Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni
МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫE ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В МОЛЕКУЛАХ КСИЛОЛА И ЕГО
Yüklə 11,09 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
- ПОЛУЧЕНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР Cd-Ba-S НА ПОВЕРХНОСТИ CdS ИМПЛАНТАЦИЕЙ ИОНАМИ Ba +
- ВЛИЯНИЕ ПОДЛОЖКИ И ТОЛЩИНЫ ПЛЕНКИ НА ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД МЕТАЛЛ ДИЭЛЕКТРИК (ФПМД).
|
МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫE ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В МОЛЕКУЛАХ КСИЛОЛА И ЕГО РАСТВОРАХ. СПЕКТРЫ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ И ab initio РАСЧЕТЫ Х.Хушвактов, Г.Шарифов, А.Абсанов Самаркандский госуниверситет, Университетский бульвар 15, 140104 Самарканд, Узбекистан. e-mail: jumabaev2@rambler.ru
Исследование спектров комбинационного рассеяния (КР) показывает, что образование молекулярных комплексов приводит к изменению спектральных параметров взаимодействующих молекул. Изучено 2-Расм. Диметилсульфоксид ва сув молекулалари димери
-1 м-ксилола в растворах ССl 4 : a)
(1) чистый м-ксилол, 2) 0.5-0.5 м.д., 3) 0.1-0.9 м.д., 4) чистый ССl 4 ) b) (1) чистый м- ксилол, 2) 0.5-0.5 м.д., 3) 0.1-0.9 м.д.) Рис. 1. Спектры КР (995,2 см -1 ) ксилола: 1) параллельная и 2) перпендикулярная составляющие соответственно; 3) и 4) ксилол+нитрометан (0,5-0,5 м.д.).
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 249
растворы ксилола в протонных растворителях, определено, что при образовании комплексов изменяются агрегатное состояние и протоноакцепторные свойства. В нашей работе [1] приведены результаты исследования межмолекулярных взаимодействий (ММВ) в растворах мета-ксилола и его растворов в смеси бинарных растворителей ксилол-нитрометан, ксилол- CCl 4
перпендикулярная составляющие полосы 995.2 см -1 незначительно сдвинуто друг относительно друга на 0.9 см -1 (рис.1). Линия с частотой 995.2 см -1 асимметрична и смещена в сторону высоких частот, полуширина этой линии 1.8 см -1 . Раствора ксилола с нитрометаном при концентрации равной 0.5 м.д. (рис. 1), максимум спектра по отношению к чистому ксилолу больше в 1.5 раза. Полуширина этой полосы равна 2.5 см -1 . Частичным изменением интерактивности спектральных линий агрегатов различных молекул, что и приводит к смещению максимума основной линии спектра. Для чистого ксилола и его раствора с нитрометаном состоится линии, относящиеся к линиям мономера и димера (линии низких частот соответствуют мономерной молекул ксилола, линии высоких частот соответствуют димерам различных молекул). В растворах в ССl 4 наблюдается другая картина, в рисунке 2 приведено КР спектре в растворах ССl 4 в различных концентрациях.
