Получение и свойства поликристаллического сульфида цинка для ИК оптики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, доктор химических наук Караксина, Элла Владимировна
- Специальность ВАК РФ02.00.01
- Количество страниц 288
Оглавление диссертации доктор химических наук Караксина, Элла Владимировна
ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Цели и задачи исследования.
ГЛАВА 1. Методы получения поликристаллического сульфида цинка для ИК оптики.
Литературный обзор).
1. Свойства сульфида цинка.
1.1. Физико-химические свойства.
1.2. Оптические характеристики ZnS.
1.3. Механические свойства сульфида цинка.
1.4. Кристаллическая структура материала.
1.5. Требования к оптическим изделиям из ZnS.
2. Способы получения поликристаллического ZnS в виде монолитных заготовок.
2.1. Получение сульфида цинка методом сублимации.
2.2. Метод горячего прессования порошка.
2.3. Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD).
3. Состав, структура и свойства сульфида цинка, полученного различными методами.
3.1. Примеси в ZnS и их влияние на оптические и механические свойства материала.
3.2. Собственные дефекты в сульфиде цинка.
3.3. Особенности кристаллической структуры ZnS. Связь структуры и оптико-механических свойств материала.
3.4. Механические свойства ZnS в зависимости от условий получения.
4. Высокотемпературная газостатическая обработка сульфида цинка для улучшения оптических характеристик материала.
ГЛАВА 2. Получение сульфида цинка химическим газофазным осаиедением по реакции паров цинка с сероводородом.
2.1. Схема установки и методика проведения экспериментов.
2.2. Исходные реагенты для синтеза ZnS по реакции паров цинка и сероводорода.
2.3. Очитка газа-носителя.
2.4. Содержание микропримесей в ZnS.
2.5. Газодинамические режимы процесса осаждения ZnS.
ГЛАВА 3. Термодинамика и кинетика процесса осаждения сульфида цинка из газовой фазы.
3.1. Термодинамический анализ процесса осаждения ZnS по реакции цинка с сероводородом.
3.2. Кинетические закономерности осаждения поликристаллического ZnS.
3.2.1. Зависимость скорости осаждения ZnS от условий
CVD процесса.
3.2.2. Определение константы скорости осаждения твердой фазы ZnS и коэффициента массопереноса в газовой фазе из зависимости толщины и состава осадков от координаты реактора.
3.2.3. Влияние параметров газофазного осаждения на механизм формирования поликристаллических слоев ZnS.
3.3. Характеристика морфологии осадков сульфида цинка.
ГЛАВА 4. Высокотемпературное газостатическое прессование поликристаллического ZnS.
4.1. Экспериментальное оборудование и методика проведения процесса прессования.
4.2. Рекристаллизация ZnS при газостатической обработке. Влияние условий HIP процесса на структуру поликристаллов.
4.3. Влияние параметров прессования на оптические свойства ZnS.
4.4. Механизмы уплотнения ZnS при газостатической обработке.
ГЛАВА 5. Состав, структура, оптические и механические свойства сульфида цинка.
5.1. Собственные дефекты в ZnS. Влияние газостатической обработки на стехиометрию состава кристаллов.
5.2. Влияние примесей на оптическое поглощение материала.
5.3. Кристаллическая структура ZnS.
5.3.1. Средний размер зерна поликристаллов.
5.3.2. Внутризеренная структура кристаллов.
5.3.3. Неоднородность размера зерна ZnS по координатам реактора.
5.3.4. Фазовый состав, текстура ZnS.
5.4. Механические свойства образцов до и после газостатического прессования.
5.4.1. Микротвердость, пластичность, трещиностойкость поликристаллического ZnS.
5.4.2. Модули упругости сульфида цинка.
5.5. Влияние газостатической обработки на упругие и оптические характеристики поликристаллического сульфида цинка.
ГЛАВА 6. Рассеяние излучения в видимой области спектра.
6.1. Поры в сульфиде цинка. Механизмы образования пор, взаимосвязь структуры и пористости материала.
6.2. Определение пористости образцов ZnS методом гидростатического взвешивания. Зависимость пористости материала от условий осаждения.
6.3. Определение размеров и концентрации пор в ZnS методом лазерной ультрамикроскопии. Влияние условий CVD процесса на размеры рассеивающих неоднородностей.
6.4. Оценка размеров оптических дефектов на основе спектральной зависимости пропускания сульфида цинка.
6.5. Связь кристаллической структуры ZnS и рассеяния излучения в видимой области спектра.
Оптимизация параметров процессов химического газофазного осаждения и газостатического прессования ZnS.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Неорганическая химия», 02.00.01 шифр ВАК
Получение, структура и свойства особо чистых поликристаллических CVD-ZnSxSe1-x2010 год, кандидат химических наук Савин, Дмитрий Вячеславович
Контролируемый газофазный синтез наноструктур для наноэлектроники, фотоники и микросистемной техники2012 год, доктор физико-математических наук Редькин, Аркадий Николаевич
Термическое газофазное осаждение алмазных плёнок с использованием нанокластеров ультрадисперсного алмаза в качестве центров зародышеобразования2002 год, кандидат физико-математических наук Грудинкин, Сергей Александрович
Нанокристаллические пленки сульфида и селенида цинка для тонкопленочных электролюминесцентных источников2011 год, кандидат физико-математических наук Романов, Эдуард Аркадьевич
Теплопроводность поликристаллов соединений А2В6 и сульфидов редкоземельных элементов2006 год, кандидат физико-математических наук Лугуева, Наталия Васильевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и свойства поликристаллического сульфида цинка для ИК оптики»
Цели и задачи исследования.
Актуальность работы. Современное оптическое приборостроение требует разработки и создания материалов, сочетающих термомеханическую прочность с высокой прозрачностью. В видимой и ИК области спектра из известных оптических материалов этим требованиям удовлетворяет поликристаллический сульфид цинка.
