Ilm-fan va ta’limda innovatsion yondashuvlar, muammolar, taklif va yechimlar

d  ^m SD
(2)

где D – плотность конденсирующегося вещества; S – поверхностная площадь выращенного слоя;
m – масса пленки.

13
www.academiascience.uz

“ILM-FAN VA TA’LIMDA INNOVATSION YONDASHUVLAR, MUAMMOLAR, TAKLIF VA YECHIMLAR” MAVZUSIDAGI 26-SONLI RESPUBLIKA ILMIY-ONLAYN KONFERENSIYASI
Следует отметить, что толщину пленок CdTe можно варьировать в широком интервале, при заданных технологических параметрах изменяя времени роста. Толщина менялась в пределах от нескольких единиц до сотен микрон. Синтезированные пленки CdTe, обладали p-типом проводимости Экспериментально установлено связь между параметрами микроструктуры и технологическими параметрами синтеза пленок CdTe.

Рис.3. Потери массы мишени (F) от скорости водорода Н₂ (_газ ) .
Согласно (в) энергия связи для CdH^- мала и равна 1,2 ккал/моль (для CdH⁺≈1,9 ккал/моль), поэтому соединение CdH^- неустойчиво и быстро распадается на Cd и 2НН₂. По всей вероятности CdH^- образуется непрерывно, так как имеет широкий диапазон температур. Отсюда следует, что в составе газа над подложкой находится определенное количество соединения CdH^-.
Исходя из вышеизложенного, полагаем, что теллурид кадмия синтезируется на подложке при помощи реакции (в) и (г). Однако хотя реакция (в) протекает с большой вероятностью, чем (г) из-за нестабильности соединения CdH^-, трудно допустить, что в газообразном состоянии его парциальное давление будет иметь значительную величину переноса теллурида кадмия можно выразить только через реакцию (г), как процесс пресублимации в потоке водорода. При этом изобарный потенциал, характеризующий пресыщение газовой (паровой) фазы над растущей пленкой, описывается выражением
14
www.academiascience.uz
“ILM-FAN VA TA’LIMDA INNOVATSION YONDASHUVLAR, MUAMMOLAR, TAKLIF VA YECHIMLAR” MAVZUSIDAGI 26-SONLI RESPUBLIKA ILMIY-ONLAYN KONFERENSIYASI

Z (T )  RT
_ln ^ П T  ^





p
^ K T ^
(3)

где

П  P_Cd

 P
Te_2
1₂

• 
  произведение парциальных давлений паров
  

кадмия и теллурида над подложкой при определенной температуре Т,

^{   }
_^ 1 - константа равновесия реакции (г) при этой же

K_P T
_ ^PCd ^PTe_{2 }

температуре.
Влияния температуры источника и подложки, а также скорости газа- ^{носителя (}_газ ^{) на скорость испарения (}_и ^{) и роста (}_Р ^{) изучено в интервале} 800÷950^ОС, 600÷700^ОС и 0,5÷5л/ч, соответственно.
Скорость роста пленки CdTe в основном зависит от температуры
подложки и скорости газа-носителя, о чем свидетельствует наличие

максимумов (рис.4) в зависимостях ^_P ^{T 
и }P ^газ ^.

Рис.4 . Зависимость скорости роста пленки CdTe от температуры.

Это явление, по-видимому, связано с изменением пресыщения паровой фазы и поверхностной активности.Парциальное давление компонент связано между собой константой плавления стехиометрического соединения. Литературные данные [4,5] свидетельствуют о конгруэнтном испарении
соединения А₂В₆. В некоторых случаях конгруэнтно испаряющийся состав
15
www.academiascience.uz