При малых концентрациях ксилола в растворе наблюдается сильное уменьшенные полосе 995.2 см -1 . Это означает при разбавление ксилола в ССl 4 уменьшается число агрегатов состоящих из нескольких молекул (на основание неэмпирических расчетов). Изучение растворов ксилола в протонных растворителях показало, что образованные комплексы изменяют ассоциативное состояние ксилола и его протоноакцепторные свойства. Предположение о подобном типе связи, такой как тип C-H
доказательствами из Т-образной равновесной структуры димера бензола [2]. Для интерпретации полученных экспериментальных результатов проведен ab initio расчеты в приближении RHF и B3LYP с набором гауссовских функций 6-31G++(d,p). Были определены ориентация молекул, связь длины и частоты колебаний и энергия образования димера. Выявлено, что для мономеров ксилола дипольный момент имеет значение 0.45, для димеров ксилола дипольный момент равен 0.70 D. Результат расчеты показывает (рис.3), при образование димера происходит перераспределение интенсивности спектров КР изолированных молекул ксилола. Из полученных результатов следует, молекулы ксилола взаимодействуя между собой за счет электростатических сил, образуют мономерные и димерные агрегаты. Литературные данные и наши исследовании показывают, что в органические соединение с бензольными кольцами не образуют стандартная Н-связь с бензольной π-системой, которая характеризовалась бы красным смещением частоты растягивающих колебаний донора протонов C-H. Напротив, значительный синий сдвиг был обнаружен в этих C-H Рис.3. Расчетные спектры м-ксилола для а) мономер, б) димера “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 250
протонодонорных комплексах. Новый тип связи, характеризуемый этим синим сдвигом, называется анти-Н-связью.
Литература 1. Шарифов Г., Амонов А., Шерматов А. // IV Международная научно-практическая конференция "Глобальная наука и инновации 2019: Средняя Азия". Астана. 2019. С.239-241. 2. P.Hobza, V.Spirko, H.L.Selzle, E.W.Schlag // J. Phys. Chem. A. 1998. Vol.102, No.15, PP.2501-2504.
ИМПЛАНТАЦИЕЙ ИОНАМИ Ba +
Ж.Ш.Содикжанов 1 ,
Б.Е. Умирзаков 2 1 Институт ионно-плазменных и лазерных технологий имени У.А. Арифова. Академии наук Республики Узбекиста. 100125 Ташкент, Узбекистан. 2 Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова, 100095 Ташкент, Узбекистан 1 E-mail: jjsodiqjonov@mail.ru
2 E-mail: ftmet@rambler.ru
поверхности и в приповерхностном слое материалов различной природы является ионная имплантация. Например, в работе имплантацией ионов Co + в Si получена двухслойная гетероэпитаксиалная структура CoSi 2 /Si/CoSi 2 /Si/, определены ширины запрещенных зон и их зависимость от размеров нанокристаллических фаз и слоев CoSi 2 . Однако такие исследования в случае пленок CdS практически не проводились. Данная работа посвящена получению трехкомпонентных нанокристаллов и пленок CdBaS на поверхности CdS, имплантацией ионов Ba + в сочетании с отжигом и изучению их состава, размеров и электронную структуру. Были использованы пленки CdS n-типа с толщиной ~ 1 мкм, выращенных на поверхность SnO 2 – стекло термическим испарением при вакууме 10 -4 Па. Перед имплантацией ионов пленки CdS очищались прогревом в условиях высокого вакуума (P ≤10 - 6 Па) при Т = 1200 К при вакууме на хуже 10 -6 Па. Для получения трехкомпонентных наноструктур на поверхности CdS имплантация ионов Ba
+ проводилась с Е 0 ≤ 5 кэВ. На рисунке 1 приведены профили распределения атомов Ba +
0 = 1 кэВ при дозе насыщения (D = D нас = 6