Поскольку область пропускания сульфида цинка (0.4-16 мкм), перекрывает основные области прозрачности атмосферных окон, материал находит широкое применение для изготовления элементов различных оптических приборов и устройств. Элементы из ZnS используются в системах формирования изображения (медицинская диагностика, неразрушающий контроль деталей и т.д.), в системах обнаружения и радиометрии, в лазерах с излучением в ИК диапазоне: 2.8, 3.8, 5.5 мкм и др.
Важное значение сульфид цинка имеет и для оборонной техники. Оптические элементы из ZnS используются в различных приборах высокоскоростных летательных аппаратов, таких как устройства поиска цели и передачи изображения, для аэрофотосъемки объектов, в оборудовании сопровождения и устройствах сигнализации, в системах наведения боеголовок ракет и т.д. Перспектива использования ZnS для изготовления таких элементов определяется способностью материала противостоять большим аэродинамическим нагрузкам без существенной деградации оптических характеристик. Благодаря высоким механическим характеристикам, высокой химической стойкости и термостабильности сульфид цинка представляет интерес не только как индивидуальный материал, но и как элемент композиционного материала, где ZnS выполняет роль покрытия на оптических элементах, в частности, из селенида цинка, являющегося менее прочным и твердым материалом.
Сульфид цинка получают различными методами. За рубежом разработана и в основном используется технология крупногабаритных заготовок на основе метода химического осаждения из газовой фазы по реакции паров цинка с сероводородом [1]. Также получил развитие метод высокотемпературного прессования порошка [2]. В нашей стране развивались два способа получения материала: сублимационный и метод прессования порошкообразного ZnS. Методом прессования в ГОИ (С.Петербург) были получены пластины до 320 мм и линзы из ZnS до 154 мм в диаметре. Метод прессования порошка привлекателен с точки зрения возможности получения профильных заготовок практически любой формы. Однако оба способа не обеспечивают высокого оптического качества материала.
Для получения высокопрозрачного материала наиболее перспективным является метод газофазного химического осаждения ZnS по реакции паров цинка и сероводорода (CVD) с последующим высокотемпературным газостатическим прессованием (ШР). Он позволяет получать материал с максимально высоким пропусканием во всем диапазоне прозрачности. Ни один из других существующих к настоящему времени методов получения материала не обеспечивает оптического качества, достигаемого данным способом.
Сульфид цинка, полученный на стадии химического газофазного осаждения, обладает несколько худшими оптическими параметрами в видимом диапазоне вследствие рассеяния, однако, отличается высокой прочностью, устойчивостью к воздействию влаги и твердых частиц, в связи с чем он используется в основном как материал для изготовления ИК окон бортовых систем аэроаппаратов, прозрачных в диапазоне 1-12 мкм.
Имеющаяся к настоящему времени в литературе информация об условиях процесса осаждения ZnS и свойствах материала, как правило, носит технологический и рекламный характер. Из открытых публикаций по получению ZnS основная доля принадлежит патентной литературе, однако, используя имеющиеся данные, не возможно воспроизведение параметров получения материала с высокими оптико-механическими характеристиками.
В связи с этим актуальной является задача разработки метода получения сульфида цинка на основе исследования связи состава, структуры и свойств материала, а также зависимости свойств от условий газофазного осаждения и последующего газостатического прессования. Решение этой задачи является основой технологии получения монолитных образцов ZnS, пригодных для изготовления оптических элементов.
Цель работы. Целью работы явилось создание физико-химических основ метода получения поликристаллического сульфида цинка с высокими оптико-механическими характеристиками, включающего стадии химического осаждения из газовой фазы по реакции паров цинка и сероводорода и последующей высокотемпературной газостатической обработки.
Для достижения поставленной цели было необходимо решение следующих задач:
- определение условий процесса химического газофазного осаждения, позволяющих выращивать монолитные образцы высокочистого сульфида цинка. Для этого, в свою очередь, было необходимо исследование кинетики и механизма осаждения слоев ZnS по реакции цинка с сероводородом. Проведение данных исследований требовало разработки конструкционных элементов и изготовление установки для получения материала с использованием высокотоксичных реагентов при пониженном давлении и высокой температуре;
- установление зависимости структуры, оптических и механических свойств материала от условий выращивания: температуры, концентрации, общего давления в реакторе;
- определение природы дефектов в ZnS, лимитирующих пропускание в коротковолновом диапазоне, механизма их образования и влияния на характеристики материала;
- разработка методики газостатического прессования образцов сульфида цинка для уменьшения содержания структурных дефектов и, как следствие, улучшения оптических характеристик образцов;
- исследование влияния условий газостатической обработки на оптико-механические свойства материала;
- оптимизация условий газостатического прессования в зависимости от предыстории материала.
Научная новизна.
1. Проведено исследование процесса химического осаждения поликристаллического сульфида цинка в условиях высокого пересыщения, обеспечивающего высокую скорость роста материала. Показано, что процесс протекает в области смешанного кинетически-диффузионного контроля роста с малой энергией активации. Определены кинетические характеристики процесса осаждения ZnS по реакции цинка с сероводородом на основе изменения по длине реактора состава твердофазного продукта ZnSxSi.x при введении в систему осаждения селеноводорода.
2. Разработана методика высокотемпературного газостатического прессования для повышения оптического пропускания сульфида цинка в видимом диапазоне. Выявлено влияние температуры, давления и продолжительности прессования на структуру, механические и оптические свойства материала. Проведено исследование кинетики уплотнения кристаллов в процессе прессования. Установлено, что при воздействии высоких температур и давлений на сульфид цинка реализуются механизмы пластической деформации и диффузионной коалесценции.
