Анотація до роботи:

Стратійчук І.Б. “Хімічна взаємодія нелегованого та легованого CdTe з травильними композиціями на основі розчинів системи H₂O₂–HBr”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.21 – хімія твердого тіла. – Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника. Івано-Франківськ, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню фізико-хімічної взаємодії нелегованого та легованого домішками Ga, Ge, Sn, As+Cl, Sb кадмій тeлуриду з бромвиділяючими розчинами систем H₂O₂–HBr–розчинник (етиленгліколь, лактатна, цитратна, тартратна кислоти) і розробці травильних композицій та режимів обробки поверхні монокристалів вказаних напівпровідників. З використанням математичного планування експерименту побудовано концентраційні залежності швидкості розчинення (v_роз) (діаграми Гіббса), встановлено концентраційні межі існування областей поліруючих і неполіруючих травників, виявлено вплив природи розчинника на v_роз, поліруючі властивості травників та якість полірованої поверхні при використанні розчинів досліджуваних систем.

Досліджено кінетичні закономірності та встановлено механізм процесу розчинення нелегованого і легованого Ga, Ge, Sn, As+Cl, Sb кадмій телуриду в бромвиділяючих розчинах H₂O₂–HBr і чотирьох систем H₂O₂–HBr–розчинник. Вперше показано вплив природи легуючих домішок на процеси хімічного травлення напівпровідникових сполук типу A^IIB^VI.

Методами металографічного і профілографічного аналізів та еліпсометрії досліджено стан поверхні кадмій телуриду після ХМП і ХДП після обробки розчинами системи H₂O₂–HBr–ЕГ. Виявлено вплив природи легуючої домішки на еліпсометричні параметри і показник заломлення CdTe. Вперше для модифікації поверхні нелегованого та легованого різними домішками CdTe запропоновано бромвиділяючі травильні композиції на основі розчинів системи H₂O₂–HBr та

оптимізовано їх склади для ХМП і ХДП, розроблено методики підготовки високоякісних полірованих поверхонь.

1. Досліджено характер фізико-хімічної взаємодії поверхні монокристалів нелегованого та легованого домішками Ga, Ge, Sn, Sb, As+Cl кадмій телуриду з бромвиділяючими розчинами систем H₂O₂–HBr–розчинник, побудовано поверхні однакових швидкостей травлення (діаграми Гіббса) і визначено межі існування областей поліруючих, селективних та неполіруючих розчинів.

2. Для хімічної обробки CdTe, CdTe(Ga), CdTe(Ge), CdTe(Sn), CdTe(Sb), CdTe(As+Cl) вперше запропоновано використовувати новий клас травильних розчинів: бромвиділяючі травильні композиції на основі системи H₂O₂–HBr з невеликими (0,5-24 мкм/хв) швидкостями розчинення, в яких виділення брому може до певної міри регулюватись введенням різноманітних розчинників.

3. Встановлено вплив різних органічних розчинників в складі бромвиділяючих розчинів системи H₂O₂–HBr на процес хімічного травлення нелегованого та легованого CdTe. Визначено, що розміри областей поліруючих травників в цих системах збільшуються, а поліруючі властивості сформованих розчинів покращуються при поступовій заміні органічних компонентів в ряду: “лактатна цитратна тартратна кислоти етиленгліколь”.

4. Показано, що легування CdTe суттєво впливає на швидкість та характер його розчинення, а в деяких випадках (в залежності від природи легуючої домішки та складу травильних сумішей) і на концентраційні межі областей поліруючих та селективних травильних композицій.

5. Встановлено, що в кінетиці хімічного травлення нелегованого та легованого кадмій телуриду в розчинах систем H₂O₂–HBr–розчинник існує взаємозв’язок між уявною енергією активації та передекспоненційним множником, тобто компенсаційна залежність. Показано, що на дану залежність в основному впливає співвідношення компонентів в травильних композиціях, а впливу природи напівпровідникового матеріалу не виявлено.

6. Методами металографічного і профілографічного аналізів та еліпсометрії досліджено стан поверхні легованого і нелегованого CdTe після ХМП і ХДП в розчинах системи H₂O₂–HBr–етиленгліколь. Встановлено вплив природи легуючої домішки на еліпсометричні параметри і показник заломлення.

7. Методом вольт-амперних характерстик досліджено вплив хімічної обробки поверхні на електричні властивості контактів Au/CdTe(Gе), одержаних хімічним
   
   осадженням з розчину AuCl₃. Розроблено спосіб підготовки поверхні CdTe(Gе), що складається з ряду технологічних операцій (хімічне полірування, ХМП і ХДП оптимізованими травниками системи H₂O₂–HBr–ЕГ), і показано доцільність його застосування для виготовлення омічних контактів та визначення об’ємних електрофізичних параметрів високоомного детекторного матеріалу.

