в розчинах систем H2O2–неорганічна кислота // Фізика і хімія твердого тіла. – 2003. – Т. 4, № 4. – С. 707-710.

Дисертантом досліджено кінетичні закономірності розчинення InAs та GaAs.

2. Лукіянчук Е., Томашик З., Томашик В. Хімічна взаємодія монокристалів GaAs з розчинами системи H2O2–HNO3–етиленгліколь // Вісник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2004. – Вип. 44. – С. 82-85.

Дисертантом побудовано діграми Гіббса і визначено області поліруючих розчинів для GaAs.

3. Томашик З.Ф., Лукиянчук Э.М., Томашик В.Н. Химическое взаимодействие монокристаллов CdTe с растворами систем H2O2–HNO3–растворитель // Конденсир. среды и межфаз. границы. – 2004. – Т. 6, № 2. – С. 188-194.

Дисертантом досліджено концентраційну та температурну залежності швидкості розчинення CdTe у вказаних травниках.

4. Томашик В.Н., Лукиянчук Э.М., Томашик З.Ф. Химическое травление кристаллов CdTe и CdxHg1-xTe в растворах систем H2O2–минеральная кислота // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. – 2003. – Вып. 38. – С. 204-209.

Дисертантом вивчено вплив мінеральних кислот на хімічне травлення кристалів.

5. Tomashik Z.F., Lukiyanchuk E.M., Tomashik V.M. Chemical dynamic polishing CdTe and CdxHg1-xTe single crystals by using solutions of H2O2–HCl–tartaric acid system // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2004. – V. 7, N 4. – Р. 452-455.

Дисертантом досліджено та оптимізовано травники для CdTe та CdxHg1-xTe.

6. Tomashik V.M., Tomashik Z.F., Lukiyanchuk E.M., Stratiychuk I.B. Chemical treatment of semiconductor surfaces – one of the main problem of modern semiconductor material sciences // ASDAM 2004, The Fifth Intern. Conf. on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems. – Smolenice Castle (Slovakia) – 2004. – P. 45-48.

Дисертантом досліджено хімічні аспекти ХДП напівпровідників в травниках на основі гідроген пероксиду з мінеральними кислотами.

7. Лукіянчук Е.М., Стратійчук І. Б. Взаємодія телуриду кадмію з розчинами системи H2O2–HCl (H2SO4, HNO3, H3PO4, HBr). // “Всеукр. конф. молодих вчених з актуальних питань хімії”. Тези доповідей. – Київ (Україна). – 2003. – С. 25.

Дисертантом досліджено концентраційну залежність швидкості травлення CdTe.

8. Томашик З.Ф., Лукіянчук Е.М., Стратійчук І.Б. Хімічна взаємодія CdTe та CdXHg1-XTe з розчинами системи H2O2–HCl (H2SO4, HNO3, H3PO4, HBr). // Збірник наук. праць: ІХ наук. конф. “Львівські хімічні читання. – 2003”. – Львів (Україна): Видавн. центр Львів. нац. ун-ту ім. Івана Франка. – 2003. – С. Н31.

Дисертантом вивчено кінетичні закономірності розчинення вказаних матеріалів.

9. Томашик З.Ф., Лукіянчук Е.М. Хімічне травлення GaAs, InAs та CdTe розчинами систем H2O2–HCl (H2SO4, HNO3, H3PO4) // Фізика і технологія тонких плівок. Матеріали IХ Міжн. конф., Ів.-Франківськ, 2003. Т. 1,C. 174-175.

Дисертантом оптимізовано склади поліруючих травників.

10. Лукіянчук Е.М. Хімічне травлення CdTe, InAs, GaAs в розчинах систем H2O2–HCl (HNO3, H2SO4, H3PO4) // Конф. молод. учених та аспірантів „ІЕФ’2003”. Тези доповідей. – Ужгород (Україна). – 2003. – С. 83.

Дисертантом вивчено вплив природи кислот на характер хімічного травлення.