3. Исследована зависимость состава, структуры и свойств материала от условий синтеза и последующей газостатической обработки. Показано, что стехиометрический состав, спектральные характеристики и средний размер зерна поликристаллов в основном определяется температурой и концентрацией реагентов на стадии синтеза, и температурой и временем выдержки на стадии газостатического прессования. Изучено влияние температуры, разбавления и концентрации реагентов в зоне осаждения ZnS на величину эффективного свободного объема, характеризующего отклонение плотности полученного материала от плотности монокристаллического ZnS. Определены параметры CVD процесса, обеспечивающие минимальные значение свободного объема.
4. Выявлена взаимосвязь структуры поликристаллического сульфида цинка с оптическими и диэлектрическими свойствами материала. Установлена общность природы изменений свойств ZnS при газостатическом прессовании, связанной с уменьшением концентрации заряженных дефектов структуры. Проведены исследования природы рассеивающих центров в кристаллах, полученных химическим газофазным осаждением. Показано, что рассеяние в видимом диапазоне определяется, как наличием пор, образующихся на стадии CVD процесса, так и нарушением упаковки атомов в кубической решетке кристалла, приводящих к образованию двумерных дефектов структуры и обусловливающих слоистую структуру исходного материала.
5. На основании исследований свойств материала в зависимости от условий осаждения и газостатического прессования получены результаты, являющиеся заметным вкладом в развитие представлений о связи состава, определяемого параметрами получения, структуры и свойств сульфида цинка, важных с точки зрения использования в ИК оптике. Результаты исследований позволили разработать оптимальные режимы процесса получения высокооднородного, с низким содержанием примесей материала, пригодного для изготовления оптических элементов.
Совокупность результатов исследований представляет собой решение важной научно-практической задачи - создание метода получения крупногабаритных образцов высокочистого поликристаллического сульфида цинка с характеристиками, не уступающими лучшим зарубежным аналогам.
Практическая ценность и реализация результатов.
Разработана методика получения высокочистого поликристаллического сульфида цинка (суммарное содержание примесей менее Ю-4 ат.%) с высокими значениями пропускания (72 %) в ИК диапазоне (1-14 мкм) и механических параметров: прочности - 85 МПа, твердости - 2 ГПа, коэффициента трещиностойкости - 0.85 МПа-м1/2.
Разработана методика уплотнения ZnS с помощью высокотемпературного газостатического прессования с целью повышения оптического пропускания материала в видимом диапазоне. Выполненные исследования влияния условий газофазного осаждения и последующей газостатической обработки на структуру и свойства сульфида цинка позволили установить оптимальную область параметров процессов, при которых достигаются высокие оптические и механические характеристики материала.
Изготовлены опытные партии образцов сульфида цинка диаметром до 100 мм и толщиной до 10 мм. Образцы элементов из сульфида цинка с высоким пропусканием во всей области прозрачности и максимальным значением прочности, твердости и коэффициента трещиностойкости в настоящее время переданы заинтересованным организациям для создания устройств новой техники.
Исследования проводились в рамках ГНТПР «Новые материалы» (проект «Высокочистые простые и сложные вещества для технологии изделий микро- и оптоэлектроники»).
Положения, выносимые на защиту:
- методика получения поликристаллического сульфида цинка в высокочистом состоянии;,
- результаты исследования влияния условий процесса химического газофазного осаждения сульфида цинка на его состав, кристаллическую структуру, механические и оптические свойства;
-результаты исследования зависимости структуры и оптико-механических характеристик материала от параметров процесса высокотемпературного газостатического прессования;
- кинетические закономерности осаждения ZnS из газовой фазы и последующей рекристаллизации в процессе газостатической обработки;
- результаты изучения природы рассеивающих дефектов в ZnS и механизмов их «залечивания» при газостатическом прессовании.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на
IV национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов. Москва. 2003 г.;
V Всероссийской конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Санкт-Петербург. 2003 г.;
X и XI конференции по химии высокочистых веществ. Н. Новгород. 1995, 2000 гг.;
VII и VIII Всесоюзной конференции по методам получения и анализа высокочистых веществ. Горький. 1985, 1988 гг.;
VI Всесоюзном совещании «Применение металлоорганических соединений для получения неорганических покрытий и материалов». Горький. 1991 г.;
I Всесоюзной конференции по процессам химического осаждения слоев из газовой фазы. Черноголовка. 1991 г.;
I Украинской республиканской конференции «Газофазное получение новых функциональных материалов и пленок». Ужгород. 1989 г.;
VIII Научно-практической конференции «Химия, физика и технология халькогенидов». Ужгород. 1994 г.;
Международном техническом семинаре «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах». Москва. 1998, 2000 гг.
Публикация результатов. Основное содержание работы опубликовано в 20 статьях в журналах и трудах 25 международных и отечественных научных конференций. Результаты работы защищены Патентом Российской федерации.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 283 страницах и состоит из введения, шести глав, выводов, списка цитируемой литературы (194 наименования), содержит 33 таблицы и 149 рисунков.
Похожие диссертационные работы по специальности «Неорганическая химия», 02.00.01 шифр ВАК
Физико-химические основы создания электролюминесцирующих структур на основе широкозонных полупроводниковых соединений с высоким уровнем преобразования1998 год, доктор технических наук Каргин, Николай Иванович
Физико-химические основы химико-механического полирования CVD-ZnSe с использованием смол на основе канифоли2013 год, кандидат наук Вилкова, Елена Юрьевна
Синтез поликристаллических алмазных пленок с помощью лазерного плазмотрона2006 год, кандидат физико-математических наук Большаков, Андрей Петрович
Гидрохимический синтез, структура и свойства пленок пересыщенных твердых растворов замещения MexPb1-xS (Me - Zn, Cd, Cu, Ag)2004 год, доктор химических наук Маскаева, Лариса Николаевна
Электродуговой синтез поликристаллических алмазных покрытий и углеродных одностенных нанотрубок2001 год, кандидат физико-математических наук Переверзев, Валентин Григорьевич
Заключение диссертации по теме «Неорганическая химия», Караксина, Элла Владимировна
Выводы.
