CC BY
31KO'P KOMPONENTLI BIRIKMALARDAN YARIM O'TKAZGICHLI SEZGIR
ELEMENTLARNI OLISH METODIKASI
Dilfuza Aminovna Yusupova Xurshida Bahodir qizi Tadjiboyeva
Farg'ona davlat universiteti dotsenti, Farg'ona davlat universiteti, magistrant f.-m.f.n. dilfuza.physic@mail.ru
ANNOTATSIYA
Maqolada vismut- surma telluride asosidagi ko'p komponentli birikmalardan yarim o'tkazgichli sezgir elementlarni olish metodikasi yoritilgan
Kalit so'zlar: Tenzoresistiv o'zgartkich, tenzorezistor, tenzodatchik, tenzometr, tensosezgir plyonka, tenzosezgirlik koeffitsiyenti, termovakuum bug'latish
METHODOLOGY OF GETTING SEMICONDUCTIVE SENSITIVE ELEMENTS FROM MULTICAL COMPONENT COMPOUNDS
Dilfuza Aminovna Yusupova Khurshida Bahodir kizi Tadjiboeva
Fergana State University, Associate Fergana State University, Master's degree Professor, Ph.D. dilfuza.physic@mail.ru
ABSTRACT
The article describes the method of obtaining semiconductor sensitive elements vismut - antimony of telluride multicomponent compounds.
Keywords: strain gauge, strain gage, strain gauge, strain gauge, strain gauge, strain gauge, thermos vacuum evaporation
KIRISH
Tenzosezgir o'zgartkichlarning (deformatsiya o'lchagichlari- tenzorezistorlar, kuchlanish o'lchagichlari-tenzodatchiklar) ishlashi - kuch ta'sirida paydo bo'ladigan mexanik deformatsiyalar tufayli materiallarning elektr qarshiligini o'zgartirish xossasiga asoslanadi. O'tkazgichlarning tenzoeffekt kattaligi asosan rezistorning geometrik o'lchamlari (sim, plyonka) bilan, yarimo'tkazgichlarniki esa tok tashuvchilarning harakatchanligi va samarali massasi o'zgarishi tufayli solishtirma qarshiligi bilan aniqlanadi.
Detallarning sirtiga deformatsiyaning ta'sirini o'lchash uchun sezgir element sifatida tenzometrlardan foydalaniladi. Tenzometrlar har xil: mexanik, pnevmanik, akustik, optik, elektrik belgilariga ko'ra tabaqalashtiriladi. Oxirgi paytlarda elektrik datchiklarli tenzometrlardan keng foydalaniomoqda va ular tenzorezistorlar deb
yuritiladi. Ular kichik vaznli va kichik o'lchamli bo'lib, ko'rsatishlar masofadan turib nazorat qiliniadi, statik va dinamik yuklar ta'sirini registratsiya qilish imkoni mavjud. Bunday datchiklarning fizikaviy asosini materiallar xossalarining, masalan elektr qarshiligining deformatsiya ta'sirida o'zgarishi yotadi [1,2].
Bugungi kunga kelib, amaliy nuqtai nazardan, yarimo'tkazgichli plyonkalarni tenzorezistor sifatida ishlatish eng istiqbolli hisoblanadi. Keng sinf materiallaridan olingan ma'lum bo'lgan yarimo'tkazgichli plyonkaviy tenzorezistorlari ijobiy xususiyatlar bilan bir qatorda bir qator kamchiliklarga ega.
Plyonkaviy yarimo'tkazgichli sezgir elementlarni olishning asosiy metodikasi materiallarni vakuumda termik bug'latish metodi bo'lib, unda neytral dielektrik tagliklarda bug'lailgan material kondensatsiyalanadi, ya'ni o'tiradi. Ge, Si, Bi, Te, InSb, GaSb, PbS, CdS, CdSe, BiSb, Bi2Te3, Sb2Te3 va boshqa yarim o'tkazgich materiallaridan olingan yupqa qatlamli tenzosezgir elementlar ana shunday usulda olingan [3].
