Azərbaycan respublikasi əlyazma hüququnda

______________ Mətanət Əhməd qızı Mehrabova 

---

3 
İŞİN ÜMUMİ XARAKTERİSTİKASI 
 
Mövzunun aktuallığı və işlənmə dərəcəsi. Radiasiya 
materialşünaslığının qarşısında qoyulan problemlərdən biri də 
materialların radiasiya şüalarına qarşı davamlılığının artırılma 
üsullarının işlənilməsidir. Bu məqsədlə müxtəlif texnoloji üsullardan 
istifadə edilməsinə baxmayaraq materialların xassələrinin idarə 
edilmə üsulunun vahid elmi əsası yaradılmamışdır. 
Mikroelektronikada, fotoelektronikada və optoelektronikada 
Si, GaAs və s. materiallarından geniş istifadə edilir və onların 
radiasiya şüalarına davamlılığının artırılması məqsədi ilə Li və C 
kimi yüksək yürüklüyə malik atomlardan aşqar kimi istifadə edilir. 
Ancaq aşqar atomların konsentrasiyası maddədə onun həllolma 
dərəcəsindən asılı olduğundan defektlərin konsentrasiyası qismən 
kompensasiya edilir. Bu isə materialların davamlılığını geniş 
şüalanma intervalında idarə etməyə imkan vermir. Ona görə də, 
materialların xassələrinin idarə edilməsinin yeni üsullarının 
işlənilməsi zərurəti yaranır. Hazırda cihazqayırma sənayesində 
istifadə edilən üsullardan biri də radiasiya-texnologiyasıdır. Bu üsul 
yüksək effektivliyə malik fotoqəbuledicilərin, günəş elementlərinin 
və kvant çuxurlarının hazırlanmasında tətbiq edilir. Radiasiya ilə 
aşqarlama 
üsulu 
yarımkeçirici 
materialların 
modifikasiya 
edilməsində, xüsusən Si və GaAs yarımkeçirici materiallarının 
xassələrinin məqsədyönlü idarə edilməsi prosesində geniş istifadə 
edilir. Tətbiq edilən radiasiya aşqarlama modeli qeyd olunan 
materialların emalı üçün əlverişli olsa da, laylı və zəncirvari quruluşa 
malik defektli yarımkeçiricilər üçün müəyyən çətinliklər yaradır. 
Belə ki, laylı yarımkeçiricilərin səthyanı oblastında yaranan quruluş 
defektləri həcmi defektlərə nisbətən daha mürəkkəb xarakterə 
malikdirlər. Səth defektlərinin absorbsiya, desorbsiya xüsusiyyətləri 
xarici amillərdən, xüsusən ionlaşdırıcı şüalardan, temperaturdan və 
elektrik sahəsindən asılı olduğundan onların səth keçiriciliyinə birgə 
təsirinin öyrənilməsi praktiki və elmi cəhətdən böyük əhəmiyyət 
kəsb edir. Məlumdur ki, yarımkeçirici materiallar əsasında hazırlanan 
fotoqəbuledicilərin, günəş elementlərinin və fotorezistorların 
həssaslığının spektrin görünən və ultrabənövşəyi oblastında idarə 