1. Разработаны физико-химические основы метода получения высокочистого поликристаллического сульфида цинка, включающего стадии газофазного химического осаждения по реакции паров цинка и сероводорода и последующего высокотемпературного газостатического прессования. Получен материал, обладающий высоким пропусканием в диапазоне 0.4-14 мкм. Изготовлены опытные партии образцов диаметром до 100 мм и толщиной до 10 мм, имеющие высокие оптические и механические характеристики. Отечественные аналоги такого материала отсутствуют.
2. Проведен термодинамический анализ процесса осаждения ZnS по реакции цинка с сероводородом. Показано, что основными компонентами газовой фазы являются атомы цинка, молекулы сероводорода и двухатомные молекулы серы. На состав газовой фазы в большей степени влияет температура и общее давление в реакционной зоне, состав твердой фазы определяется стехиометрическим соотношением исходных реагентов и температурой процесса. Для минимизации вклада в процесс конденсации ZnS продуктов диссоциации H2S общее давление в реакционной зоне должно находиться в интервале 0.1-0.01 атм. В температурном интервале 700-1000 К и соотношении концентраций исходных реагентов [Zn] : [H2S] близким к единице образуется сульфид цинка стехиометрического состава.
3. Определены значения параметров синтеза сульфида цинка: температуры реакционной зоны, общего давления и концентрации реагентов, - которые обеспечивают высокую (до 100 мкм/ч) скорость роста материала, равномерный профиль осадка и однородную морфологию. Показано, что скорость осаждения сульфида цинка из газовой фазы во всем интервале исследуемых параметров лимитируется скоростью процессов, протекающих на поверхности растущего слоя ZnS. На основе результатов исследования кинетики осаждения ZnS определены оптимальные условия синтеза материала с исходными характеристиками, необходимыми для последующей газостагической обработки.
4. Установлено, что при газостатической обработке материала под влиянием высоких температур и давлений в результате пластической деформации и диффузионной коалесценции происходит «вшшчивание» дефектов структуры сульфида цинка и увеличение пропускания материала в видимой и ближней ИК области спектра.
5. Выявлена природа рассеивающих дефектов в поликристаллическом сульфиде цинка, полученном методом газофазного синтеза. Показано, что рассеяние в видимом диапазоне обусловлено наличием пор и структурных дефектов, связанных с нарушением упаковки атомов ZtiS в структуре сфалерита. Определена зависимость эффективного свободного объема кристаллов от условий синтеза и последующего прессования. По спектральным зависимостям пропускания материала определены характерные размеры рассеивающих неоднородносгей и их зависимость от параметров CVD процесса.
6. Изучено влияние условий синтеза и газостатического прессования ZnS на механические свойства материала: прочность, микротвердость, коэффициент трепщностойкости и упругие характеристики. Показано, что в результате газостатической обработки наблюдается уменьшение значений твердости и трещиностойкости, в то время как упруго-пластические свойства, напротив, улучшаются. Выявлена связь упругих характеристик ZnS с кристаллической структурой материала.
7. По результатам исследования состава и структуры материала до и после газостатического прессования установлено, что при рекристаллизации ZnS в процессе обработки в газостате формируется близкая к равновесной структура, с преимущественной кристаллографической ориентацией <111>, состав материала приближается к стехиометрическому. Выявлена общность природы улучшения оптических и упругих свойств материала в результате газостатической обработки, связанная с уменьшением содержания дефектов, упорядочением структуры и упрочнением межатомных связей.
8. Определен интервал значений основных параметров процессов синтеза и газостатического прессования, при которых минимизировано влияние нестехиометрии состава и примесного поглощения на оптические свойства сульфида цинка. Получены образцы сульфида цинка с коэффициентом рассеяния в видимом спектральном диапазоне (0.5 мкм) равным 0.04 см'1. В совокупности с механическими характеристиками: прочностью на изгиб -85 МПа, твердостью - 2 ГПа, коэффициентом вязкого разрушения — 0.8 МПа-м1/2, - свойства полученного материала не уступают свойствам лучших зарубежных аналогов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Проблема получения сульфида цинка, соответствующего требованиям ИК оптики, связана с необходимостью разработки метода, позволяющего выращивать материал с высоким пропусканием во всем диапазоне прозрачности и высокими механическими характеристиками. За рубежом разработан и используется метод, включающий химическое газофазное осаждение и высокотемпературное газостатическое прессование. В отечественной технологии получения крупногабаритных заготовок сульфида цинка данный метод не используется. Однако в настоящее время он является практически безальтернативным в задаче достижения необходимых свойств ZnS как ИК материала.
Настоящая работа посвящена разработке основ метода получения поликристаллического высокочистого сульфида цинка, прозрачного во всем спектральном диапазоне, включающего стадии синтеза из газовой фазы и газостатического прессования. На основе исследований термодинамики и кинетики процесса образования ZnS по реакции цинка с сероводородом была разработана установка синтеза материала и выбраны условия процесса газофазного осаждения, позволяющие выращивать монолитные образцы диаметром до 100 мм и толщиной до 10 мм.
Для повышения оптического пропускания образцов полученного сульфида цинка в видимом спектральном диапазоне был разработан метод высокотемпературного газостатического прессования. Исследовано влияние параметров газостатической обработки на размер зерна поликристаллов и скорость уплотнения. По данным кинетики уплотнения и процесса рекристаллизации были оптимизированы условия газостатического прессования ZnS, позволяющие получать высокопрозрачный материал с коэффициентом рассеяния на длине волны 0.5 мкм равным 0.04 см"1, что соответствует лучшим значениям, известным из литературы.
При исследовании процесса газостатического прессования ZnS были выявлены механизмы «залечивания» дефектов структуры, определяющих рассеяние в исходном материале в видимом диапазоне спектра. Показано, что уплотнение материала при прессовании в условиях высоких температур и давлений происходит по механизму диффузионной коалесценции и пластической деформации. Знание механизмов уплотнения позволяет определять время полного уплотнения образцов сульфида цинка различной толщины.