“ILM-FAN VA TA’LIMDA INNOVATSION YONDASHUVLAR, MUAMMOLAR, TAKLIF VA YECHIMLAR” MAVZUSIDAGI 26-SONLI RESPUBLIKA ILMIY-ONLAYN KONFERENSIYASI
может не совпадать со стехиометрическим составом. В нашем случае, в пленках CdTe, линия конгруэнтного испарения сдвинута в сторону избытка теллура (Tе) относительно от стехиометрического состава.. Скорость охлаждения пленок CdTe составлял 105 град/мин. При нашем эксперименте основные параметры:
Количество испарившегося CdTe определяли по уменьшению веса источника CdTe. Как видно из рис.2, количество испарившегося CdTe прямо пропорционально, при температуре источника 600-950^оС , к скорости водорода 0,5-2 л/ч. Это свидетельствует о наличии равновесия газовой фазы с источником. Экспериментальные значения скорости испарения CdTe (мг/ч) хорошо согласуются с расчетными _осаж.(мг/ч) с точностью до 6-7% .
_осаж (мг/ч)=P_Cd·V^О·M/RT_И (4)
Где, P_Cd: - парциальное давление паров кадмия при заданной температуре источника Т_И, V^О объемная скорость потока Н₂ - водорода при комнатной температуре; М – молекулярный вес CdTe.
При скорости потока Н₂ более 2 л/ч в реакторе отклонение скорости осаждения пленок CdTe _осаж (мг/ч) от скорости водорода _Н2(мг/ч) заметно увеличивается. При этом равновесие между газовой фазой и источником отсутствует. Отклонение от  (л/час) от расчетной при более высоких температурах Т_И.>950^оC может быть связано с погрешностью при определении объемных скоростей потока Н₂ .
При выращивании пленок CdTe в потоке Н₂ ,определяющим фактором, влияющий на скорость роста пленок CdTe в паровой фазе, является степень избытка металлической компоненты над стехиометрическим составом – пары кадмия (Cd). Избыточные компоненты атомов Cd являются более легколетучим, чем относительно атомов Te в парах СdТе.
В результате проведенных нами экспериментов показали ,что у синтезированных пленок CdTe состав кристаллической структуры являлись обогащенным атомами теллура Te, как это подтверждает проведенные

16
www.academiascience.uz

“ILM-FAN VA TA’LIMDA INNOVATSION YONDASHUVLAR, MUAMMOLAR, TAKLIF VA YECHIMLAR” MAVZUSIDAGI 26-SONLI RESPUBLIKA ILMIY-ONLAYN KONFERENSIYASI
рентгеноструктурные исследования и ОЖЕ - спектроскопия , которые находятся в хорошем согласии[6]. Атомный состав пленок СdТе по рентгеноструктурному анализу 65% атомов Те и 35% атомов Сd и по ОЖЕ спектроскопии 66% атомов Те и 34% атомов Сd. Это связано с тем ,что в процессе роста атомы Cd улетучиваются, образуя соединение с водородом легколетучий комплекс H₂Cd и уносятся из объема реактора в открытую атмосферу через вытяжной шкаф. Понижение температуры подложки T_П и источника T_И не привело к получению совершенных пленок стребуемыми параметрами и достаточно хорошей морфологией.
Результаты исследований показывают, что при низких температурах подложки образуются мелкозернистые, высокоомные ( ρ ≥ 10⁵ Ом/см) пленки со смешенной модификацией, которые менее фоточувствительные. При температуре источника Т_И=900-950^оC и подложки Т_П =600-650^оС синтезируются текстурированные, крупноблочные пленки CdTe, кубической модификацией. Удельное сопротивление таких пленок = 10² -10³ Ом/см и подвижность =80-120cм²/Вс достаточно с высокой фоточувствительностью.
Возможность с помощью несложной технологии изготовить поликристаллические пленки теллурида кадмия р – типа с заданными свойствами и размерами зерен позволяют использовать СdТе в качестве базового материала при создании эффективных, дешевых фотопреобразователей для наземного назначения и фотоприемников широкого класса, способных работать в экстремальных условиях.