Анотація до роботи:

Хвищун М.В. Особливості п’єзоопору в неопромінених та -опромінених монокристалах германію і кремнію. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико – математичних наук за спеціальністю 01.04.10 – фізика напівпровідників і діелектриків. – Волинський державний університет ім. Лесі Українки, Луцьк, 2002.

Визначено для - опромінених монокристалів германію та кремнію величину зміни енергетичної щілини між рівнями і та дном с-зони при температурах найбільш повної іонізації рівнів у широкому діапазоні прикладених механічних напружень.

Встановлено, що у кристалах германію в області власної провідності для пояснення ходу залежностей крім деформаційного переселення носіїв заряду між еквівалентними L-долинами та зміни загальної концентрації власних носіїв заряду з тиском необхідно при певних умовах враховувати для напрямів [111] та [100] переходи носіїв заряду між L- та D-долинами с-зони.

Показано, що при наявності ІВД германію () в кристалах кремнію з домішкою фосфору () не спостерігається із ОПД іонізації електрично активних домішкових станів.

Запропоновано метод визначення модулів пружності n-Ge та n-Si, який ґрунтується на вимірюванні поздовжнього п’єзоопору (для n-Ge) та (для).

Результати досліджень електрофізичних властивостей неопромінених та - опромінених монокристалів германію та кремнію дозволяють зробити наступні висновки:

1. Визначено при зміну глибини залягання енергетичного рівня в -опроміненому у всьому діапазоні прикладання механічних напружень. Для напрямів [100] і [110] лінійність зміни величини енергетичної щілини від механічного напруження між дном зони провідності і рівнем спостерігається у всьому діапазоні прикладених механічних напружень, а у випадку ця зміна для кГ/см² у чотири рази перевищує відповідну величину при . Пояснюється, що при відбувається обмін носіями заряду між рівнем і чотирма долинами зони провідності, а при , в силу згадуваних вище причин (опускання рівня і підняття трьох долин), рівень взаємодіє лише з однією долиною (яка опускається).

2. Показано, що в області власної провідності Ge для пояснення ходу залежностей крім деформаційного переселення носіїв заряду між еквівалентними L-долинами та зміни загальної концентрації n_і із-за зміни ширини забороненої зони з тиском необхідно при для напрямів [111] та [100] враховувати переходи носіїв заряду між L- та D-долинами зони провідності.

3. Запропоновано метод визначення модуля пружності S₄₄ в n-Ge на основі вимірювання поздовжнього п’єзоопору для випадку . Обробляючи експериментальні залежності, одержано функцію , яка лінійно змінюється із зростанням. За нахилом цих прямих при заданих температурах (Т=const) визначено величину модуля пружності.

4. Визначено при зміну глибини залягання рівня А –центру в -опроміненому. Встановлено, що величина зміни для у три рази перевищує відповідну величину при . Пояснюється, що при відбувається обмін носіями заряду між рівнем і шістьма долинами зони провідності, а при рівень взаємодіє лише з двома долинами.

5. Виявлено на основі вимірювання п’єзоопору, що при наявності ізовалентної домішки германію концентрацією у кристалах кремнію з концентрацією домішки фосфору не спостерігається іонізації електрично активних домішкових станів прикладеною одновісною пружньою деформацією, бо їх енергетичні стани вже змінені наявністю в кристалах внутрішніх деформаційних полів, які виникають внаслідок різниці ковалентних радіусів атомів кремнію () і германію ().

6. Визначено модулі пружності в . Цей метод також ґрунтується на основі вимірювання поздовжнього п’єзоопору, для випадку (тобто напряму максимальної зміни п’єзоопору) зводиться до обробки експериментальних залежностей згідно із запропонованим методом. Одержана функція лінійно змінюється із зростанням . За нахилом цієї залежності визначено величину модулів пружності.

Публікації. Основні результати дисертації опубліковані у наступних роботах:

1. А.В. Федосов, М.В. Хвищун, Л.В.Ящинський. Вплив ізовалентної домішки германію на п’єзоопір кремнію // Журнал фізичних досліджень, ЛНУ ім.Франка.- 2000.-Т.4.-№ 4.- С.-318-320.

2. А.В.Федосов, С.А.Федосов, М.В.Хвищун, Л.В.Ящинський .Вплив радіаційних дефектів на провідність при одновісній пружній деформації // Фізичний вісник НТШ. -т.4.- 2001.- С.129-134.