10 16 см -2 ) измеренных до и после прогрева при Т = 800 К. Видно, что после ионной имплантации концентрация Ba на поверхности составляет 34 – 36 ат.%. До глубины 25 – 30 Å концентрация С Ba уменьшается незначительно, а в интервале d = 30 – 60 Å резко уменьшается до 12 – 15 ат.%, начиная с d ≃ 55 – 60 Å монотонно, почти линейно уменьшается и при d = 120 – 130 Å не превышает 1 – 2 ат.%. Анализ оже-спектров совместно со спектрами ВИМС показали, что в ионно- имплантированном слое содержатся несвязанные атомы Ba, Cd и S, а также соединения типа Ba – Cd – S ( 10 – 15 ат.%) и Cd – S, Ba – S. При этом приповерхностные слои полностью разупорядочиваются. После прогрева при Т = 800 К в течение 30 – 40 мин на поверхности формируется монокристаллическая, эпитаксиальная пленка с примерным составом Cd 0.6
Ba 0.4
S с толщиной 40 – 45 Å. Толщина переходного слоя между подложкой и пленкой существенно уменьшается и не превышает 50 – 60 Å. Можно полагать, что в процессе прогрева происходит интенсивное испарение Ba из ионно-легированных слоев, следовательно, концентрация бария как на поверхности, так и в приповерхностном слое резко уменьшается.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 251
Для получения информации о плотности состояния валентных электронов исследуемой пленки снимались фотоэлектронные спектры подложки CdS и пленки Cd 0.6
Ba 0.4
S при энергии фотонов h = 10.8 эВ (рисунок 2). По оси абсцисс отложена энергия связи Е св электронов, отсчитанная относительно уровня Ферми Е F . Видно, что образование трехкомпонентного соединения приводит к резкому изменению плотности состояния валентных электронов CdS. В случае чистого образца CdS (кривая 1) обнаруживаются особенности при Е св = –0.7; –1.3 и –3.6 эВ. Как нами ранее показано, что особенности при Е
= –0.7 эВ обусловлен возбуждением электронов из поверхностных состояний, максимум при Е
= –1.3 эВ – возбуждением электронов 5s состояний Сo, а максимум при Е
= –3.6 эВ – возбуждением электронов из гибридизированных уровней 5sCd + 3рS. В случае нанопленок Cd 0.6
Ba 0.4
S происходит перераспределение плотности состояния, наблюдаются явно выраженные пики при энергиях Е
= –1.8; –2.7 и –3.9 эВ. Все эти пики, по-видимому, обусловлены участием в гибридизации электронов наряду с электронами кадмия и серы, 6s и 6р валентных электронов бария.
Рис. 1. Концентрационные профили распределения атомов Ва по глубине для CdS, -2. 1 – до прогрева; 2 – после прогрева при Т = 800 К в течении t = 30 мин. Рис. 2. Спектры фотоэлектронов измеренные при h = 10.8 эВ. 1 – CdS; 2 – CdS с пленкой Cd 0.6
Ba 0.4
S.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 252
STUDY OF THE ELECTRONIC STRUCTUREOF THE 𝑴𝒐𝑶
𝟑 / 𝑴𝑶 NANOFILMS.
G.X. Allayarova, D.A. Tashmukhamedova, B.E.Umirzakov. Tashkent State Technical University named after Islam Karimov.
100095 Tashkent,Uzbekistan.e-mail: ftmet@mail.ru
𝑀𝑜𝑂 3 nanofilm is widely used in various fields of electrical engineering. For example, new types of displays, light filters, sensors, photo converters and organic solar elements. It was formed by thermal oxidation of 𝑀𝑜𝑂 3
electrophysical properties of the Mooxide film are widely studied to vary with photons electrons and ions. However, to date there is no complete information on the composition, morphology, crystal and electron structure and physical properties of molybdenum oxide nanoparticles formed on the surface of
