PRACA DOKTORSKA Zale ność własności strukturalnych ...

Tabela I.2.1. Współrzędne atomów i obsadzenie pozycji w strukturze wurcytu.Atom Pozycja x y z ObsadzeniaMetal 2b 0.3333 0.6667 0.0000 1Azot 2b 0.3333 0.6667 0.375 1Dla struktury typu wurcytu istnieje silna korelacja pomiędzy stosunkiem osiowym (c/a) iparametrem u (współrzędna z atomu azotu): obserwowanej praktycznie zawsze redukcji wartości c/aw stosunku do idealnej (1.633) towarzyszy niewielki wzrost wartości u, przy czym długości wiązańzmieniają się marginalnie, a kąty między wiązaniami ulegają dystorsji [31]. Zależność pomiędzy c/a iu przy założeniu, ze długości wiązań są jednakowe jest opisana wzorem (wzór podanym w pracy[31]):21 a 1u = ⋅ +(I.2.1)23 c 4I.3. Własności elastyczne azotków A III N V (A = In, Ga, Al, B)Własności elastyczne azotków III-V były badane od lat 70-tych XX w. Pierwsze praceeksperymentalne dotyczące współczynników rozszerzalności termicznej dla GaN zostałyopublikowane przez Ejdera w roku 1974 [32] oraz Shelega i Savastenkę w roku 1976 [33]. Badania tezostały wykonane odpowiednio w zakresie temperatur od 380 K do 1250 K i od 186 K do 723 Kmetodą proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej. W latach 90-tych zaczął się gwałtowny rozwójtechnologiczny optycznych przyrządów półprzewodnikowych opartych o materiały cienkowarstwowebazujące na azotkach pierwiastków grupy III. Powstały prace opisujące zmiany parametrówsieciowych i przebieg rozszerzalności termicznej monokryształów GaN z temperaturą. Pierwsza pracadotycząca takich zmian została opublikowana przez Leszczyńskiego i in. w roku 1994 [34] - dotyczyłaona monokrystalicznego GaN i cienkich warstw azotku galu wyhodowanych na podłożu szafirowym.Badania zmian parametrów sieciowych tych materiałów zostały przeprowadzone za pomocą dyfrakcjirentgenowskiej w zakresie temperaturowym od 294 do 753 K. W roku 1999 Paszkowicz i in. zbadalizmiany parametrów sieciowych i rozszerzalności termicznej polikrystalicznego azotku galu w zakresieniskotemperaturowym (20-298 K) użyto metody proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej zwykorzystaniem wiązki synchrotronowej [35]. Rok później Reeber i Wang z wysoką precyzją określiliparametry sieciowe polikrystalicznego GaN z zakresie od 15 do 298.1 K (metodą dyfrakcjineutronowej), i na podstawie tych i wcześniejszych wyników wyznaczyli rozszerzalność termicznąmateriału w zakresie od 15 do 1253 K w oparciu o model Einsteina [36]. Najnowsze wyniki dla GaNopublikowano w pracach [37] w zakresach temperatur od 12 K do 1025 K. W pracy tej podanozależność α(T) na podstawie dopasowania wieloczęstościowego modelu Einsteina i modelu Debye'a.Dopasowania przeprowadzono korzystając z wyników pomiarów zmian parametrów sieciowychmonokrystalicznych i cienkowarstwowych próbek GaN w zakresie od 300 do 1025 K wykonanych wcytowanej pracy (5 punktów pomiarowych) i w zakresie od 12 do 600 K (15 punktów pomiarowych) -w pracy [38].Istnieje niewiele prac dotyczących własności elastycznych azotku indu. W roku 1976 Sheleg iSavastenko opublikowali dane dotyczące rozszerzalności termicznej polikrystalicznego InNwyznaczone na podstawie pomiarów zmian parametrów sieciowych tego materiału z temperaturą (186- 723 K) [33]. Paszkowicz i in. w 1999 roku przedstawili rezultaty badań parametrów sieciowychpolikrystalicznego azotku indu z temperaturą, w zakresie od 100 do 673 K), używając technikipomiarowej dostępnej w laboratorium klasycznym [39]. Dwa lata później korzystając z tych ostatnichdanych Wang i Reeber za pomocą modelu półempirycznego wyznaczyli zmiany rozszerzalnościtermicznej InN z temperaturą [40]. A w roku 2003 Paszkowicz i in. opublikowali nowe daneotrzymane z wykorzystaniem wiązki synchrotronowej w zakresie temperatur od 105 do 295 K[41].5