3. А.В. Федосов, Р.М.Семенченко, Л.В.Ящинський, М.В. Хвищун. Особливості міждолинного розсіювання в n-Si в температурному інтервалі 78-300 К // Науковий вісник ВДУ. Серія фізичні, хімічні, математичні науки. – Луцьк: Волин. Держ. ун-т ім. Лесі Українки.- 1998.-№6.-С.11-15.

4. А.В. Федосов, М.В. Хвищун, Л.В.Ящинський, В.С. Тимощук. Визначення зміни глибини залягання електрично активного рівня в - опроміненому Ge при одновісній пружній деформації // Науковий вісник ВДУ. Фізичні науки. – Луцьк: Волин. Держ. ун-т ім. Лесі Українки.- 1999.-№14.-С.124-130.

5. А.В.Федосов, С.А.Федосов, М.В.Хвищун, Д.А.Захарчук. Особливості п’єзоопору германію в області власної провідності // Науковий вісник ВДУ . Фізичні науки. – Луцьк: Волин. Держ. ун-т ім. Лесі Українки.- 2001.-№7.-С.26-30.

6. М.В.Хвищун, С.А.Федосов, Д.А.Захарчук. Особливості п’єзоопору при наявності глибоких рівнів та в області власної провідності // Вісник Львівського університету.Серія фізична.-Львів: Львівськ.Національн.ун-т ім.Івана Франка.-2001.-№34.С.85-93.

7. А.В.Федосов, С.А.Федосов, М.В.Хвищун, Л.В.Ящинський. Особливості впливу глибоких радіаційних центрів на провідність n-Ge при одновісній пружній деформації // Фундаментальні і прикладні проблеми сучасної фізики. Матеріали ІІ Міжнародного смакулового симпозіуму.- Тернопіль: ТДТУ, Джура.-2000.-С.187.

8. М.В.Хвищун, С.А.Федосов, Д.А.Захарчук.Особливості п’єзоопору при наявності глибоких рівнів та в області власної провідності // Тези доповідей Міжнародної конференції з теоретичної та експериментальної фізики “Евріка -2001”.-Львів: Львівськ. Націон. Ун-т ім. Івана Франка, 2001.-С.150.

9. А.В.Федосов, М.В.Хвищун, Д.А.Захарчук. Вплив електрично пасивних домішок на механічну міцність монокристалів кремнію// Тези першого наукового симпозіуму “Сучасні проблеми інженерної механіки”.- Луцьк, ЛДТУ,2000,- С.31.

10. М.В.Хвищун, С.А.Федосов, Д.А.Захарчук, А.М Коровицький Особливості утворення термодонорів у кристалах n-Si<Ge>// Тези доповідей Всеукраїнської конференції молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “Евріка -2002”.-Львів: Львівськ. Націон. Ун-т ім. Івана Франка, 2002.-С.15-16.

11. М.В.Хвищун, Д.А.Захарчук, С.А.Федосов, Л.В. Ящинський, Ю.В. Коваль. Особливості впливу ізовалентної домішки германію на неоднорідність питомого опору в кристалах кремнію // Тези доповідей Всеукраїнської конференції молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “Евріка -2002”.-Львів: Львівськ. Націон. Ун-т ім. Івана Франка, 2002.-С.19-20.

12. А.В. Федосов, М.В. Хвищун, Л.В.Ящинський. Особливості п’єзоопору в n-Si з ізовалентною домішкою германію// Збірник наукових статей ЛДТУ, -1998 .- C.240-243.

13. В.І.Швабюк, А.В.Маткова, М.В. Хвищун. Визначення модулів пружності в монокристалах n-Ge та n-Si методом вимірювання п’єзоопору // Наукові нотатки, ЛДТУ. -1998.- C.184-194.

14. А.В. Федосов, М.В. Хвищун, Л.В.Ящинський. Особливості впливу ізовалентної домішки Ge на п’єзоопір кремнію// Науковий вісник ЛДТУ, Вузівський збірник за напрямком “ Фізика, математика”, Т.1в.1, 1998. – C.72,77.

15. А.В.Федосов, В.С.Тимощук, М.В.Хвищун. Методи дослідження поздовжнього і поперечного п’єзоопору в кристалах кремнію // Наукові нотатки. Міжвузівський збірник (за напр.”Інженерна механіка”), Луцьк. 2001. C.6.

16. А.К.Семенюк, А.М.Коровицький, М.В.Хвищун. Тензо- та атомнопереорієнтаційні ефекти у кристалах твердих розчинів кремній-германій// Тези доповідей I української конференції з фізики напівпровідників .-Одеса: Одеський. Націон. Ун-т ., 2002.Т.2,-С.108-109.