8. На основі кінетичних досліджень розроблено серію бромвиділяючих травильних композицій для різних технологічних обробок монокристалів і плівок нелегованого та легованого CdTe (полірування, селективне травлення). Оптимізовані склади травників і технологічні режими проведення операцій хімічної обробки поверхні цих матеріалів успішно використовуються в науково-дослідницькій практиці ІФН ім. В.Є. Лашкарьова НАН України.

Публікації автора:

1. Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Томашик В.Н., Фейчук П.И. Влияние легирования теллурида кадмия на химическое взаимодействие с растворами системы H₂O₂–HBr // Журн. неорган. химии. – 2004. – Т. 49, № 12. – С. 153-156.

Дисертантом досліджено процеси травлення для нелегованого і легованого кадмій телуриду в розчинах системи H₂O₂–HBr та кінетичні закономірності ХДП.

2. Стратийчук И.Б., Томашик В.Н., Томашик З.Ф., Фейчук П.И. Химико-динамическое полирование полупроводниковых материалов на основе CdTe растворами системы H₂O₂–HBr–винная кислота // Нові технології. – 2004. – № 3 (6) – С. 29-33.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження процесів розчинення напівпровідникових матеріалів в травильних композиціях системи H₂O₂–HBr–винна кислота.

3. Томашик В.Н., Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Фейчук П.И. Химическое травление нелегированного и легированного CdTe бромвыделяющими травильными композициями системы H₂O₂–HBr–лимонная кислота // Вопр. химии и хим. технологи. – 2005. – № 1. – С. 43-46.

Дисертантом показано вплив легуючих домішок на швидкість травлення та розмір областей поліруючих розчинів, а також на механізм процесу розчинення.

4. Томашик З.Ф., Стратийчук И.Б., Томашик В.Н., Фейчук П.И., Щербак Л.П. Химическое травление нелегированного и легированного CdTe в бромвыделяющих травильных композициях системы H₂O₂–HBr–этиленгликоль // Неорган. материалы. – 2005. – Том. 41, № 7. – С. 775-781.

Дисертантом здійснено аналіз літературних джерел, а також проведено хімічне травлення нелегованого і легованого кадмій телуриду і показано вплив легування.

5. Стратійчук І.Б., Томашик З.Ф., Томашик В.М. Взаємодія нелегованого та легованого CdTe з травильними розчинами системи H₂O₂–HBr–тартратна кислота // Фізика і хімія твердого тіла. – 2005. – Том. 6, № 1. – С. 99-103.

Дисертантом досліджено та запропоновано травильні композиції для нелегованого та легованого кадмій телуриду.

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 // The Fifth International Сonference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems. - Smolenice Castle (Slovakia). – 2004. – P. 45-48.

Дисертантом досліджено вплив легування на особливості травлення напівпровідникових сполук типу A^IIB^VI в бромвиділяючих розчинах.

7. Гуменюк О.Р., Томашик З.Ф., Томашик В.М., Стратійчук І.Б. Вплив легування на хімічне травлення телуриду кадмію в бром- та йодвиділяючих розчинах // Фізика і технологія тонких плівок. Матеріали IХ Міжн. конф. - Ів.-Франківськ (Україна) – 2003. – Том. 1.– С. 160-161.

Дисертантом проведено хіміко-динамічне полірування нелегованого та легованого кадмій телуриду в розчинах системи H₂O₂–HBr.

8. Томашик З.Ф., Лукіянчук Е.М., Стратійчук І.Б. Хімічна взаємодія CdTe та Cd_xHg_1-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 досліджено процеси хімічної взаємодії CdTe з розчинами системи H₂O₂–HBr.

9. 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 встановлено склад поліруючих травників для CdTe.

10. Стратійчук І.Б. Особливості хімічного травлення кадмій телуриду: легованого домішками Ga, Ge, Sn, As і Sb в травильних композиціях системи H₂O₂–HBr // Конф. молод. учених та аспірантів „ІЕФ’2003”. Тези доповідей. – Ужгород (Україна). – 2003. – С. 75.

11. Томашик В.Н., Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Фейчук П.И. Травление поверхности CdTe, легированного примесями Ga, Ge, Sn, Sb, As + Cl, растворами системы H₂O₂–HBr–лимонная кислота // Міжн. наук.-техн. конф. „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології (СЕМСТ-1)”. Тези доповідей. – Одеса (Україна). – 2004. – С. 317.

Дисертантом проведено хімічне травлення поверхні нелегованого та легованого кадмій телуриду в травильних композиціях на основі системи H₂O₂–HBr–цитратна кислота.

