Анотація до роботи:

Іваніцька В.Г. „Взаємодія поверхні CdTe різної кристалографічної орієнтації з розчинами на основі І₂ та Н₂О₂–НІ”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника. Івано-Франківськ, 2008.

На основі експериментальних досліджень процесів хімічної взаємодії поверхні монокристалів CdTe різних кристалографічних напрямків з іодвмісними (І₂–СН₃ОН, І₂–ДМФА), та іодвиділяючими розчинами (H₂O₂–HІ–розчинник) розроблено склади травильних композицій та методики обробки поверхні CdTe. З використанням математичного планування експерименту побудовано поверхні однакових швидкостей травлення вказаних напівпровідників в досліджуваних системах розчинів. Органічним компонентом травильних композицій використано: метанол, етиленгліколь, цитратну, лактатну, тартратну кислоти, а також суміші етиленгліколю та цитратної кислоти.

Встановлено вплив органічного розчинника на процес хімічного травлення і поліруючі властивості травників, до складу яких вони входять. Досліджено кінетичні обмеження процесу розчинення, визначено межі існування областей поліруючих, неполіруючих та селективних розчинів у кожній з досліджуваних систем.

Вперше показано вплив кристалографічної орієнтації поверхні монокристалічного CdTe на швидкість і характер її взаємодії із розчинами розроблених травильних композицій. Визначено залежність розмірів областей поліруючих розчинів в потрійних іодвиділяючих системах від орієнтації монокристалічної поверхні зразків.

Встановлено існування компенсаційної залежності в кінетиці хімічного травлення CdTe водними розчинами досліджуваних систем. На основі аналізу результатів кінетичних вимірювань, металографічного та профілографічного дослідження, а також РФЕС проведено оптимізацію складів травників та технологічних режимів процесу хімічної модифікації поверхні CdTe.

1. Вперше встановлено характер та кінетичні закономірності хімічного розчинення поверхні CdTe, орієнтованої по кристалографічних напрямках [111]А, [111]В, [110] і [100], в іодвмісних та іодвиділяючих розчинах Н₂О₂–НІ–орга-нічний розчинник. Побудовано поверхні однакових швидкостей травлення, визначено межі існування областей поліруючих, селективних та неполіруючих розчинів.

2. Вперше показано, що на швидкість і характер хімічного розчинення монокристалів CdTe в травниках H₂O₂–HІ–розчинник впливає орієнтація його поверхні, склад та природа компонентів травника, а розміри областей поліруючих розчинів для кристалів досліджуваних орієнтацій зростають в ряду:

CdTe (100) < CdTe (111)А < CdTe (111)В < CdTe (110).

3. Вперше встановлено вплив органічних розчинників на хімічне травлення різноорієнтованої поверхні CdTe і показано, що концентраційний інтервал поліруючих розчинів Н₂О₂–НІ–розчинник збільшується при заміні розчинників в ряду: метанолетиленглікольлактатна кислотатартратна кислотацитратна кислота/етиленглікольцитратна кислота.

4. Методами мікроструктурного і профілографічного аналізів та рентгенів-ської фотоелектронної спектроскопії досліджено стан поверхні CdTe і встановлено її стехіометричний склад після травлення розробленими травильними композиціями.

5. Підтверджено існування компенсаційного ефекту в кінетиці хімічного травлення CdTe розчинами на основі сполук іоду і встановлено, що на характер компенсаційної залежності впливає склад і природа цих травників, а впливу орієнтації напівпровідникового кристалу не виявлено.

6. Розроблено методику хімічного полірування напівпровідників типу А^ІІВ^VІ іодвиділяючими розчинами H₂O₂–HІ–С₆Н₈О₇, H₂O₂–HІ–С₄Н₆О₆ та H₂O₂–HІ–С₆Н₈О₇/ЕГ, яку доцільно застосувати для формування полірованих поверхонь з нанорозмірним мікрорельєфом. Запропоновано технологічну схему формува-ння очищеної від оксидів телуру поверхні CdTe та твердих розчинів Cd_1-хZn_хTe з використанням іодвиділяючих водних розчинів Н₂О₂–НІ–розчинник.

7. Запропоновано серію іодвмісних та іодвиділяючих травників для різних технологічних обробок поверхні монокристалів CdTe різної орієнтації, оптимізовано їх склади, а також методики і режими хімічної модифікації поверхні. Вони успішно використовуються в наукових лабораторіях Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ, Чернівецького національного університету ім. Юрія Федьковича та Інституту фізики при Карловому університеті (м. Прага, Чехія).

Публікації автора:

1. Томашик З.Ф., Иваницкая В.Г., Томашик В.Н., Фейчук П.И., Щербак Л.П. Влияние кристаллографической ориентации монокристаллов CdTe на закономерности их химического травления в растворах иода в диметил-формамиде // Журн. неорг. химии. – 2005. – Т. 50, № 11. – С. 1765 – 1768.

Дисертантом вивчено кінетичні закономірності травлення монокристалів CdTe з різною орієнтацією поверхні в розчинах І₂–ДМФА.

2. Іваніцька В.Г., Томашик З.Ф., Фейчук П.І., Щербак Л.П., Томашик В.М. Взаємодія монокристалічного CdTe різної кристалографічної орієнтації з розчи-нами системи І₂–СН₃ОН // Вопросы химии и хим. технологии.– 2006. – № 3. – С.15-18.

Дисертантом досліджено концентраційні залежності швидкостей травлення в розчинах І₂–метанол.

3. Томашик З.Ф., Іваніцька В.Г., Томашик В.М., Фейчук П.І. Взаємодія кадмій телуриду з йодвиділяючими розчинами потрійної системи H₂O₂–HI–етиленгліколь // Науковий вісник ЧНУ. – Вип. 307 – Хімія. – Чернівці: ЧНУ. – 2006. – С. 136-141.

Дисертантом досліджено хімічну взаємодію поверхні CdTe з розчинами H₂O₂–HI– етиленгліколь, визначено межі областей поліруючих розчинів.

4. Иваницкая В.Г., Томашик З.Ф., Томашик В.Н., Фейчук П.И., Моравец П., Франц Я. Влияние кристаллографической ориентации CdTe на его травление иодвыделяющими смесями Н₂О₂ – НI – С₆Н₈О₇/этиленгликоль // Конденсир. среды и межфаз. границы. – 2007. – Т.9, №1. – С. 47-52.

Дисертантом проведено хіміко-динамічне полірування монокристалів CdTe в розчинах системи Н₂О₂ – НI – С₆Н₈О₇/этиленгліколь.

5. Ivanits’ka V.G., Moravec P., Franc J., Tomashik Z.F., Feychuk P.I., Tomashik V.M., Shcherbak L.P., Masek K., Hцschl P. Chemical etching of CdTe in aqueous solutions of H₂O₂–HI–citric acid // J. Electron. Mater. – 2007. – V. 36, №8. – P. 1021-1024.

Дисертант приймала участь в дослідженні та проведенні оптимізації травильних розчинів.

6. Іваніцька В.Г., Щербак Л.П. Дослідження кінетики розчинення кристалів CdTe в розчинах системи І₂–метанол // Збірник наук. праць: Х наук. конф. “Львівські хімічні читання. – 2005”. – Львів (Україна): Видавн. центр Львів. нац. університету ім. Івана Франка. – 2005. – С. Ф106.

Дисертантом встановлено вплив орієнтації на швидкість травлення.

7. Томашик В.М., Іваніцька В.Г., Томашик З.Ф. Вплив кристалографічної орієнтації CdTe на хімічне травлення розчинами йоду в диметилформаміді // Фізика і технологія тонких плівок. Матеріали Х Міжн. конференції. – Ів.-Франківськ (Україна) – 2005. – Том. 1. – С. 218-219.

Дисертантом досліджено концентраційну залежність швидкості взаємодії монокристалів CdTe з активними компонентами розчину.

8. Ivanits’ka V., Tomashik Z., Feychuk P., Tomashik V., Shcherbak L. Interaction of the different orientation CdTe single crystals with the iodine emerging solutions of the H₂O₂–HI–glycol system // XII^th Іnternational Seminar on Physics and Chemistry of Solids. – Lviv. – 2006. – P. 121.

Дисертантом вивчено кінетичні характеристики і вплив на них орієнтації поверхні при хімічному травленні CdTe в розчинах H₂O₂–HI–етиленгліколь.

9. Ivanits’ka V.G., Moravec P., Franc J., Tomashik Z.F., Feychuk P.I., Tomashik V.M., Shcherbak L.P. Chemical polishing of CdTe in water solutions of H₂O₂–HI–citric acid // The 2006 U.S. Workshop on the Physics and Chemistry of II–VI Materials. – Newport Beach, California (USA). – 2006. – P. 41-42.

Дисертантом встановлено межі існування області поліруючих травильних розчинів, проведено ХДП поверхні CdTe розчинами H₂O₂–HI–С₆Н₈О₇.

10. Иваницкая В.Г., Томашик З.Ф., Фейчук П.И., Моравец П., Томашик В.Н., Франц Я. Травление монокристаллов CdTe различной ориентации иодвыделяющими растворами Н₂О₂–НІ–С₆Н₈О₇/этиленгликоль // III Всероссийская конференция “Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах (ФАГРАН-2006)”. – Воронеж (Россия). – 2006. – С. 529-532.

Дисертантом досліджена концентраційна та температурна залежності швидкості травлення CdTe водними розчинами Н₂О₂–НІ–С₆Н₈О₇/этиленгліколь.

11. Томашик В.М., Іваніцька В.Г., Томашик З.Ф., Фейчук П.І., Моравец П., Франц Я. Особливості хімічного травлення монокристалів CdTe різної криста-лографічної орієнтації розчинами на основі І₂ та Н₂О₂–НІ // Фізика і технологія тонких плівок та наносистем. Матеріали ХІ Міжн. конференції. – Ів.-Фран-ківськ (Україна) – 2007. – Том. 1. – С. 49-51.

Дисертантом запропоновано склади травильних розчинів на основі системи Н₂О₂–НІ для хімічної обробки поверхні монокристалів CdTe.

12. Іваніцька В.Г., Томашик З.Ф., Томашик В.М., Фейчук П.І., Моравец П., Франц Я. Взаємодія CdTe різної кристалографічної орієнтації з травильними композиціями Н₂О₂–НІ–СН₃ОН // Збірник наук. праць: ХІ наук. конф. “Львівські хімічні читання. – 2007”. – Львів (Україна): Видавн. центр Львів. нац. університету ім. Івана Франка. – 2007. – С. Н 34.

Дисертантом проведено ХДП зразків кадмій телуриду, оптимізовано склади розчинів для поліруючого травлення напівпровідникового матеріалу.