Фотопластический эффект в узкощелевых кристаллах халькогенидов ртути

Б. П. Коман$^{1}$, О. О. Балицкий$^{1}$, Д. С. Леонов$^{2}$

$^{1}$Львовский национальный университет имени Ивана Франко, ул. Университетская, 1, 79000 Львов, Украина
$^{2}$Технический центр НАН Украины, ул. Покровская, 13, 04070 Киев, Украина

Получена: 21.03.2018. Скачать: PDF

В работе рассмотрены особенности фотопластического эффекта (ФПЭ), наблюдаемого в узкощелевых ($E_g \cong$ 0,2 эВ) кристаллах халькогенидов ртути при облучении белым светом в процессе их одноосной деформации. Установлено, что облучение влияет на пластическую деформацию узкощелевых кристаллов твёрдых растворов Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te ($х$ — молярный состав). Исследованный в работе отрицательный фотопластический эффект (ОФПЭ) связан с уменьшением при облучении белым светом напряжения пластического течения в условиях пластической деформации кристалла с постоянной скоростью нагружения. Установлено, что, в отличие от широкозонных кристаллов соединений II–VI групп, проявляющих положительный ФПЭ, в кристаллах узкощелевых твёрдых растворов Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te ОФПЭ наблюдается в отсутствие внутреннего фотоэффекта. Модель, объясняющая природу ОФПЭ, основывается на установленном факте уменьшения при освещении кристалла положительного заряда в оксидном слое приповерхностной области кристалла. Этот процесс понижает потенциальный барьер для выхода на поверхность дислокаций, порождаемых приповерхностными источниками в процессе динамического нагружения. Следствием является уменьшение напряжения пластического течения кристалла.

Ключевые слова: фотопластический эффект, узкощелевые полупроводники, халькогениды ртути, дислокации, деформация.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v40/i04/0529.html

PACS: 61.72.Lk, 61.80.Ba, 61.82.Fk, 62.20.fq, 81.40.Lm, 81.40.Wx, 83.60.Np


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. T. Suzuki, Dislocation Dynamics and Plasticity. Overview (New York: Springer-Verlag: LLC: 2011).
  2. F. R. N. Nabarro, Theory of Crystal Dislocations (Oxford University Press: 1967).
  3. F. Herbert Matare, Defects Electronics in Semiconductors (New York–London–Sydney–Toronto: John Wiley and Sons: 1971).
  4. M. I. Molotskii, R. E. Kris, and V. Fleurov, Phys. Rev. B, 51: 12531 (1995). Crossref
  5. R. B. Morgunov, Physics Uspekhi, 174: 131 (2004).
  6. M. Badylevich, Yu. L. Lumin, V. V. Kveder, V. I. Orlov, and Yu. Osipyan, Solid State Phenom., 95–96: 433 (2004). Crossref
  7. E. V. Darinskaya, E. A. Petrznik, S. A. Erofeeva, and V. P. Kisel, Solid State Phenom., 69–70: 503 (1999). Crossref
  8. J. S. Nadeau, J. Appl. Phys., 35, Iss. 3: 669 (1964). Crossref
  9. J. M. Cabrera, J. Appl. Phys., 55, Iss. 5: 1013 (1974). Crossref
  10. S. Gestrin and K. Koshelaevskaya, Proceedings of Voronezh State University. Series: Physics, Mathematics, 4: 511 (2017).
  11. Yu. A. Osip’yan and I. B. Savchenko, JETP Letters, 77: 130 (1968).
  12. Yu. A. Osip’yan and V. F. Petrenko, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 226: 803 (1976).
  13. L. G. Kirichenko and V. F. Petrenko, ZhETF, 74: 742 (1978).
  14. C. N. Ahlguist, M. J. Carrol, and P. Stroempl, J. Phys. Chem. Sol., 33: 337 (1972). Crossref
  15. E. Y. Gutmanas, N. Travitzky, and P. Haasen, phys. status solidi (a), 51: 435 (1979). Crossref
  16. B. P. Koman, Ukr. J. Phys., 32: 908 (1987).
  17. G. A. Ermakov, E. V. Korovkin, Yu. A. Osip’yan, and M. Sh. Shihsaidov, Solid State Phys., 17: 2364 (1975).
  18. B. P. Koman, Physics and Chemistry of Solid State, 12, No. 4: 1018 (2011) (in Ukrainian).
  19. M. S. Tyagl, Introduction to Semiconductor Materials and Devices (New York–Toronto–Singapure: John Wiley and Sons: 2001).
  20. C. R. Helms, J. Vacuum Sci. Techn. A, 8: 1178 (1990). Crossref
  21. D. J. Seo, Journal of the Korean Phys. Society, 45: 1575 (2004).
  22. J. S. Wang, E. M. Vogel, and E. Snitzer, Optical Mater., 3: 187 (1994). Crossref
  23. V. Misol, Surface Energy of Phase Separation in Metals (Moscow: Metallurgiya: 1978).
  24. V. M. Yuzevych and B. P. Koman, Phys. Solid State, 56: 895 (2014).
  25. V. M. Yuzevych, B. P. Koman, and R. M. Dzhala, J. Nano- Electron. Phys., 8, No. 4: 04005 (2016). Crossref
  26. B. P. Koman, Sensor Electronics and Microsystem Technologies, 13, No. 2: 84 (2016). Crossref
  27. N. V. Klassen, A. A. Vasin, and K. A. Polyanin, Materialovedenie, No. 10: 7 (2017).
  28. N. P. Kobeleva, M. A. Lebyodkin, and T. A. Lebedkina, Metallurgical and Materials Transactions A, 48, No. 3: 965 (2017). Crossref