---

4 
edilməsi 
optoelektron 
sistemlərinin 
yaradılmasında 
xüsusi 
əhəmiyyətə malikdir. Ancaq materialların səthyanı oblastında 
mövcud olan defektlərin rekombinasiya mərkəzi rolunu oynaması 
yükdaşıyıcıların rekombinasiya sürətini artırır. Yükdaşıyıcıların səth 
rekombinasiya sürətinin qiyməti isə yarımkeçirici materialın 
quruluşundan, defektlərin qarşılıqlı təsirindən və digər xarici 
amillərdən (radiasiya şüalarından, temperaturdan, elektromaqnit 
sahəsindən) asılı olduğundan, laylı və zəncirvari quruluşa malik 
kristallarda səth effektlərinin idarə edilmə üsulunun işlənilməsi yeni 
xüsusiyyətli fotocihazların hazırlanmasına imkan verə bilər. 
Bu məqsədlə A
ııı
B
vı
birləşmələrinin mühüm nümayəndəsi 
olan GaS monokristalı tədqiqat obyekti olaraq seçilmişdir. GaS 
monokristalında komponent elementlərinin lay daxilində yerləşməsi 
S-Ga-Ga-S qaydasına tabe olur; laylar arasında isə zəif Van-der-
Vaals əlaqəsi mövcuddur. Bu səbəbdən laylı kristallar, o cümlədən 
GaS monokristallarında atomlararası rabitə anizotropik xüsusiyyətə 
malikdir. GaS monokristallarının elektrik, fotoelektrik və optik 
xassələrinin geniş tədqiq olunmasına baxmayaraq onlarda cərəyanın 
keçmə mexanizminə səth və radiasiya defektlərinin birgə təsirinin 
xüsusiyyətləri tədqiq edilməmişdir. Elmi ədəbiyyatdan məlumdur ki, 
laylı kristallarda səthyanı oblastda rabitəsi qırılmış atomlar 
olmadığından, bu kristallar xarici təsirlərə qarşı yüksək davamlılığa 
malikdir 
1
. Bu səbəbdən laylı kristallarda səthyanı oblastda atomlar 
nizamlı düzülüşə malik olduğundan səthin mexaniki və kimyəvi 
emala ehtiyacı yoxdur. Ancaq laylı kristallar əsasında hazırlanan 
heterostrukturların, Şotki diodlarının VAX-nın təhlili göstərir ki, 
diod əmsalının yüksək olması (n≈2,5-4) səth defektlərinin 
konsentrasiyasının yüksək olması ilə əlaqədardır. Bu isə həmin 
strukturlar əsasında hazırlanan fotoqəbuledicilərin həssaslığının 
spektrin ultrabənövşəyi və görünən oblastlarında kiçik olmasına 
səbəb olur. Elmi ədəbiyyatda göstərildiyi kimi 
2
yarımkeçirici 
materiallar əsasında hazırlanan fotoqəbuledicilərin udulma zolağında 
fotohəssaslığı materialın alınma texnologiyasından, səthin emalından
1
Abdullayev H. B. Yarımkeçirici çeviricilər / H.B. Abdullayev, Z.Ə. 
İsgəndərzadə; - Baki: Elm, - 1974, - 297p. 
2
Zərbəliyev, M.M. Yarımkeçiricilər fizikası / M.M. Zərbəliyev, - Bakı: - 
Təhsil NPM, -2008, - 455 p.

---

5 
və morfologiyasından asılıdır. Qeyd olunan xüsusiyyətlər və 
materialların səthyanı oblastında baş verən proseslər qismən nəzərə 
alınmaqla laylı monokristallarda (InSe, GaSe) öyrənilsə də, GaS və 
onun aşqarlanmış GaS:Yb monokristallarında öyrənilməmişdir. GaS 
monokristalları geniş qadağan olunmuş zonaya (E
g
=2,5 eV, T=300K) 
malik olub, spektrin görünən oblastında (0,4÷0,7 mkm) yüksək 
fotohəssaslığa malikdir. Aşqar atomlarının (Er,Yb) daxil edilməsi ilə 
onun spektral həssaslıq oblastını idarə etmək mümkündür. Digər laylı 
kristallarda olduğu kimi, GaS kristallarında da defektlərin 
konsentrasiyası ~10
17
sm
-3
-ə bərabərdir. 
Defektlərin konsentrasiyasını tənzimləməklə (temperatur, 
ionlaşdırıcı şüalar, elektrik sahəsi, aşqarlama və s.) kristalların 
fotoelektrik, elektrik və optik xassələrinin modifkasiya edilməsi 
haqqında müəyyən təkliflər olsa da, baş verən proseslərin elmi 
əsasları tam işlənilməmişdir.
Aparılmış tədqiqatlar nəticəsində göstərilmişdir ki, GaS 
monokristalında qamma-kvantların təsiri ilə yaranan sadə defektlər 
struktur və aşqar defektləri ilə qarşılıqlı təsirə girərək neytral 
komplekslər yaradır. Kation atomlarının iştirakı ilə yaranan belə 
komplekslər şüalanmanın aşağı dozalarında kristalların keçiriciliyini 
azaldır, yüksək şüalanma dozalarında isə artırır. Şüalanma zamanı 
yaranan defektlər kristalın həcmi boyunca bərabər paylandığından 
onların kristalın səthində baş verən proseslərə təsiri nəzərə alınmır. 
Bu isə, məsələn, kristalın qısa dalğa oblastında fotohəssaslığının 
azalma səbəblərini müəyyən etməyə imkan vermir. Odur ki, laylı 
kristalların səthyanı oblastında baş verən prosesləri idarə etmək üçün 
defektlərin təbiətini, onların aşqar atomları və digər təsirlərdən 
yaranan defektlərlə qarşılıqlı təsirini, eyni zamanda xarici təsirlərin 
rolunu nəzərə almaq lazımdır. Qeyd olunan proseslərin baş 
verməsinin fiziki mexanizminin yaradılması laylı kristallar əsasında 
yeni xüsusiyyətli diod strukturlarının yaradılmasına kömək edə bilər. 
Dissertasiya işi, Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası 
Radiasiya Problemləri İnstitutunun “Yarımkeçiricilərin Radiasiya 
Fizikası” laboratoriyasının elmi tədqiqat planına əsasən yerinə 
yetirilmişdir.