𝑀𝑜. In this work, we investigated the composition of the 𝑀𝑜𝑂 3 nanofilms, the energy zone parameters, and the density of valence electrons by implanting oxygen ions. As a target we received single crystalline 𝑀𝑜 (111) with a diameter of 10 mm and a thickness of 0.3 mm.Before ion implantation, we heated the target at vacuum ( 𝑃 = 10 −6 𝑃𝑎)𝑇 = 2000 𝐾 for 25- 30 hand heated the pulse 𝑇 = 2200𝐾. Apply oxygen vacuum chamber to 𝑃 = 10 −2 𝑃𝑎 Pa in special gas bubble. We change the ion energy at 1 − 5𝑘𝑒𝑉 and the dose at 4 − 8 ∙ 10 17 𝑠𝑚.In order to improve the stoichiometric composition of the 𝑀𝑜𝑂
3 nanoparticle, we heat it at 𝑇 = 850 𝐾 during ion implantation because this temperature is the optimum temperature and allows uniform thin films on the surface.During ion implantation, we made films of different thicknesses, such as 30Å, 60Å, and 90Å thickness. The composition, electron structure and physical properties of nanoplanes were studied by means of Oje - electron spectroscopy, electron spectroscopy, which lost characteristic of photoelectron spectroscopy.As shown in Figure 1, the depth distribution of oxygen atoms on the 𝑀𝑜𝑂
3
/ 𝑀𝑜 nanofilm by ion implantation and thermal oxidation is obtained. The stoichiometric composition of the nanofilm obtained during thermal oxidation is slightly homogeneous, with a transition layer width of 65 − 70 Å. The content of the 𝑀𝑜𝑂 3 nanoparticle obtained by ion implantation remained unchanged at 60 Å and the width of the transition layer did not exceed 40 − 45 Å Figure 1. Depth of oxygen atom on 𝑀𝑜𝑂 3
𝑀𝑜 nanofilm by ion implantation (curve 1) and thermal oxidation (curve 2). The energy parameters of the 𝑀𝑜𝑂
3 zones were calculated using the energy distribution methods of secondary electron coefficients of photoelectron spectroscopy. Figure 2 shows their (𝐸𝑝) and 𝛿 (𝐸𝑝) bond graphs for 𝑀𝑜𝑂 3 nanoparticles 𝑑 = 60 Å thick.Where 𝑅 is the coefficient of the electronically rotating electrons 𝛿- coefficient the true secondary electrons. “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 253
Figure 2. Graph of binding of 𝑅 and 𝛿 to 𝐸𝑝 for 𝑀𝑜𝑂 3 / 𝑀𝑜 film. As you can see in the picture, these curves are inaccurate.Because of the presence of plasmas and inter-zonal transitions.In the graph, the first reduction point 𝑅 (𝐸𝑝) falls to 3.4, which is the width of the banned zone, the second decrease corresponds to the vacuum energy of electrons above the valence zone (5.5eV) and true secondary electrons.Figure 3 shows the photoelectron spectrum of the monocrystalline 𝑀𝑜 (111) and the 𝑀𝑜𝑂 3 /
3. Fig. Photoelectron spectrum obtained at 1- ℎ𝜈 = 10.8 𝑒𝑉, 2 - ℎ𝜈 = 15.6 𝑒𝑉, with monocrystalline 𝑀𝑜 (111) and 𝑀𝑜𝑂 3
/ 𝑀𝑜 film. There are several maximums in the spectrum. The reasons for creating these maximums are shown in the graph. In general, the spectra of photoelectrons show the energy distribution of electrons in the valence zone. List of used literature. 1. Yao J.N., Yang Y.A., Loo B.H. Enhancement of photochromism and electrochromism in 𝑀𝑜𝑂 3
𝑀𝑜𝑂 3 /Pt thin films // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 1856 – 1860. 2. Maosong Tong, Guorui Dai. 𝑀𝑜𝑂
3 thin film prepared by PECVD technique and its gas sensing properties to NO2 // J. of Materials Science. 2001. V.36. p. 2535 – 2538. 3. Scanlon D.O., Watson G.W., Payne D.J., Atkinson G.R., Egdell R.G., Law D.S.L. Theoretical and experimental study of the electronic structures of 𝑀𝑜𝑂
3 and
𝑀𝑜𝑂 2 // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 4636 – 4645.
МЕТАЛЛ ДИЭЛЕКТРИК (ФПМД). Уринов Х.О., Амонов А.К., Абдиев Ж., Уринов Ж.О. Самаркандский филиал ТУИТ имени Мухаммада ал-Хоразмий
Одним из наиболее важных характеристик V0 2 является температура ФПМД Т к =340°К.