При использовании материала для изготовления оптических элементов, испытывающих аэродинамические нагрузки, наиболее важными являются такие характеристики, как твердость, прочность, коэффициент трещиностойкости, упругие свойства материала. В работе представлены результаты исследований данных характеристик в зависимости от условий синтеза. Показано, что с увеличением размера зерна при газостатическом прессовании наблюдается уменьшение значений твердости и трещиностойкости, в то время как упруго-пластические свойства в результате обработки, напротив, улучшаются. Выявлена связь упругих характеристик материала с его кристаллической структурой.
Проведено исследование природы рассеивающих дефектов в сульфиде цинка, лимитирующих пропускание излучения в видимом спектральном диапазоне. Показано, что рассеяние излучения происходит на границах субмикронных пор, а также на границах внутризеренных слоев поликристалла с характерными размерами, близкими к длине волны излучения. На основании результатов исследования структуры, механических, оптических и диэлектрических свойств материала установлено, что изменения этих свойств в результате газостатической обработки имеют единую природу, связанную с уменьшением содержания дефектов структуры кристаллов ZnS.
Изучение оптических и механических характеристик ZnS в зависимости от условий синтеза и газостатического прессования позволило установить область параметров процессов, которая обеспечивает малый (единицы микрон) размер зерна ZnS на стадии CVD и, соответственно, высокие значения твердости, трещиностойкости и прочности, и максимально высокое (до 68 %) пропускание в видимом диапазоне в результате прессования. По совокупности характеристик полученный сульфид цинка не уступает лучшим зарубежным аналогам.
Список литературы диссертационного исследования доктор химических наук Караксина, Элла Владимировна, 2004 год
1. Donadio R.N., Connolly J.F., Taylor R.L. // Proc. SP1E Emerg. Opt Mater. 1981. V. 297. P. 65-69.
2. European Patent № 0950904 Al. 1999.
3. Морозова H.K., Кузнецов B.A. Сульфид цинка. М.: Наука. 1987.200 С.
4. Физика соединений АгВ6. Под ред. А Н. Георгобиани, М.К. Шейкмана. М : Наука 1986. 320 С.
5. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник. М.: Наука. 1979. 340 С.
6. Рафадьский Р.П. Гидротермальные равновесия и процессы минерал ообразования. М.: Атомиздат. 1972. С. 285.
7. Погорелый А.Д. // ЖФХ.1948. Т. 22. № 6. С. 731-740.
8. Сысоев В.А., Вербицкий О .П.// Монокристаллы и техника. Харьков: ВНИИМонокрисгалл. 1973. Вып.1 (8). С. 62-64.
9. Авен М., Пренер Д.С. Физика и химия соединений А2В6. Под ред. С.А. Медведева. М.: Мир. 1970. 624 С.
10. Твердые растворы в полупроводниковых системах: Справочник. Под ред. B.C. Земского. М.: Наука. 1978.197 С.
11. Harris R.L. et aL // NBS Spec. Publ 1984. V. 686. P. 52-58.
12. Савушкин B.H. и др. // Оптический журнал. 1992. N 7. С. 53-57.
13. Миркин. Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М. 1961. 863 С.
14. Datta S., Yacobi B.G., Holt D.B. // J. Mater. Sci. 1977. V. 13.P. 2411-2420.
15. Куколь B.B., Лакин E.E., Путятин В.Д.// Монокристаллы и техника. Харьков: ВНИИМонокрисгалл. 1975. Вып. 12. С. 14-20.
16. Klein С.А. et al. // Opt. Eng. 1986. V. 25. N 4. P. 519-531.
17. Taylor R.L., GoelaJ.S. //SPIEOpt Сотр. 1986.V.607. P. 22-35.
18. Korensttin R. et. al. //Proc. SPIE IntSoc.OptEng. 1997. V.3060. P. 181-195.
19. Tustisson R.W., Gentilman R.L. // SPIE Ceramics Inorg. Cryst 1988. V.968. С. 25-34.
20. European patent 0481140 Bl. 1990.
21. Goela J.S., Taylor R.L. //NBS Spec. Publ. 1985. V. 688. P. 106-127.
22. KozelskyM.J. //J. Ciyst. Growth 1967. V.l. N 5. P. 293-2%.
23. Green L.C. et al. //J. Chem. Phys. 1958. V.29. P. 1375- 1377.
24. Кузнецов B.A. // Рост кристаллов. M.: Наука. 1964. Т.64. С. 144-147.
25. Ананьева Г.В. // ФТТ. 1968. Т. 10. № 6. С. 1800-1806.
26. Sharmann А, Schwabe DJ/J. Ciyst. Growth 1977. V. 38. N 1. P. 8-12.
27. Сб. тез. докл. 7 Всесоюзн. совещ. «Кристаллические оптические материалы». Ленинград. 1989. С. 74-75.
28. Mochizuki К. // J. Ciyst Growth 1985. V. 71. P. 459-462.
29. Russel G.J., Woods J. II J. Cryst Growth 1979. V. 47. P. 647-653.
30. HartmannH. //Phys. Stat Sol. 1962. V. 2. P. 585-589.
31. G.T. Petrovsky. // Proc. SPIE Infrared Tech. 1991. V. 1540. P. 401-411.32. US Patent № 6111689.2000.
32. European Patent №> 0486236 Bl. 1991.
33. European Patent № 0678760 Al. 1995.
34. Goela J.S., Taylor R.L. II J. Mat Sci. 1988. V. 23. P. 4331-4339.
35. Campbell A., Hayman СII SPIE Rec. Develop. FR Сотр. 1988. V. 915. P. 79-83.
36. European Patent № 0935012 A2. 1999.38. US Patent № 6221482.2001.
37. US Patent № 6083561. 2000.
38. Taylor R.L., Donadio R.N. // Laser Focus 1981. V. 17. N 7. P. 41-43. 41 Braudeau Ph. et aL // J. de Physique Collogue CI. 1986. T. 47. P. Cl-193194.