12. 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 системи H₂O₂–HBr (HI, HCl, HNO₃)–органічна кислота // І науково-технічна конф. з міжн. участю „Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології (МЕТІТ-1)”. – Кременчук (Україна). – 2004. – С. 97-98.

Дисертантом розроблено травники для видалення тонких шарів і плівок нелегованого та легованого CdTe в бромвиділяючих травильних композиціях.

13. Стратийчук И.Б., Томашик В.Н., Томашик З.Ф., Фейчук П.И. Оптимизация травильных композиций на основе растворов системы H₂O₂–HBr–винная кислота для химической обработки CdTe легированного примесями Ga, Ge, Sn, As + Cl, Sb // ХVIII Междунар. научно-техн. конф. по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Тезисы докладов. – Москва (Россия). – 2004. – С. 159.

Дисертант приймала участь в дослідженні та проведені оптимізації травильних розчинів.

14. Стратийчук И.Б., Томашик В.Н., Томашик З.Ф., Фейчук П.И. Химическое растворение монокристаллов нелегированного и легированного CdTe в травильных смесях системы H₂O₂–HBr–молочная кислота // ХVI Українська конференція з неорганічної хімії за участю закордонних учених. Тези доповідей. – Ужгород (Україна). – 2004. – С. 205.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження хімічного розчинення нелегованого та легованого CdTe в травильних розчинах системи H₂O₂–HBr–лактатна кислота.

15. Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Томашик В.Н, Фейчук П.И., Щербак Л.П. Химико-динамическое полирование нелегированного и легированного CdTe бромвыделяющими травителями на основе системы H₂O₂–HBr–этиленгликоль // II Українська наукова конференція з фізики напівпровідників за участю зарубіжних науковців. Тези доповідей. – Чернівці-Вижниця (Україна). – 2004. – Том. 2. – С. 100-101.

Дисертантом здійснено хіміко-динамічне полірування монокристалічних зразків нелегованого та легованого кадмій телуриду в розчинах системи H₂O₂–HBr–этиленгликоль.

16. Стратийчук И.Б., Томашик З.Ф., Томашик В.Н., Лукиянчук Э.М. Проявление компенсационного эффекта в кинетике химического взаимодействия поверхности полупроводниковых соединений типа A^IIB^VI и A^IIIB^V с травильными композициями на основе Н₂О₂ // Матеріали Міжн. конф. „Сучасні проблеми фізичної хімії”. – Донецьк (Україна). – 2004. – С. 148.

Дисертантом проведено вимірювання температурних залежностей v_роз. та розраховані уявні енергії активації.

17. Stratiychuk I.B., Tomashik Z.F., Tomashik V.M., Feychuk P.I., Drygybka S.Ya. Interaction of undoped and doped CdTe, Zn_xCd_1-xTe and Hg_1-xCd_xTe solid solutions with the etching composition of the H₂O₂–HBr–glycol system // Х-TH International seminar on physics and chemistry of solids. Book abstracts. – Lviv (Ukraine). – 2004. – С.23.

Дисертантом встановлено режими проведення процесів ХДП CdTe в різних травниках.

18. Томашик З.Ф., Стратийчук И.Б., Томашик В.Н., Фейчук П.И. Использование бромвыделяющих травителей на основе системы H₂O₂–HBr–молочная кислота для химической обработки поверхности нелегированного и легированного CdTe // ІІ Всероссийская конференция „Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах (ФАГРАН-2004)”. – Воронеж (Россия). – 2004. – С. 309-312.

Дисертантом запропоновано склади травильних розчинів систем H₂O₂–HBr–лактатна кислота для хімічної обробки поверхні нелегованого та легованого CdTe.

19. Гнатів І.І., Стратійчук І.Б. Закономірності хіміко-динамічного полірування CdTe і твердих розчинів Cd_1-xZn_xTe в бромвиділяючих травниках системи H₂O₂–HBr // Конференція молодих учених і аспірантів „ІЕФ-2005”. – Ужгород (Україна). – 2005. – С.102.

Дисертантом проведно ХДП CdTe в деяких травильних композиціях системи H₂O₂–HBr.

20. Гнатів І.І, Томашик В.М., Томашик З.Ф., Стратійчук І.Б. Видаленні тонких шарів з поверхні твердих розчинів Cd_1-xZn_xTe методом ХДП в бромвиділяючих травниках // Фізика і технологія тонких плівок Матеріали Х Міжн. конф. - Ів.-Франківськ (Україна) – 2005. – Том. 1.– С. 179.

Дисертант приймала участь в експериментах по оптимізації та застосуванню травильних сумішей для зняття тонких шарів напівпровідникових пластин.