Как отмечалось в обзоре, всестороннее давление приводит к росту Т к , катионное замещение может привести как к росту так и к его уменьшению в зависимости от примеси и т.д. “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 254
Здесь приводятся результаты исследования влияния подложки и толщины пленок на температуры ФПМД в V0 2
Пленки V0 2 получались методом пиролиза ацетилацетоната ванадия, низкая температура осаждения которого позволила получить пленки на различных подложках. В качестве подложки использовались пластины слюды, ситалла, корунда (Al 2 O
), фтористого лития (LiF) и окиси магния (Mg0). При получении пленок поддерживались постоянными оптимальная температура подложек 360 K и давления кислорода вкамере синтеза 50-60 мм.рт.ст. Скорость осаждения пленок 0.1
/ МИН . Контакты изготавливались нанесением и последующим обжигом серебряной пасты, а расстояние между контактами составляло 5 мм. Итогом этой работы явилось установление факта, что температура ФПМДТ к в пленках VO 2 всегда ниже, чем для массивного материала. На рис.1 показаны результаты измерений температурной зависимости электросопротивления пленок толщиной 0,47-0,51 мкм на различных подложках. Здесь же для сравнения приведена температурная зависимость электросопротивления массивного кристалла.
рис. 1.Температурные зависимости электросопротивления пленок VO 2 толщиной 0,47-0.51 мкм на различных подложках: 1-MgO; 2- LiF; 3- Al
O 3 ; 4- cитал; 5-данные для массивного кристалла [3] Температура ФПМД на одинаковых подложках испытывает монотонно убывающую зависимость при уменьшении толщины пленок, Так, температура ФПМД пленок на слюде и окиси магния толщиной 0,02 и 0,01 мкм соответственно составляет 317±1 и 316±1. На рис. 2 показана толщинная зависимость температуры ФПМД пленок на подложке окиси магния.
Рис. 2.Толщинная завис шесть температуры ФПМД пленок VO 2 на подложке окиси магния. “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 255
Полученные результаты естественно связать с влиянием адгезии и эпитаксии на фазовый переход, которое может быть сведено к вкладу в энергетический баланс составляющей σ/d, где σ- плотность поверхностной энергии; d - толщина пленки. Физически это может означать, что поскольку рост пленок происходит при температуре выше температуры ФПМД, то ориентация кристаллических осей высокотемпературной тетрагональной фазы
стабилизируется эпитаксиальными силами со стороны подложки, и это затрудняет перестройку кристаллической структуры при фазовом переходе. Стабилизация фазтонких слоях за счет поверхностных эффектов - распространенное явление в физике тонких пленок. Литература: 1.
Urinov X.O., Salakhiddinov A.N., Mirzakulov Kh.B. Determining the Magnetization of Thin Films by Measuring Torque //Bulletin of the Russian Academy of Sciences:Physics -2019. –,Vol 83, №7. P.956-959 2.