39. Ананьева Г.В., Горохова Е.И.// Оптический журнал. 1997 Т. 64. N 9. С. 75-77.
40. Сб. тез. докл. 7 Всесоюзн. совещ. «Кристаллические оптическиематериалы» Ленинград. 1989. С. 39-40.
41. US Patent № 1.139.280.1967.
42. Сб. тез. докл. 7 Всесоюзн. Совещ. «Кристаллические оптические материалы» Ленинград. 1989. С. 87-88.
43. Uematsu К., et al. // J. Mat. Sci. Lett. 1988. V.7. N 5. P. 473.
44. Liang A.X., Rishi R.// J.Am.Ceram.Soc. 1991. V. 74. N 7. P. 1729-1731.
45. Nisenholz Z., Paz M., Hefetz M. et al. // for. J. Tech. 1988. V. 24. P. 627632.
46. Lewis K.L. // J. Cryst Growth 1984. V. 66. P. 125-136.
47. Miels P. // OptEng. 1976. V.15. N 5. P. 151-159.
48. Ж. Панков. Оптические процессы в полупроводниках. М. Мир. 1973.212 С.
49. Hill. J., Lewis K.L., Cullis A.// Proc. 6ht Intern. Conf. on CVD. 1977. P. 276-282.
50. Liang A.X., Rishi R // AppL Phys. Lett 1991. V. 58. N 5. P. 441-443.
51. Savage J. A.// Proc. SPffi Adv. Opt Mat. 1984. V. 505. P. 47- 51.
52. Борен К., Хафман Д. Поглощение и рассеяния света малыми частицами М.: Мир. 1986. 660 С.
53. Сб. тез. докл. 7 Всесоюзн. совещ. «Кристаллические оптические материалы. Ленинград. 1989. С. 67-68.
54. LendveyE. //J. Cryst Growth. 1971. V. 7. P. 77-84.
55. Ананьева Г.В., Горохова Е.И // Оптический журнал. 1997. Т. 64. N12. С. 52-55.
56. TownsendD., Field J.E. Hi. Mater. Scl 1990. V.25. P. 1347-1352.
57. Маненков А.А., Прохоров A.M. // Успехи физ. Наук. 1986. Т. 148. № 1. С. 179-211.
58. Кривонос Г А. и др. Процессы и оборудование для газостатической обработки. М.: Металлургия. 1994. 147 С.
59. Френкель ЯК //ЖЭТФ. Т.16. № 1. С.29
60. ПинесБ.Я. //ЖТФ. 1946. Т.16. Ж 6. С. 137
61. Гегузин Я. Е Физика спекания. М.: Наука. 1967. 360 С.
62. Процессы изостатического прессования. Под ред. Джеймса П. 1990. М.: Металлургия. 193 С.
63. GB Patent № 2125023 А. 1984.
64. D.J. Adams //Molecular Physics. 1976. V. 32. N. 2. P. 3-35.
65. Свойства неорганических соединений Справочник. Сост. Ефимов А. И. Л: Химия. 1983. 392 С.
66. Свойства элементов. Справочник. Сост. Андреев Т.В. М.: Металлургия. 1976.
67. Коцарь М. Л. и др. Высокочистые вещества. 1992. Т. 4. С. 108-109.
68. Петрянов И.В. м др. Лепесток (легкие респираторы). М.: Наука. 1984. 216 С.
69. Девятых Г. Г. и др. Высокочистые вещества. 1992. № 3. С. 118-124.
70. Hung. О. Pierson Handbook of CVD. Principle, technology and application. N.Y.: Noyes Publ. 1992. 482 P.
71. Золотовицкая Э.С. Штительман Э.В. Спектрографическое определение микропримесей в селениде цинка. // Харьков. 1981. Деп. рук. № 638 ХП-Д81.
72. Герасимов Г.Я. и др. Методы расчета вихревых гетерогенных потоков с химическим реагированием сред. М.: Изд-во ИВТ АН СССР. 1987.155 С.
73. Mason N. J., Walker P.J. // J/ Cryst Growth. 1991. V. 107.P. 181-194.
74. Гаврищук E.M. Получение высокочистого селенида цинка для ИК оптики. Диссертация . д.х.н. 2000. Н. Новгород.
75. Коршунов И. А. Получение высокооднородного селенида цинка методом химического осаждения из газовой фазы. Диссертация . .к.х.н. 1993. Н. Новгород.
76. Vandenbulcke L.// Thin Solid Films, 1983. V. 102. P.149-160.
77. Владыко M.H. Исследование условий кристаллизации материаловгруппы А2Вб из паровой фазы.// Автореферат диссертации. № 36/87. Черноголовка. 1987.
78. Bryant W.A. Review. // J. Mater. Sci. 1977. N 12. P.1285-1306.
79. Sladek K.J.// J. Electrochem. Soc. 1971. V. 118. P. 654-657.
80. Shaw D.W. Crystal growth: theory and thechniques.// Plenum Press. London. 1974. V. l.P.1-48.
81. Крушин П.Л. и др. // Высокочистые вещества. 1987. № 6. С. 112-115,
82. Фролов И. А. // Теоретические основы химической технологии. 1986. Т. 19. №6. С. 826-831.
83. Девятых Г.Г. и др.// Высокочистые вещества. 1990. № 2. С. 174-179.
84. Blocher J.M. // J. Vac. Sci. Technol. V. 11 N 4. P. 680-686.
85. Vandenbulke L, Vuillard G.// J. Less Com. Met 1979. V. 67. P. 65-78.
86. Крупкин П. JI. и др. // Высокочитые вещества. 1987. № 6. С. 79-82.
87. Девятых и др. Высокочистые вещества. 1988. № 5. С. 60-69.
