Локальная атомная структура одно-, двух- и трехкомпонентных полупроводников с тетраэдрическими межатомными связями по данным EXAFS-спектроскопии

ВЕСТНИК
УДМУРТСКОГО
УНИВЕРСИТЕТА

ФИЗИКА
2005. №4

УДК 538.9

Р. Г. Валеев, А. Н. Деев, Ф. З. Гильмутдинов, Ю. В. Рац

ЛОКАЛЬНАЯ АТОМНАЯ СТРУКТУРА ОДНО-, ДВУХИ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
С ТЕТРАЭДРИЧЕСКИМИ МЕЖАТОМНЫМИ СВЯЗЯМИ
ПО ДАННЫМ EXAFS-СПЕКТРОСКОПИИ

Методом EXAFS-спектроскопии изучалась локальная атомная структура кристаллических, нанокристаллических и аморфных пленок Ge, кристаллических
и нанокристаллических пленок GaAs, неупорядоченных твердых растворов
Ge x Si 1−x (x=0,22; 0,39; 0,44), а также трехкомпонентной системы CuInSe 2 .
Описан подход к решению обратной задачи EXAFS с использованием метода
регуляризации, по Тихонову, с пробными функциями и итерациями в применении к одно-, двух- и трехкомпонентным полупроводникам. Получены парные
корреляционные функции и параметры координационных сфер (длины связи,
координационные числа).

Ключевые слова: полупроводники, EXAFS-спектроскопия, нанокристаллические пленки, кристаллические твердые растворы, солнечные элементы, Ge,
GaAs, Ge x Si 1−x , CuInSe 2 .

Введение

Полупроводники со структурой типа алмаза, цинковой обманки и близкой к ним структурой типа халькопирита привлекают к себе внимание как
с точки зрения применения в технологии производства полупроводниковых приборов с уникальным сочетанием физических, электрофизических
и оптических свойств, так и с точки зрения фундаментальных знаний о
природе этих свойств.
Наряду с традиционным использованием монокристаллов, в течение последних 10 лет был получен ряд уникальных полупроводниковых
устройств на основе нанокристаллических тонких пленок, кристаллических твердых растворов, полупроводников с включениями в виде квантовых точек и квантовых ям. Данные материалы в настоящее время широко применяются в технологии высокоскоростных цифровых и аналоговых
устройств. Другим важным направлением является создание и исследование источников электрической энергии на базе солнечных элементов с
высоким КПД (до 20%).
В настоящей работе объектами исследований являются кристаллические, нанокристаллические и аморфные полупроводниковые пленки Ge,
кристаллические и нанокристаллические пленки GaAs, кристаллические