X O Urinov, X A Jumanov, А K Amonov Martensitic transformations in VO2 films// IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 665 (2019) 012013 МЕТОДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ СХЕМ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С ДЕФЕКТАМИ СТРУКТУРЫ
Абдикамалов Б.А., Тагаев М.Б., Статов В.А. Каракалпакский государственный университет. Automation techniques for defect-contained semiconductor devices equivalent schemes creation Abdikamalov B.A., Tagaev M.B., Statov V.A. Karakalpak State University
Значительный прогресс в области численного моделирования приборов твердотельной электроники привел к разработке программных комплексов численного моделирования позволяющих в надежно предсказывать особенности токопрохождения в полупроводниковых структурах различной формы, с различными механизмами токопрохождения, топологической структурой и профилями легирования. Тем самым открывается возможность и для численного моделирования полупроводниковых приборных структур со структурными дефектами разнообразного происхождения—линейными дислокациями, дислокационными петлями, дефектами упаковки. До настоящего времени эта проблема не привлекала достаточного внимания и в основном влияние дефектов в активной области изучалось либо экспериментально, либо с использованием приближенных аналитических моделей. Однако значительные успехи в области микроскопических методов исследования полупроводниковых структур в последние десятилетия дали много новой ценной информации о характеристиках и происхождении различных точечных и структурных дефектов, их взаимодействии с электронной подсистемой. Были значительно уточнены параметры рассеяния носителей тока, расширено представление о захвате носителей на глубокие центры различной природы и, что наиболее существенно, благодаря современным методам исследования полупроводников, удалось во многих связать типы дефектов, обнаруживаемые и классифицируемые с помощью различных электрофизических методов (таких как релаксационные методы, микроплазменная характериография, фотоэлектрические исследования) с конкретными физическими объектами - идентифицированными примесными комплексами и различными нарушениями решетки. Таким образом, применение уже существующих, апробированных и надежных методов численного моделирования транспорта носителей в полупроводниковых структурах с различными профилями легирования, геометрией и дефектами. Другой существенной предпосылкой является все более широкое распространение не только методов компьютерного проектирования электронных схем, но и интеграция с CAD-системами модулей моделирования их переходных характеристик (например широко распространенные SPICE- модели) а также средств автоматической генерации схем, в особенности в цифровой электронике. Такие системы требуют “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 256
адекватных эквивалентных схем используемых активных элементов, однако, за редким исключением, в большинстве случаев используются эквивалентные схемы на основе упрощенных аналитических моделей транзисторов, диодов и др. приборов. Это приводит к тому что, с одной стороны, повышаются требования к воспроизводимости параметров полупроводниковых приборов, снижая выход годных на предприятиях электронной промышленности, а, с другой стороны не дает возможности использовать изделия с незначительным отклонением характеристик от стандартных. Учитывая большой функциональный диапазон различных источников дефектов, включая технологические, топологические, внутренние дефекты материала и контактных систем, флуктуации профиля легирования и т.п. решение данной проблемы задачи является сложной научно-технической задачей. Поэтому важным этапом ее решения является выделение наиболее существенных дефектных структур данного полупроводникового прибора, как наиболее вероятных с технологической и микроматериаловедческой точек зрения, так и их влияния на электрофизические параметры и надежность прибора. Объединение имитационного моделирования с помощью эквивалентных схем и непосредственного численного моделирования имеет большой потенциал в моделировании полупроводниковых приборов с дефектами, в частности сильнолегированных полупроводниковых структур, для которых существенным фактором является образование микропреципитатов второй фазы в активной области прибора. Такие микровключения, изменяя характер токопрохожднения, оказывают существенное влияние на параметры полупроводникового прибора. С этой точки зрения мы провели численный эксперимент по моделированию распределения электрического поля и переноса носителей в кремниевых p-i-n диодах, содержащих в слаболегированном слое проводящие микровключения различного размера с использованием пакета моделирования полупроводниковых приборов GSS. Численное моделирование показало, что плотность вероятности распределения электрофизических параметров и значений элементов эквивалентной схемы при нормальном распределении вероятности образования микрокластера может быть аппроксимирована распределением Вейбулла с параметрами, зависящими от протяженности и уровня легирования области пространственного заряда. С другой стороны такие приборные структуры могут быть представлены с помощью аппарата случайных графов, где возможные пути токопрохождения представляются в виде случайных наборов ребер между фиксированными узлами, которые связаны с конкретными особенностями топологии и профиля легирования прибора. Таким образом объединение нескольких модельных подходов, позволит не только прогнозировать надежность полупроводниковых приборов с дефектами и неоднородностями в активной области, но также и модифицировать схемотехнические решения для эффективного и безотказного функционирования электронных схем. Работа поддержана грантом ОТ-Ф2-77 “Совершенствование методов прогнозирования надежности полупроводниковых приборов на основе моделирования с учетом внутренних дефектов структуры”.
Yüklə 11,09 Mb. Dostları ilə paylaş:
|