hrvatski

Struktura i optička svojstva tankih filmova halkogenidnih poluvodiča

U ovom radu istraživana je veza strukturnih i optičkih svojstva ternarnog halkogenidnog sistema Ge-As-S i srednjeg koordinacijskog broja prema Tanakinoj teoriji. Halkogenidna stakla (Ge2S3) x (As2S3) 1-x, s x=0, 3, 0, 5, 0, 7, u obliku tankog filma deponirana su na različite podloge metodom trenutnog isparavanja. Strukturne promjene promatrane su pomoću Ramanove i FTIR spektroskopije te fotoluminiscentnih spektara. Optička svojstva materijala, indeks loma i energetski procijep, određeni su pomoću apsorpcije i refleksije u ultraljubičastom i vidljivom dijelu spektra. Analiza Ramanovih i IR spektara pokazala je da kod srednjeg koordinacijskog boja 2, 67 dolazi do strukturnog faznog prijelaza. Porast intenziteta vibracijskih vrpci karakterističnih strukturnih jedinica u IR spektrima kod uzorka s Z≤ 2, 68 ukazuje na topološko uređenje materijala dok pad njihovog intenziteta kod uzorka sa Z=2.78 ukazuje na promjenu strukture. Ramanovi spektri pokazuju da kod uzoraka s Z≤ 2, 68 paralelno s porastom broja karakterističnih strukturnih jedinica raste i broj homopolarnih veza koje se mogu povezati s defektima u materijalu pa uzrokuju porast intenziteta bozonske vrpce. Prelaskom granične vrijednosti srednjeg koordinacijskog broja, za Z=2, 78, maksimum bozonske vrpce pomiče se ka višim valnim brojevima koji su svojstveni za amorfne materijale 3D strukturom U skladu sa strukturnim promjenama, energetski procijep i indeks loma, dostižu svoje ekstremne vrijednosti za kritičnu vrijednost Z što je u skladu s teorijskim predviđanjima. Fotoluminiscentni spektri analizirani su u ovisnosti o koordinacijskom broju, temperaturi i vremenu u kojem je uzorak bio izložen laserskoj zraci. Uočeno je cijepanje fotoluminiscentne vrpce kod uzorka s Z=2, 68. Pojava druge fotoluminiscentne vrpce, čija se svojstva ne mogu objasniti MDS modelom, objašnjena je dodatnim fotoluminiscentnim mehanizmom povezanim s brojem defekata u materijalu.

hakogenidna stakla; tanki filmovi; struktura; Ramanova spektroskopija; infracrvena spektroskopija; apsorpcijska spektroskopija; fotoluminiscencija

nije evidentirano