88. Рад Р. и др. Свойства газов и жидкостей.// Л.: Химия. 1982. С. 471-475.
89. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. // М.: Наука. 1973. С.60-61.
90. Lewis K.L., Cook D. J., Roscoe P.B. // J. Cryst Growth 1982. V. 56. P. 614620.
91. Девятых Г.Г. и др.// Высокочистые вещества. 1987. №3. С. 171-173.
92. Reep D.H., Ghandi S.K. // J. Electrochem. Soc. 1983. V. 130. N 3. P. 675684.
93. Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений. М.: Наука 1981. 322 С.
94. Pickering М.А. et. al.// Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 1992. V.250. Р.145-159.
95. Каверин B.C. и др. В кн.: 11 Всесоюз. Совещ. По МОС для получения металлических и окисных покрытий: Тез. докл. М.: Наука., 1977. С. 22.
96. Гаврищук Е.М и др.// Неорг. матер. 1997. Т. 33. № П. С. 1320-1324.
97. Осаждение из газовой фазы. Под ред. Пауэлла. // М.: Атомиздат. 1970.471 С.
98. Мовчан Б.А., Демчишин А.В. // ФММ. 1969. Т. 28. № 4. С.653-657.
99. Blanconnier P., Cerclet М., Непос Р. // Thin Solid Films. 1978. V.55. Р.375-386.
100. Горелик С. С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М: Металлургия. 1978. 557 С.
101. Девятых Г. Г. и др.// Высокочистые вещества. 1993. № 2. С. 34-39.
102. Гегузин Я.Е.// ФТТ. 1961. Т. 3. № 2. С. 520-525.
103. Гегузин Я.У. // ДАН СССР. 1960. Т. 135. № 4. С.839-842.
104. Гегузин Я.Е. Макроскопические дефекты в металлах. М.: ГНТИЛ ЧЦМ. 1962. 252 С.
105. Лифшиц И.М., Слезов В В. // ЖЭТФ. 1958. Т. 35. Вып.2. С.1401-1404.
106. Поляков Л.М., Гегузин Я.Е. // ФТГ. 1961. Т.З. №2. С. 520-524.
107. Орлов А Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах. М.: Высшая школа. 1983.144 С.
108. Андриевский Р. А. и др. Прочность тугоплавких соединений М.: Металлургия. 1974. 230 С.
109. Wright P.J., Griffits R.G.M., Cockayne В. Hi. Cryst. Growth. 1984. V.66. N.l. P.26-34.
110. Levis K.L., Hill J. //Pros. VI Inter. Conf. CVD. Los Angeles. 1979.P.629.
111. Кузнецов П.И., ШемегВ.В., ОдинИ.Н. и др. //Докл. АН СССР. 1979. Т.248. N.4. С.879-882.
112. Manasevit Н.М., Simpson W.I. // J. Electrochem. Soc. 1971. V.118. N.4. P.644-651.
113. Blanconnier P., Cerclet M., Henoc P. // Thin Solid Films. 1978. V.55. P.375-386.
114. US Patent N 4944900. 1990.
115. Patent GB N 2125023 A. 1984.
116. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. M.:Металлургия.1958. 270 С.
117. Процессы реального кристаллообразования. Под ред. Белова Н.В. М: Наука 1977. 234 С.
118. Девятых Г.Г. и др. // Высокочистые вещества. 1993. № 4. С Л 6-23.
119. Щуров А.Ф. Введение в физику керамики. Н.Новгород.: Изд-во ННГУ. 166 С.
120. Чернов А.А. Процессы кристаллизации. Современная кристаллография. Т.З. Под ред. Вайнштейна Б.К., Чернова А. А., Шувалова JLА.// М.: Наука. 1979.407 С.
121. Гусев А.И. //УФН. 1998. Т.168. №1. С.55 -62.
122. Перевезенцев В.Н. // ФММ. 2002. Т. 93. №3. С. 1-12.
123. Zhenyi F. et al.//J.CrystGrowth. 2002. V,237. P.170701710.
124. HartmannH. //Appl. Phys. 1971. V.44. P. 1458-1461.
125. Piper WW., Roth W.L.// Phys. Rev. 1953. V.92. N 2. P. 503-507.
126. Верма А., Кришна П. Полиморфизм и политипизм в кристаллах. М.: Мир. 1969.273 С.
127. Kleinman D.A., Spitzer W.G. // Phys Rev. 1960. V. 118. N 1. P.110-117.
128. Марадудин А. Дефекты и колебательный спектр кристаллов. М.: Мир. 1968.432 С.
129. Валах М.Я, Лисица М.П. Фононы в соединениях А2В6.// Физика соед инений А2В6. М.: Наука. 1987. 320 С.
130. Guar S.R., etal. //J Phys.Chem.Sol. 1971. V.32. Р.2737-2747.
131. Marshall R., Mitra S.S. //Phys.Rev. 1964. V.134 A. P.1019-1025.
132. Девятых Г.Г. и др. // Высокочистые вещества 1991. № 2.С.63-68.
133. Lipson G.B. //AppLOpt 1977. V.16. N И. Р.2902-2908.
134. Грачева Т.А. и др.//ЖТФ. 2000. Т. 70. С. 117-120.
135. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ//М.: Металлургия, 1970. 368 С.
136. Baars J, Brandt G.// Phys. Chem.Solids 1973. V.34. P.305-309.
137. Вишняков Я. Д. Дефекты упаковки в кристаллической структуре. М.: Металлургия. 1970.215 С.
138. Новиков И.И. Дефекты кристаллов. М.: Наука. 1975. 213 С.
139. Смирнов Б.И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов. ЛЛ981. 187 С.
140. Най Дж. Физические свойства кристаллов.М.: Изд-во Ин. лит. 1960. 385 С.
141. Макюганток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М.: Мир. 1970. С. 396-406.
