PRACA DOKTORSKA Zale ność własności strukturalnych ...

0.420.41u0.400.390.380.370.360.350.340 150 300 450 600 750 900 1050T [K]Rysunek V.1.2.4. Zmiany u (współrzędnejz atomu azotu w strukturze wurcytu) ztemperaturą dla GaN.Symbole: wartości wyznaczone wzakresie niskich temperatur (ref. [22] (□),wartości w zakresie wysokich temperatur(■) ,obliczone ze stosunku c do a wartościu dla modelu jednakowej długości wiązań(○).Rozszerzalność termiczna dla polikrystalicznego GaN była badana od lat 70 [23], [24]. Badania tezostały wykonane w zakresie temperatur od 300 K do 600 K i od 186 K do 723 K, odpowiednio.Najnowsze wyniki opublikowano w pracach [25] i [21] w zakresach temperatur od 15 K do 1253 K i od12 K do 1025 K. W pracach tych podano zależność α(T) na podstawie (odpowiednio) dopasowaniawieloczęstościowego modelu Einsteina i modelu Debye'a oraz porównano z wcześniejszymi pracamieksperymentalnymi i teoretycznymi.Temperatura Debye'a (Θ D ) heksagonalnego azotku galu została wyznaczona z przedstawionejzależności V(T) (rysunek V.1.2.5a) przez dopasowanie modelu Debye'a-Grüneisena i wynosi 779 K.Wyznaczona wartość jest około 100 K niższa niż niedawny wynik z pracy [21] i nieco wyższa niżpodawana w pracach dawniejszych (zob. tabela V.1.2.3).Zastosowanie modelu Debye'a-Grüneisena pozwoliło na wyznaczenie rozszerzalności termicznejazotku galu w badanym zakresie temperaturowym. Przebieg zależności α V (T) przedstawiono na rysunkuV.1.2.5b. Objętościowa rozszerzalność termiczna w temperaturze pokojowej (300 K) równa się11.362×10 -6 K -1 . Spadek wartości c/a (powyżej 100 K) z temperaturą pokazuje, że występujeanizotropia rozszerzalności (niższa w kierunku c niż w kierunku a). Zjawisko to było znano wcześniej(np. [23], [26], [21]) z danych pokazanych na rysunku V.1.2.3c widać o wiele wyraźniej niż wpoprzednich pracach, że c/a ma przebieg liniowy w szerokim zakresie temperatur (od 100 do 1073 K).V [Å 3 ]46.346.246.146.045.945.845.7a V[10 -6 K -1 ]21181512963(a)45.60 150 300 450 600 750 900 1050T [K](b)00 150 300 450 600 750 900 1050T [K]Rysunek V.1.2.5. Zmiany objętości komórki elementarnej azotku galu z temperaturą (a) (symbole:wartości w zakresie niskich temperatur (□), wartości w zakresie wysokich temperatur (■). punktyeksperymentalne z ref. [21] (○), zależność V(T) dopasowaną modelem Debye’a-Grüneisena (▬)) izależność α v (T) (b).34