AII BVI (CdS, CdSe) birikmalariga asoslangan tensosezgir plyonkalar, yuqori
"5
darajada sezgirlikka (tenzosezgirlik koeffitsiyenti K xona haroratida 10 birlik) ega bo'lib, harorat va yorug'lik o'zgarishi bilan qarshilikni sezilarli darajada o'zgartiradi. PbS guruhining birikmasiga asoslangan tenzosezgir plyonkalar yuqori K ga va past boshlangich qarshilikka ega bo'lib, atmosfera ta'sirid - ulardan eng muhimi kislorod ta'sirida plyonkalar xususiyatlarining sezilarli o'zgarishi kuzatiladi. Hozirda termovakuum bug'latish bilan olingan vismut-surma telluridi asosidagi plyonkalarning tenzorezistiv hususiyatlari tadqiq etilib bormoqda. Ushbu tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yuqori tenzosezgirlik koeffitsiyentga (104-105) ga ega bo'lgan vismut-surma tellurididan tayyorlangan plyonkalar boshlang'ich qarshiligi yetarlicha past, yorug'likka sezgir emas va havoda maxsus issiqlik bilan ishlov berilgandan so'ng ular deyarli o'z xususiyatlarini o'zgartirmaydi. Yaxshi elektrofizik va deformatsiyaviy xarakteristikalari bilan bir qatorda ushbu plyonkalar juda oddiy ishlab chiqarish texnologiyasiga ega.
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
Bi2Te3 - olti burchakli tuzilishga ega va geterodezmik bog'langan kristalli birikma. Murakkab tarkibidagi ikkala komponentning atomlari har xil tomonidan alohida komplekslarga qatlamli tuzilmani tashkil qiluvchi aloqa turlari bilan birlashtiriladi [4]. Har bir qatlam bir xil turdagi atomlardan iborat, yassi olti burchakli panjarada joylashgan. Qatlamlar shunday siljiydiki, har bir atom bu qatlamning o'rta qavatida uchta qo'shnisi bor.Qatlamlar bo'ylab bog'lanishning atom xarakteri ustunlik qiladi; Van der Vaals kuchlari qatlamlar orasida harakat qiladi. Olti burchakli panjaraning parametrlari bor: a = 4.38 (4) Â, c = 30.450 Â, fazoviy guruh R3m (xalqaro ma'lumotlar bazasi [5]).
Izomorfik antimon tellurid Sb2Te3 yaqin parametrlarga ega: a = 4.26 (4) Â, c = 30.458 Â, va bir xil kosmik guruh R3m [5,6]. Shuning uchun vizmut telluridlar Bi2Te3 va surma Sb2Te3 doimiy qattiq eritmalar seriyasini hosil qiladi Bi2Te3- Sb2Te3, bu esa ushbu materiallar asosida yuqori samarali tenzosezgir materiallarni yaratishga imkon beradi. Tarkibiga qarab vismut va surma telluridlari ham teshikli o'tkazuvchanligi (Sb2 tomondan Te3), yoki elektron o'tkazuvchanlik (Bi2 tomondan Te3) bo'lishi mumkin. Tenzosezgirlik koeffitsienti, elektr o'tkazuvchanligi va panjarali issiqlik o'tkazuvchanligining qattiq eritma tarkibiga chiziqli bo'lmagan bog'liqliklari o'ziga xos, shuningdek chiziqli bo'lmagan yo'nalishni oldindan belgilab qo'ydi. Bundan tashqari, yaqinda Bi2Te3 - Sb2Te3 tizimidagi yupqa plyonka qattiq eritmalarining termoelektrik xususiyatlarini o'rganish bilan bog'liq nashrlar soni ko'paymoqda, masalan, ishlaydi [7,8].
