PRACA DOKTORSKA Zale ność własności strukturalnych ...

Rozdział II. Cel pracyWłasności strukturalne i elastyczne każdego materiału, w tym także azotków pierwiastków grupy III iIV, są istotne przy opracowywaniu praktycznych zastosowań. Na przykład jako element przyrządówelektronicznych szeroko stosowane są cienkie warstwy azotków III-V hodowane na różnychpodłożach, w różnych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych. Niedopasowanie sieciowe orazróżnice między współczynnikami rozszerzalności termicznej materiałów podłoża i warstwy powodująpowstawanie naprężeń po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Odkształcenia spowodowanewystępowaniem naprężeń sprzyjają tworzeniu się różnego rodzaju defektów sieci krystalicznejwarstwy, co niekorzystnie wpływa na jakość, trwałość i parametry przyrządu. Wiedza o własnościachelastycznych materiałów pozwala na dobranie optymalnych warunków technologicznych wzrostuwarstw.W pracy zostaną opisane i przedyskutowane wyniki wykonanych metodami dyfrakcyjnymieksperymentalnych badań własności strukturalnych i elastycznych dla polikryształów azotków GaN iInN o strukturze wurcytu, faz α, β i γ Si 3 N 4 , oraz faz α i β Ge 3 N 4 .Przedmiotem badań rozprawy są związki w postaci polikrystalicznej. Przyczyną wyborupolikryształów jako obiektów badań była nie tylko podstawowa zaleta jaką jest łatwa dostępnośćmateriałów w tej formie (praktycznie tylko azotek galu dostępny jest w formie monokrystalicznej), alei wyposażenie synchrotronowych linii pomiarowych w kriostaty i komory wysokotemperaturoweprzeznaczone do badań polikryształów, oraz dostępność metod obliczeniowych pozwalającychwyznaczyć parametry struktury polikryształów z wysoką dokładnością.Celem niniejszej pracy doktorskiej były:a) opracowanie i zweryfikowanie metodyki pomiarów uwzględniającej zastosowanieodpowiednich wzorców wewnętrznych i sprawdzenie jej przydatności w badaniachwymienionych w punktach b-d,b) szczegółowa charakteryzacja krystalograficzna azotków pierwiastków grupy III i IV.c) określenie własności elastycznych wyżej wymienionych azotków (w tym zbadanietemperaturowej zmienności parametrów sieci i pozycji atomowych, oraz wyznaczeniewspółczynników rozszerzalności),d) określenie zależności parametrów sieci od ciśnienia i wyznaczenie wartości modułuściśliwości badanych materiałów.W porównaniu do omówionej w poprzednim rozdziale literatury badania te wykonano w szerszymzakresie temperatur, na tych samych materiałach, jednolitą metodą, a do obróbki i analizyotrzymanych danych użyto identycznych procedur. Takie podejście pozwoliło na uniknięcieproblemów ze zszyciem danych otrzymanych w zakresie niskich i wysokich temperatur, orazpoprawne porównanie wyników między sobą.13