142. Milman U.V. et al/// Acta. Met Mater. 1993. V.28. P.2523-2527.
143. Щуров А.Ф., Перевощиков В.A. // Неорг. матер. 1997. Т.ЗЗ. №9. С. 10871092.
144. Разрушение. Т.7. Под ред. ЛибовицаГ. М.: Мир. 1976 634 С.
145. Гогоци Г.А., Башта А.В. // Проблемы прочности. 1990. № 7.С.49-50.
146. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М:Наука. 1974. 640 С.
147. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа. 1980. 475 С.
148. Савушкин В.Н. и др. // Оптический журнал. 1992. №7. С.53-55.
149. Nisenholz Z. et al Isr. J. Tech. 1988. V. 24. P.627-632.
150. Goela J.S // NBS Spec. Publ., 1985, v. 688, p. 106-127.
151. Zhang J., Ardell A.j. // J.Mater. Res. 1991. V.6. N 9.P. 1950-1956.
152. Валлиев P.3., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М : Логос. 2000. 271 С.
153. Сысоев А.Н. Определение упругих и неупругих характеристик материалов на акустической резонансной установке. Уч. Пособие. Изд-во: ННГУ. Н.Новгород.2000. 64 С.
154. Андриевский Р.А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе. М.: Металлургия. 1989. 318 С.
155. Пранцкявичюс Г А. // Тр. АН Латв.ССР. Серия Б. 1989. Т.5. С.103-1 II.
156. Seeger A., Haasen P. // Philos. Mag. 1958. V3. № 29. P.470-475.
157. Гусев А.И. //УФН T.168. №1. C. 55.
158. Девятых Г.Г и др. //Неорг. матер. 1995 Т. 31. N 8. С. 1017-1019.
159. Осипьян Ю.А., Петренко В.Ф. // ЖЭТФ. 1975. Т.69. С. 1362-1371.
160. Осипьян Ю.А., Петренко В.Ф. Движения заряженных дислокаций в полупроводниках Л В кн. Проблемы прочности и пластичности твердых тел. Л.: Наука. 1979. С. 118-128.
161. Щуров А.Ф., Круглое А.В., Перевощиков В.А.// Неорг. мат. 2001. Т. 37. №4. С. 428-433.
162. Композиционные материалы. Справочник. Киев. Наукова думка 1985. 591 С.
163. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. Пер. с англ. под ред. Соболева В В. М.: Изд. Ин. лит. 1961. С. 536.
164. Гез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике. М. Радио и связь. 1989. С. 286.
165. Шифрин К С. Рассеяние света в мутной среде. М.: ГИТТЛ. 288 С.
166. Drezner Y., Berger S., Hefetz M. A correlation between microstrueture, composition and optical transparency of CVD-ZnS. // J. Mater. Sci. 2001. B87. P. 59-65.
167. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: Высшая школа. 1985. 384 С.
168. Черемской П.Г., Слезов В.В., Бетехтин В.И. Поры в твердом теле. М.: Энергоиздат. 1990. 375 С.
169. Палатник Л.С., Черемской П.Г., Фукс М.Я. Поры в пленках. М.: Энергоиздат. 1982. 318 С.
170. Палатник Л.С, Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука 1972.
171. VandenBrecel C.H.J. Ctaictserization of CVD. Part 1. // Philips Res. Rep.1977. V.32. P. 118-133.
172. Иванов В.Б. и др.// Изв АН СССР. Неорг. Матер. 1967. Т.З. С. 1972-1976.
173. Осаждение из газовой фазы. Пер. с англ. М.: Атомиздагг. 1979. С. 20-24.
174. Девятых Г.Г, и др.// Доклады АН. 1993. Т.328. Ш 3. С.336-338.
175. Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. М.-Л.: Изд. АН СССР. 1958. С.278.
176. Гинье А. Рентгенография кристаллов// М.:Физматгиз, 1961. С.600.
177. Епанчинцев О.Г., Чистяков Ю.Д. // Заводская лаборатория. 1967. №5. С.569-574.
178. Заводская лаборатория. 1970. № 5. С.557-560.
179. Девятых Г. Г. И др. Высокочистые вещества. 1993. № 4. С.32-38.
180. Щуров А.Ф. и др. // Неорг. матер. 2004. № 4. С. 1-6.
181. Воронин Г.Ф. Основы термодинамики. М.: Изд-во МГУ. 1987.
182. Кутьин A.M., Кацнельсон К.М., Медвецкая В.Ю.// Тез.докл.6 Всес. шк -семинара «Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий». Новосибирск. 1989. с. 65-66.
183. Кутьин А.М., Зорин А.Д. // Тез. докл. 4 Всес. конф. «Термодинамика и материаловедение полупроводников». М. 1989. Ч.2.С. 407-408.
184. Кутьин A.M. // Материалы 4 Всес. шк. «Применение МОС для получения неорганических покрытий и материалов». Горький: ИХ АН СССР. 1989. С. 35-38.
185. Denbigh K.G. The principles of chemical equilibrium/ 4-th ed.„ Cambridge University Press. 1981.
186. Девятых Г.Г., Гаврищук E.M., Яшина Э.В. // Тез. докл. 8 Всес. конф. по методам получения и анализа высокочистых веществ. Горький. 1988. 4.2. С.233.
187. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В. А. и др.// Т. 1. Кн.1. М.: Наука. 1978.
188. Руманс К. Структурные исследования окислов и халькогенидов при высоких давлениях. //М.: Мир. 1969. 207 С.
189. Фок М.В., ГолубеваН.П. И ЖПС. 1972. Т. 17. В. 2. С. 261-268.
190. Балкански М., Безерман Р. // Труды IX Международ, конф. по физике полупроводников. Москва. 1968. Л.: Наука. 1969. Т.2. С. 1099-1104.
191. Lipson H.G.// Appl. Opt. 1977.V.I6. N.17. P. 2902-2908.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.