Materiallarning tenzorezistiv xossalarini tekshirish materiallarning tenzosezgirlik koeffitsiyenti (TSK)ni aniqlash bilan boshlanadi. Bundan tashqari, ta'kidlash joizki, (Bi,Sb)2Te3 materiallaridan olingan tenzoo'zgartirgichlarda tenzosezgirlik koeffitsiyentining rekord (K=6,5-105) natijalari olingan [9]. Biroq amalda bunday materiallarning ishlatilishi ularning unikal xossalarining takrorlanmasligi bilan sekin bormoqda. Yuqorida qayd qilingan bir jinsli bo'lmagan binar birikmalardan tayyorlangan yupqa qatlamli tenzodatchiklarning xarakteristiklaridan ko'rinayaptiki, bug'latish va kondensatsiya texnologiyasining o'zgartirilishi bilan tenzoo'zgartirgichnig tenzosezgirligini o'zgartirish mumkin.
NATIJALAR
(Bi,Sb)2Te3 dan tenzosezgir elementli namunalarni termovakuum bug'latish usuli bilan olingan bo'lib, bunda polikristall yupqa qatlamlarni bug'lashda aniqlangich bo'yicha namunalar qarshiligini kontrol qiladigan bazali vakuum jihozi hisoblanadigan - bir postli vakuum uskuna UVN-73Pdan foydalanilgan [10].
Xususiyatlari bo'yicha qayta tiklanadigan yupqa qatlamlarni olish uchun bug'latish
-5 -5
jarayonida 2,710- ^ 6,7-10- Pa bosimga ega bo'lgan vakuum ta'minlangan va changlatish jarayoni davomida ushlab turilgan bo'lib, termik bug'latishning turli tezliklari hamda taglikni harorati va holatlari turlicha bo'lganda, taglikka murakkab tarkibli bug'li oqimni o'tkazilishi ta'minlangan.
MUHOKAMA
Polikristalli tellurid vismut-surma yupqa qatlamdan tayyorlangan tenzoo'zgartirgichlar, ko'pgina hollarda alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan detallarning sirtlarini deformatsiyalashda qo'llaniladi.
SPECTROSCAN spektrometr yordamida yupqa qatlamli yarim o'tkazgichlarning atomli tarkibi o'rganilgan. Ular to'plangan charchashni yoki ichki strukturaviy
yemirilishni tekshirishda polikristalli alyuminiy qotishmalardan tayyorlangan datchiklar ishlatiladi [11].
Jadvaldan ko'rinayaptiki, datchik tarkibi asosiy Bi, Te, Sb elementlardan tashqari boshqa Sc, Ba, Nb, V, La, Cd, Cu, Mo, Re elementlardan ham foydalaniladi va ular hisobiga datchik sezgirligi va ishlatish texnologiyasi o'zgartiriladi. To'plangan charchash hisobiga yemirilishni o'lchash aniqligini orttirish maqsadida polikristalli alyuminiy qotishmalardan tayyorlangan strukturada qotishma va geterogen polikristalli yarim o'tkazgichli muhitlar strukturalari xossalari bir biriga yaqin bo'lishi talab etiladi. Biroq amalda ayniy strukturlarni, masalan, alyuminiy qotishmali va (Bi-Sb-Te) asosida nanokristalli yarim o'tkazgichli yupqa qatlamlar olish olish mumkin emas. Xususan bitta eksperimental nuqtaga mos keladigan holga bir xil sharoitda o'stirilgan alyuminiy qotishmalarining charchash egriliklarini topish uchun 10-12 marta namunalar olish talab etiladi. Bir xil kattaliklar (masalan, Gmax va N) tekshirilgan eksperimental nuqtalarning bir biridan farqi juda katta: 10-30 karrali farq qiladi. Shu sabab individual (konkret) konstruksion qotishmalarning charchashga nisbatan sezgir elementlarni-namunalar tanlashni talab qiladi.
Bunday tur muammoalarni yechish birinchi navbatda talab darajadagi yupqa qatlamlarni olish texneologiyasini yaratishni talab etadi va ularning sifatliligini tanlash ham talab etiladi. Bu holda nanokristalli yupqa qatlamlarning elektrofizik xususiyatlari bug'latish hamda kondensatsiya temperaturasiga, shuningdek namuna tayyorlanadigan shixta va taglik materiallariga, shuningdek taglik va bug'latgichlar orasidagi masofaga, texnologik kameradagi vakuum darajasiga bog'liq bo'ladi. Bu parametrlar, o'z navbatida, nanokristalli yupqa qatlamlarning strukturasi va fazaviy tarkibiga o'z ta'sirini ko'rsatadi.
Shuning uchun vakuumda bug'latish va kondensatsiya jarayonlari fiziko-texnologik parametrlariningtenzoo'zgartigichlar kabi ishlatiladigan (Bi,Sb)2Te3 nanokristalli yupqa qatlamlarning strukturasiga va xususiyatlariga, ta'sirini o'rganishni talab etadi.
XULOSA
Tajribalar shuni ko'rsatdiki, doimiy Tp=90oS da kondensatsiya tezligini orttirish yupqa qatlamda tellurga nisbatan erkin surma kontsentratsiyasini ortishi bilan kuzatiladi, v«20 nm/s doimiy bo'lganda haroratni 50oS gacha kamayishi esa erkin polikristall tellur kontsentratsiyasini o'sishiga olib keladi. Eng yaxshi tenzoelektrik xususiyatlarga vismut-surma telluridlarining yengil uchuvchi komponenti - tellurni oldin bug'latish yo'li bilan olingan yupqa qatlamlar, hamda ularni kondensatsiya qilishning optimal sharoiti - Tp=90oS, v«20nm/s da olingan yupqa qatlamlar ega bo'ladi.
REFERENCES
1. Леденцов Н.Н., Устинов В.М.,& Иванов С. В. (1996)Упорядоченные массивы квантовых точек в полупроводниковых матрицах . УФН.Т.166.№4. 423-428.
2. С.Шамирзаев, Д.Юсупова, & К.Онаркулов. (2006) Определение эффективной плотности электронных поверхностных состояний в нанокристаллических пленках Bi2Te3-Sb2Te3. Физическая инженерия поверхности, 2006. Т.4, №1-2,8690.
3. Абдуллаев Э.А., Султонов Ш.Д., Юлдашев Н.Х.(2006) Эффект пьезосопротивления в халькогенидах свинца и висмута - Часть II. Под ред. академика Р. А.Муминова. Фергана. 118 с.
4. Коржуев М. А. (2002) Доклады VIII Межгосударственного семинара. «Термоэлектрики и их применения», ноябрь, Санкт-Петербург, 139—144.
5. JCPDS — International Centre for Diffraction Data. (2001). vol. 22
6. П. Домашевская1 , И. В. Башков2 &О. Б. Яценко. (2014) Получение, определение состава и термоэлектрических свойств тройных твердых растворов (Bix Sb1-x)2 Te3 . Конденсированные среды и межфазные границы, Том 16, № 4, 406—417.
7. Cho S., Kim Y., Ketterson J. B.(2004). Appl. Phys. A, 2004, vol. 79, p. 1729.
8. Bourgault D., Giroud C., Caillautl N., Carbone L., Аутат1 J. A. // Thin Solid Films, 2008, vol. 516, p. 8579.
9. Azimov S.A.,Atakulov Sh.B.,Azimov T. et.al.(1983) Theanamalous Strain Resistor Effekts in Bi2-xSbxTe3 Polycristalline Films. Sol.St.Comm. V.4.T.№4,р.275.
10. Д.А.Юсупова. (2019) Исследование влияния деформации на изменения концентрации поверхностных состояний, уровня Ферми и заряда поверхности раздела нанокристаллических пленок теллуридов висмута и сурьмы. Проблемы современной науки и образования 2019. № 12 (145).Частъ 2 .Научно-методический журнал Москва ,8-12
11. С.Х.Шамирзаев,Д.А.Юсупова,Ж.К.Зияватдинов.(2010) Особенности проводимости полупроводниковых гетерогенных пленок при наложении усталостной деформации. Международная научная конференция «Фундаментальные и прикладные вопросы физики» Т,55-56.
12. Kholikova, N. (2020). Poetic Features of Uzbek Poetry of the National Awakening Period. ISJ Theoretical & Applied Science, 04(84), 615-623.