11. Томашик В.М., Томашик З.Ф., Лукіянчук Е.М., Стратійчук І.Б., Гуменюк О.Р. Формування полірованої поверхні монокристалічних зразків та плівок CdTe та InAs травильними композиціями на основі розчинів систем H2O2–HBr (HI, HCl, HNO3) – органічна кислота // “Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології”. – Кременчук (Україна). – 2004. – С. 97-98.

Дисертантом визначено концентраційні межі поліруючих травників.

12. Лукіянчук Е.М., Томашик В.М. Травлення InAs та GaAs розчинами системи H2O2–HNO3–тартратна кислота // Міжн. наук.-техн. конф. „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології СЕМСТ-1”. – Одеса (Україна). – 2004. – С. 297.

Дисертант дослідив хімічне травлення InAs і GaAs розчинами H2O2–HNO3– C4H4O6

13. Лукиянчук Э.М., Томашик В.Н. Влияние природы растворителя на состояние и химические превращения на поверхности InAs при обработке в растворах системы H2O2–HNO3–растворитель // Межд. школа-семинар для молодых ученых “Наноматериалы в химии и биологии”. – Киев (Украина). – 2004.– С. 35.

Дисертантом досліджено вплив різних розчинників на характер взаємодії травників з InAs.

14. Лукиянчук Э.М., Томашик З.Ф., Томашик В.Н. Разработка полирующих травителей на основе растворов H2O2–HCl–винная кислота для удаления тонких слоёв с поверхности монокристаллов СdTe и СdxHg1–xTe // XVIII Межд. научно-технич. конф. по фотоэлектронике и приборам ночного видения. – Москва (Россия) – 2004. – С. 160.

Дисертантом розроблено поліруючі травники для обробки поверхні СdTe та СdxHg1–xTe.

15. Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Томашик В.Н., Лукиянчук Э.М. Проявление компенсационного эффекта в кинетике химического взаимодействия поверхности полупроводниковых соединений типа AIIBVI с травильными композициями на основе H2O2 // Матеріали Міжн. конф. „Сучасні проблеми фізичної хімії”. – Донецьк (Україна). – 2004. – С. 148.

Дисертантом встановлено існування компенсаційної залежності в кінетиці хімічного травлення CdTe, СdxHg1-xTe, InAs та GaAs в водних розчинах H2O2HNO3(HCl, H2SO4, H3PO4) та H2O2HNO3(HCl)–розчинник

16. Лукиянчук Э.М., Томашик В.Н., Томашик З.Ф. Влияние природы растворителя на состояние и химические превращения на поверхности GaAs при ее обработке растворами систем H2O2–HNO3–растворитель // XVI Укр. конф. з неорган. хімії. – Київ (Україна). – 2004. – С. 185.

Дисертантом досліджено вплив природи розчинника на стан поверхні GaAs.

17. Лукиянчук Э.М., Томашик З.Ф., Томашик В.Н. Модификация поверхности InAs и GaAs травильными композициями системы H2O2–HCl–винная кислота // II Укр. наук. конф. з фізики напівпровідників. – Чернівці (Україна). – 2004. – С. 93-94.

Дисертантом досліджено хімічне травлення InAs і GaAs травниками H2O2–HCl– C4H4O6

18. Lukiyanchuk E., Tomashik V., Tomashik Z. Chemical interaction of InAs with the solutions of the H2O2–HNO3–glycol system // Xth Intern. Seminar on Physics and Chemistry of Solids. – Lviv (Ukraine). – 2004. – P. 97.

Дисертантом досліджено хімічну взаємодію InAs розчинами H2O2–HNO3–етиленгліколь.

19. Томашик В.М., Лукіянчук Е.М., Томашик З.Ф. Хімічне травлення монокристалів CdTe та CdxHg1-xTe травильними композиціями системи H2O2–HCl–молочна кислота // “Фізика і технологія тонких плівок”. Матеріали ювілейної Х Міжн. конф. – Ів.-Франківськ (Україна). – 2005. – Т. 1. – С. 219-220.

Дисертант вивчав хімічне травлення CdTe і CdxHg1-xTe травниками H2O2–HCl–C3H6O3


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины