Физико-технологические основы ионообменных процессов в кристаллах полупроводников и сегнетоэлектриков для исследования свойств материалов и целей интегральной оптоэлектроники Федоров, Вячеслав Александрович

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Федоров, Вячеслав Александрович. Физико-технологические основы ионообменных процессов в кристаллах полупроводников и сегнетоэлектриков для исследования свойств материалов и целей интегральной оптоэлектроники : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.10.- Москва, 1996.- 556 с.: ил. РГБ ОД, 71 99-1/289-5

Введение к работе

Актуальность и перспективы

Современная история ионного обмена насчитывает уже более ста Лет, в течение которых ионообменные процессы в различных средах и материалах нашли разнообразные как практические, так и научные приложения во многих областях науки и техники. В оптоэлектронике ионный обмен нашел широкое применение прежде всего как эффективный метод формирования слабопогло-щаюших градиентных волоконных световодов, а также пленарных и канальных световодов в стеклах. Ионообменные световоды в подложках различных стекол являются наиболее перспективными структурами для создания различных интегрально-оптических элементов и устройств.

В результате предыдущих работ в области ионообменных процессов в стеклах и ионных кристаллах достигнуты значительные результаты, которые можно сформулировать следующим образом : ионный обмен можно считать сложившимся универсальным методом технологии интегральной оптоэлекгро-ники. Важнейшими достоинствами и преимуществами ионообменной технологии, открывающими широкие перспективы ее эффективного использования в различных объектах, и прежде всего в монокристаллах, являются : проведение ионообменных процессов при низких температурах и атмосферном давлении; низкая стоимость и доступность технологического оборудования; простота технологических операций; относительная безопасность; высокая интенсивность процессов и возможность создания на основе ионообменных структур высокоэффективных интегрально-оптических устройств, таких как планарные линзы, поляризаторы, модуляторы, дефлекторы, интерферометры, спектро-анализатрры, твердотельные лазеры и различные нелинейно-оптические элементы.

Однако, до последнего времени многие вопросы использования монокристаллов о качестве ионообменных сред оставались недостаточно изученными, что значительно сдерживало их широкое применение. Как правило, все проведенные многочисленные исследования касались либо физических свойств получаемых световодов, либо параметров ионообменного диффузионного процесса. Физико-технологические основы ионообменных процессов в кристаллах были недостаточно развитыми, что ограничивало возможности как разработки и моделирования новых, так и использования на практике известных ионообменных процессов.

Так, на современном этапе наибольшее распространение получили протонообменные процессы формирования структур для создания гибридных интегрально-оптических элементов на основе сегветозлектрнческих. кристал-

лов ниобата и танталата лития. Возможности формирования методами
протонного обмена высокопреломляющих световодов в кристаллах ннобата
лития, а также световодов в кристаллах танталата лития без необходимости
последующей монодоменизации пластин (процессы протекают при температу
рах ниже точки Кюри) привлекли внимание большого числа технологов и
разработчиков интегрально-оптических схем. При этом поиск оптимальных
условий процессов формирования световодов осуществлялся многими
исследователями на основе определения взаимосвязи между технологическими
условиями и оптическими свойствами протонообменных слоев. Однако, часто
оказывается, что варьирование в широких пределах параметрами протонного
обмена не влияет существенно на приращения и профили показателей
преломления, в то время как остальные физические свойства световодов, такие
как коэффициент оптических потерь, электро- и нелинейно-оптические
коэффициенты, стабильность и ряд других, меняются значительно. При этом
возникающие недоразумения по поводу того, что волноводы с практически
одинаковыми профилями распределения показателей преломления по глубине
характеризуются различными оптико-физическими свойствами относят, как
правило, к невоспроизводимости процесса протонного обмена. Для
объяснения этих и других закономерностей и особенностей ионообменных
процессов и обеспечения возможности создания ионообменных структур,
обладающих заданными свойствами, нсоах;?дома разработка комплексного
подхода, включающего проведение исследований кристаллической структуры
и ее взаимосвязи с оптическими свойствами формируемых ионообменных
слоев твердых растворов. ,

Так как образующиеся при ионном обмене в монокристаллах (или другом методе формирования) твердые растворы замещения существуют в виде тонких напряженных поверхностных слоев, важное как научное, так и Практическое значение имеет разработка неразрушающего метода определения параметров решетки, тензоров деформации (в общем случае тензора дисторсии) и напряжений в упруго-напряженных слоях. До настоящего времени задача определения деформаций в эпитаксиальных слоях была решена только для кубических структур, при этой или без учета анизотропии упруїих свойств и.ш в предположении отсутствия сдвиговых деформаций.

Очевидно, что деформированное и напряженное состояния в ионообменных структурах зависит от ориентации подложки, и поэтому важной задачей яв.тяеіся определение фундаментальных структурных и оімнчссміх характеристик эгнх твердых растворов, сооївеїствующих их ненапряженном;, состоянию Важное научное и прикладное значение имеет

такэхе разработка метода определения фундаментальных структурно-физических . параметров равновесных твердых растворов, которые могут существовать или могут быть исследованы только в виде неравновесных поверхностных слоев. Неравновесная упруго-напряженная структура в этом случае определяется стабилизирующим влиянием подложки. Для прогнозирования свойств формируемых поверхностных слоев (эпитаксиальных, ионообменных и т.д.) важно получить уравнения связи структурно-физических параметров неравновесных поверхностных слоев и соответствующих равновесных соединений или твердых растворов.

Так как диэлектрические материалы не позволяют реализовывать оптические интегральные схемы (ОИС) на единой подложке, поскольку на их основе невозможно создание планарных излучателей и фотоприемников, перспективной является возможность создания ОИС на основе полупроводниковых материалов, с высокими значениями акусто- и электрооптических, фотоупругих и фотоэлектрических коэффициентов, обладающие широким интервалом изменения ширины запрещенной зоны, уровня проводимости и значений показателя преломления. Этим требованиям в достаточной степеня удовлетворяют соединения класса A^JB⁶. В последнее время все больший интерес проявляется к их использованию н в устройствах интегральной оптики. Однако, известные технологические процессы получения поверхностных структур в кристаллах этих соединений (эпитаксия, диффузия) не в полной мере удовлетворяют современным требованиям.

Поэтому разработка и исследование надежной, научно обоснованной технологии формирования элементов интегральной оптоэлекгроники в соединениях А²В* является актуальной задачей. Такой технологией при создании надлежащих научных основ процесса может стать ионообменная технология.

Кроме наиболее известного практического применения в качестве одной из перспективных технологий оптоэлектроники, ионный обмен может быть с успехом использован как эффективный метод исследования свойств материалов, могущий дать важную научную информацию, не доступную для получения другими методами. Известно, что данные об ионообменном равновесии успешно используются для определения некоторых важных свойств, например, типа формируемого твердого раствора, энергии взаимообмена катионов и области фазового разделения в стеклах. Из анализа экспериментальных ионообменных диффузионных профилей могут быть рассчитаны коэффициенты самоднффузии обменивающихся ионов. Очевидно, что в приложении к новым объектам, кристаллам сетнетоэлектриков и

полупроводников A^!B^S, исследование ионообменных процессов при разработке необходимых методов расчета является перспективным и актуальным для получения новой научной информации о различных фундаментальных свойствах материалов, важной при разработке новых и развитии традиционных методов роста кристаллов и получения тонких кристаллических слоев.

Целью диссертационной работы является развитие нового перспективного направления, связанного с разработкой физико-технологических основ процессов ионного обмена в различных кристаллах полупроводников и сегнетоэлектриков, и в рамках этого направления:

разработка, изучение, моделирование и практическое применение процессов ионного обмена в кристаллах сегнетоэлектриков LiNbOj и LiTaOi и полупроводниковых соединений А²В' для формирования элементов интегральной оптоэлектроники на основе предложенного комплекса физико-химических и оптико-физических исследований свойств ионообменных слоев;

развитие возможностей применения ионообменного метода как эффективного метода исследования фундаментальных свойств материалов,

разработка новых методов . расчета деформированного и упруго-напряженного состояний в поверхностных структурах, разработка метода определения фундаментальных структурно-фазовых параметров неравновесных упруго-напряженных поверхностных слоев.

Основные задачи, определяемые целями работы :

разработка и реализация комплекса оптико-физических и физико-химических исследований свойств и параметров формируемых ионообменных монокристаллических слоев на основе разработанных методов расчета;

разработка нового метода расчета всех компонент тензора дисторсии в поверхностных структурах произвольной сингонии по данным двухкристальпой рентгеновской дифрактометрии;

разработка метода определения фундаментальных структурно-фазовых параметров (параметры кристаллической решетки, показатели преломления) неравновесных упруго-напряженных поверхностных слоев, соответствующих нх ненапряженному состоянию; _ч /

- полное структурно-фазовое и оптическое описание (построение
структурно-фазовых диаграмм, определение взаимозависимостей показателей
преломления обыкновенного и необыкновенндго лучей и параметров
кристаллической решетки) ненапряженных ионообменных твердых растворов

H.Li|.«NbOj, HxLii-nTaCb и Znv2Lii-_x[ ]х/гТаО) на основе разработанных методов расчета.

- разработка новых ионообменных процессов формирования структур интегральной оптоэлектроники с комплексом необходимых свойств на подложках кристаллов А²В» и сегнетоэлектриков LiNbOj и LiTaOj;

разработка методик определения фундаментальных термодинамических и диффузионно-кинетических характеристик материалов на основе результатов исследования ионообменных процессов в кристаллах;

- разработка физико-математической модели ионного обмена в монокристаллах, учитывающей влияние возникающих упругих напряжений на гетерогенное ионообменное равновесие и последующую диффузию, и применение ее для описания ионообменных процессов.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Предложен, разработан и реализован комплексный подход к исследованию напряженных ионообменных структур на поверхности монокристаллов ниобата и танталата лития для научного прогнозирования свойств интегрально-оптических элементов на их основе. Подход основан на систематическом исследовании как оптических, так и структурных свойств волноводов s кристаллах сегнетоэлектриков. Показано, что формируемые ионообменные топотаксиалъные слои характеризуются когерентным сопряжением с подложкой (отсутствием деформаций в поверхностной плоскости). На основе разработанных методов формирования и расчета дано полное структурно-фазовое описание систем HTaOj - LiTaOj я HNbOj - LiNbOj, широко используемых в интегральной оптике. Впервые идентифицированы различные кристаллические фазы, реализуемые в протонообменных световодах на различных срезах LiNbOj и LiTaOj в зависимости от условий обмена и отжига. Определены взаимозависимости параметров решетхи и их зависимости от показателя преломления в различных фазах этих систем. Предложена методика для определения отрицательных изменений показателя преломления обыкновенного луча в протонообменных волноводах, основанная на параллельном исследовании процессов обратного обмена и отжига. Впервые построены зависимости между приращениями показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в различных H,Lii-«NbOj и H,Lii. «TaOi фазах, реализуемых в протонообменных световодах. На основе полученных зависимостей в рамках полуколичествекной модели изменения показателя преломления в сегнетоэлектрических материалах рассчитаны зависимости между приращениями показагсяей преломления и концентрацией протонов в H.LiNb(Ta)Oj световодах.

Знание структурно-фазовых диаграмм монокристаллических твердых растворов, а также зависимости приращений показателей преломления необыкновенного и необыкновенного лучей во всех фазах позволяет научно выбирать оптимальные технологические режимы формирования ионообменных структур для создания интегрально-оптических элементов с требуемыми свойствами.

2. На основе обнаруженного структурно-фазового многообразия и полученных зависимостей оптических и структурных свойств напряженных слоев протонообменных твердых растворов объяснены различные закономерности (главная из которых : возможность существования различных волиоводных структур с одинаковым приращением показателя преломления, но различными, иногда значительно, структурными и, соответственно, другими физическими (электро-, акусто,- и нелинейно-оптическими) свойствами) и известные и обнаруженные особенности протонного обмена в кристаллах LiNbOs и LiTaOj, такие как аномальное увеличение показателя преломления при отжиге; возбуждение мод обыкновенной поляризации, аномальное затухание и деполяризованное рассеяние излучения, разориентация оптических осей обменного слоя и подложки, распространение гибридных мод в протонообменных световодах в LiNbOi; явление "самозавершаемости" протонного обмена в танталате лития и др. Таким образом, получены новые знания, которые закрывают многие вопросы технологии интегральной оптики, ранее связывавшиеся с исвоспроизво-димостыо протонного обмена. В действительности, многие из этих вопросов связаны с обнаруженными структурно-фазовыми переходами в протонообменных световодах в кристаллах ниобата и танталата лития.

Представлено термодинамическое описание фазовых равновесий в упруго-напряженных структурах. Показано, что упругие напряжения, возникающие в ионообменных слоях, играют важную роль в фазовых равновесиях. Рассмотрено влияние напряжений на стабильность двухфазной области и . стабилизацию . в напряженных слоях фаз, отсутствующих или нестабильных в равновесной диаграмме состояния. Дано качественное объяснение наблюдаемым различиям между равновесной диаграммой состояния протонообченного ниобата лития, построенной исследованием протонообменных порошков, и структурно-фазовой диаграммой, полученной нами в напряженных монокрисчаллических слоях fIiLii.>Nb03- Изучена термодинамика существования различных фаз НДЛі-ЛаОз. Установлено, что границы существования фаз зависят от ориентации пластины и определяются только значением мольной упругой энергии в напряженных протонообменных слоях.

Подробно изучен фотоупругий эффект в ионообменных световодах, Показано, что возникающие напряжения могут оказывать различное влияние на оптические свойства волноводных слоев в зависимости от ориентации подложки. Так, в общем случае (включая структуры на Х- и У-срезах) несоответствия параметров кристаллической решетки между ионообменным слоем и подложкой вызывают двухосиость и возникновение недиагональных элементов в тензоре диэлектрической проницаемости, которые могут вызывать разориентацию оптических осей волноводного слоя и подложки.

3. Разработан новый метод расчета деформированного состояния в
поверхностных структурах произвольной сингонии на основе эксперимен
тальных данных двухкристальной рентгеновской дифрактометрии. Впервые
показана возможность определения всех шести компонент тензора деформации
и, в общем случае, всех трех компонент тензора вращений. В общем виде
получены соотношения между компонентами тензора деформации и
изменениями кристаллографических параметров кристаллов.

4. Разработан метод определения фундаментальных структурно-фазових
параметров (параметры кристаллической решетки, показатели преломления)
неравновесных ynpyro-напряжеиных поверхностных слоев, соответствующих
их ненапряженному состоянию. Получены уравнения связи структурно-
физических параметров упруго-деформированных неравновесных поверхност
ных слоев и соответствующих ненапряженных равновесных соединений и
твердых растворов. Получены уравнения связи между экспериментально
определяемыми компонентами тензора деформации в структурах на
специально подобранных кристаллических срезах ниобата и танталата лития
и параметрами решетки соответствующих ненапряженных твердых растворов.

5. Разработаны и проведены комплексные физико-технологические
исследования новых ионообменных процессов в кристаллах ниобата лития
(обратный обмен в отожженных протонообменных световодах) и танталата
лития (неизовалентный ионный обмен, двойной ионный обмен и обратный
протонный обмен), позволяющих формировать световоды с широким
диапазоном оптико-физических параметров.

Предложен и изучен процесс обратного протонного обмена в отожженных протонообменных световодах в кристаллах ниобата лития. Формирование спетоводоз с симметричным ППП методом обратного протонного обмена позволит привести к снижению потерь при стыковке волновода с волокном, и делает перспективной данную технологию для создания интегрально-оптических устройств с малыми потерями.

-44.

Разработаны процессы неизовалентного ионного обмена Me²* -> 2Li* в кристаллах LiTaOj (при температурах ниже точки Кюри) и способы получения качественных Mc:LiTaOj световодов (а< 1 дБ/см), поддерживающих распространение мод обеих поляризаций. Изучены закономерности и особенности процессов. Проведены исследования состава, структуры и волноводных свойсгв получаемых слоев. Разработаны процессы двойного ионного обмена в кристаллах LiTaOj, заключающиеся 8 одновременном протекании ионного обмена Me²* ~* 2Li* и Н* -» Li⁺. Получаемые световоды характеризуются аномально высоким приращением показателей преломления о- и е-луча (/1/1,=0.15, 4л„=0,11) и различным знаком контролируемого двулуче-преломления в ионообменных слоях. Изучен механизм процесса и свойства получаемых световодов.

Дано полное структурно-фазовое описание цинк-замещенных нестехио-метричных твердых растворов с катионными вакансиями на основе танталата лития Ziu/jLii-x[ ]%ігТаОі. Обнаружена новая /?-фаза твердых растворов в системе ZnTajOs-LiTaO). Построены взаимозависимости параметров кристаллической решетки и показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для каждой из фаз.

Обнаруженные возможности ионообменного легирования ЬіТаОз редкоземельными элементами после оптимизации технологии могут быть использованы для реализации простых и высокоэффективных волноводных ляэеров и оптических усилителей.

Впервые показана возможность протекания процессов обратного прогонного обмена в кристаллах танталата лития для изготовления пленарных поверхностных пленарных световодов, поддерживающих распространение мод обыкновенного луча, и заглубленных световодов, поддерживающих распространение мод необыкновенного луча. Проведены исследования получаемых структур и параметров процесса обратного протонного обмена как в посіеобменних, так н в отожженных протонообменных световодах.

Таким образом, показано, что высококачественные оптические волноводы с большим разнообразием свойств могут быть получены методом ночного обмена в ниобате и танталате лития. Полученные результаты свидетельствуют о разработке новых процессов, позволяющих сделать ионообменный метод универсальной технологией формирования интегралыю-омшческнх структур.

6. Показана возможность эффективного применения метода ионного обмена для определения фундаментальных термодинамических и диффузионных параметров соединений и взаимных твердых растворов.

-II-

Исследованием ионообменных процессов Cd¹* -> Zn²* в системах порошок ZnSe (ZnS)-pacnnae (раствор) солей в температурном интервале 100+7004: изучены структурно-фазовые равновесия в субсолндусной области систем ZnSe-CdSe и ZnS-CdS и определены равновесные границы существования и сосуществования фаз твердых растворов Cd,Zm-»Sc (Cd.Zm-.S) со структурой сфалерита и вюрцита. Построены и дано полное термодинамическое описание диаграмм состояния систем ZnSe-CdSe и ZnS-CdS в субсолндусной области. Определена температура структурно-фазового перехода сфалерит-вюрцит в CdSe. Показано, что твердые растворы Cd.Zni-xSe и CdxZm^S обоих структурных типов подчиняются закономерностям регулярных растворов. Используя предложенные методики, впервые определены энтальпии структурных фазовых переходов сфалернт-вюрцнт а CdSe, ZnSe, CdS и ZnS. Получено хорошее совпадение рассчитанных диаграмм состояния с нашими и известными экспериментальными данными.

Построены температурные зависимости коэффициентов самодиффузии ионов цинка в ZnSe, ZnS и кадмия в сфалернтных модификациях CdSe и CdS. Получены эмпирические соотношения между параметрами Аррениуса коэффициентов самодиффузии металлов в халькогенидах цинка и кадмия.

Построена зависимость показателя преломления от состава твердого раствора Cd,Zni-,Se со структурой сфалерита для двух длин воли. Показано, что с учетом этой зависимости разработанные термодинамическая н кинетическая модели ионообменного процесса позволяют достаточно точно прогнозировать профили показателя преломления а евгтоводных CdiZniiSe слоях.

7. Разработаны новые способы получения различных ионообменных
варизонных слоев твердых растворов и гетероструктур в кристаллах
полупроводниковых соединений А^!В^Й : ZnS, ZnSe, CdS, CdSe и CdTe и
проведены комплексные физические и физико-химические исследования
закономерностей и особенностей этих ионообменных процессов.

8. Предложена физико-математическая модель ионообменного
гетерогенного равновесия н ионообменной диффузии в монокристаллах АШ⁴,
учитывающая роль возникающих в процессе ионного обмена в монокристалле
упругих напряжений и генерируемых дислокаций несоответствия. Модель
экспериментально подтверждена исследованиями ионообменных процессов
Cd²* ~* Zn^2t в системах расплав - монокристалл ZnSe ( ZnS) и позволяет
моделировать процесс получения ионообменных слоеи твердых растворов
Cd»Znt »Se(Cd_sZm-iS) с заданными составом на поверхности монокристалла и
концентрационным профилем по глубине.

Ррактическая ценность результатов работы состоит в следующем:

1. Разработаны системы легирующих расплавов н растворов и
способы формирования ионообменных структур в кристаллах полупроводни
ковых соединений A4J* и сегнстоэлектриков LiNbOjH LiTaOj, которые могут
найти успешное применение в различных устройствах интегральной
оптоэлсктроники.

2. Дано полное структурно-фазовое описание систем НТаОэ - LiTaOj и
HNbOj - LiNbOj, широко используемых в интегральной оптике. Определены
взаимозависимости параметров решетки и их зависимости от показателя
преломления в различных фазах этих систем. Установлены технологические
режимы формирования различных фаз в протоиообменных световодах в
кристаллах LiNbOj и LiTaOj. Выработаны практические рекомендации для
формирования волноводов с комплексом необходимых свойств. Знание
впервые построенных структурно-фазовых диаграмм позволяет научно
выбирать оптимальные технологические режимы формирования и прогнози
ровать свойства ионообменных сгруктур для создания интегрально-оптичес
ких злемелтов с требуемыми параметрами;

Построены и полностью термодинамически описаны диаграммы состояния в субсолидусной области квазибинарных систем CdS-ZnS и CdSe-ZnSe. Определены важные термодинамические параметры чистых соединений и взаимных твердых растворов. Определены коэффициенты самодиффузни цинка в ZnS и ZnSe и кадмия в CdS и CdSe. Полученные данные могут эффективно использоваться при совершенствовании и моделировании различных технологических методов роста кристаллов и получения поверхностных кристаллических слоев соединений А^!В>.
Разработанный новый метод полного определения деформированного состояния в поверхностных структурах перспективен для высокоэффективных исследований различных эпитаксиальных, ионообменных или диффузионных процессов получения поверхностных кристаллических слоев и расчета или оценки важных структурных, физических или функциональных параметров формируемых структур.
Разработан процесс изготовления методом обратного протонного обмена в отожженных H;LiNbOj световодах двухпдечевого интегрально-оптического фазового модулятора для волоконно-оптического гироскопа. Предложенный процесс обладает значительными преимуществами перед традиционными методами, позволит снизить оптические потери, повысить точность и уменьшить габариты волоконно-оптических, гироскопов н обеспечивает возможность их массового производства за счет применения пленарной технологии изготовления на одной пластине Y-раэветвктеля и фазового модулятора.

-із-

Научные положения, выносимые на зашиту:

Разработанные и хоматексно исследованные новые ионообменные процессы в кристаллах ссгиетоэлектрихов ннобпта лития (обратный обмен в отожженных протонообменных световодах) и таиталата лития (неизовалент-иый ионный обмен, двойной ионный обмен и обратный протонный обмен) и полупроводниковых соединений А²В» позволяют формировать высококачественные варнзоииые слои твердых растворов или гетероструктуры с широким диапазоном изменения физических и функциональных параметров.
Разработанный метод расчета деформированного состояния по данным двухкрисгальной дифрактометрии впервые обеспечивает возможность определения всех компонент тензора дисторсии в поверхностных кристаллических слоях произвольной сингонии. В результате комплексных исследований деформированного и напряженного состояний в ионообменных структурах в кристаллах LiNbOj и LiTaOj показано, что формируемые ионообменные топо-таксиальные слои характеризуются когерентным сопряжением с подложкой.
Предложенный метод определения фундаментальных структурно-фазовых параметров неравновесных упруго-напряженных поверхностных слоев, соответствующих их ненапряженному состоянию, обеспечивает возможность построения структурно-фазовых диаграмм и зависимостей приращений показателей преломления необыкновенного и необыкновенного лучей моиокристаллических твердых растворов - построены структурно-фазовые диаграммы и дано полное структурно-фазовое описание напряженных яолноводных слое» H«Lii-«NbOj, H«Lb-*TaOj н ZiwzLii.jTaOj, широко используемых в интегральной оптике. На основе полученных зависимостей становится возможным научный выбор оптимальных технологических режимов, формирования ионообменных структур для создания иитегрально-оптических элементов с требуемыми свойствами.

На основе обнаруженного структурно-фазового многообразия и полученных зависимостей оптических и структурных свойств напряженных слоев ионообменных твердых растворов объяснены различные закономерности и известные и обнаруженные особенности протонного обмена в кристаллах LiNbOjHLtTaOj.
Использование ионного обмена в кристаллах как эффективного метода исследования фундаментальных термодинамических и диффузионных характеристик чистых соединений и твердых растворов позволило определить энтальпии структурного фазового перехода в CdS, ZnS, CdSe и ZnSe и температуру структурного перехода в CdSe; построить диаграммы состояния в субсолидусной области систем CdSe-ZnSe и CdS-ZnS; и определить коэффициенты самодиффузии катионов в халькогснидах цинка и кадмия. .

. 11-

6. Разработка и экспе^имснтачлюе подтверждение физике- математической модели ионообменного гетерогенного равновесия н ионообменной днффуїии 8 монокристаллах А^гВ⁴, учитывающей влияние возникающих в ионообменных cipjirrypax упругих спряжений И дислокаций несоответствия.

Публикации и апройачия работы. В ходе выполнения работы опуо ііковаиьі : I монография (первая в мировой научной литературе монография, посвященная ионообменным процессам в монокристаллах), 1 обзор, 18 статей в отечественных и I статей в зарубежных научных журнала*, получено 4 авторских свидетельств на ^обретения.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

- Всесоюзном постоянном научно-техническом семинаре "Низко
температурные технологические процессы в электронике" (Ижевск, 1990г.);

МП Региональном семинаре" Оптические и оптоэлектронные методы и устройства обработки информации" ( Краснодар, 1990г,);

XIV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (КнНО-91) (Санкт-Петербург. 1991 г.);

Twelfth European Symposium on Optoelectronics (OPTO-92) (Paris, 1992);

SPlE's International Symposium OE/LASE'94 Integrated Optoelectronics (LoaAnge.-, 1994r.);

- 3 - Diego, !9SMr.).

SVlV's imernatior.:,', bymposium Photonic West'95 Optoelectronic and Micro-Op і iral Devices (San Jose, 1995 г.);

7th Kuropenn Conference on Integrated Optics (ЕСЮ 95) (Delft, The Netherlands, 1995);

- "j'tnth International Conference on Integrated Optics and Optical Fibre
CommunicationM Hong Kong, 1995);

- K-lh Hu/./pean Meeting on Ferroeiectricity (EMF 95) (Nijmegen, The
Netherlands 1^5);

international Symposium on Application of Ferradeclrics (1SAF96) (East Brunswick, USA, 19%);

3-rd European Conference on Applications of РоЗаг DieJcctrics (ECAPD 96)

Workshop 96 Fcrroelcctrics iter integrated Optics (FQl III) \St Martin Vesibie, France, 1996).

Дичный вклад. Автору принадлежит постановка задач исследований обоснование способов их осуществления, непоерс «ггвенное выполнение значительной части экспериментов, расчетов и подготс <ки их математического обеспечения, систематизация и анализ результатов.

Структура н объем работы, Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения. Список использованных источников, приведенный по главам в конце каждой главы в алфавитном порядке, включает 795 ссылок. В работе имеется 121 рисунок и 34 таблицы. Ее полный объем 555 страниц.