Введение
Глава 1. Методы получения и прогнозирования состава пленок твердых растворов халькогенидов металлов 12
1.1. Методы получения пленок халькогенидов металлов 13
1.2. Гидрохимическое осаждение пленок сульфидов и селенидов металлов и твердых растворов на их основе 15
1.3. Прогнозирование состава твердых растворов халькогенидов металлов при гидрохимическом осаждении
1.3.1. Прогнозирование условий осаждения твердых растворов халькогенидов металлов заданного состава на основе кинетических исследований 18
1.3.2. Термодинамический расчет граничных условий образования 21
1.4. Факторы, влияющие на процесс формирования пленок 24
1.4.1. Коагуляция 25
1.4.2. Неравновесные термодинамические процессы при формировании пленок халькогенидов металлов 26
1.4.3. Теория вторичной структуры кристалла 28
1.5. Компьютерное моделирование химических процессов 29
1.5.1. Квантово-химические расчеты электронной структуры молекул 30
1.5.2. Моделирование кинетики химических реакций 32
1.5.3. Вычислительные методы прогнозирования процесса формирования и состава кристаллической фазы 33
Выводы по главе 1 35
Глава 2. Синтез и методы исследования пленок халькогенидов металлов 36
2.1. Реагенты и условия проведения синтеза 36
2.2. Методика проведения гидрохимического синтеза 37
2.3. Методы исследования структуры и состава осажденных пленок
2.3.1. Рентгеноструктурный анализ 39
2.3.2. Полнопрофильный анализ Ритвелда 40
2.3.3. Определение толщины пленки 41
2.3.4. Исследование элементного и фазового составов пленок 41
2.3.5. Исследование микроструктуры пленок 42
2.3.6. Проведение вычислительного эксперимента 43
Глава 3. Математическая основа агрегативной модели роста пленки 44
3.1. Исходные данные для проведения компьютерного моделирования 44
3.2. «Ab initio» подход к расчету электронной структуры и устойчивости решеток
3.3. Механизм образования и роста агрегативных частиц в объеме реакционной смеси 50
3.4. Диффузионные потоки 54
3.5. Статистические методы обработки результатов моделирования 58
3.6. Методика проведения вычислительного эксперимента 60
Глава 4. Компьютерное моделирование процесса образования твердых растворов в системах PbMeS (Me – Cd, Cu(II), Ag) при гидрохимическом осаждении 62
4.1. Твердый раствор CdxPb1-xS 64
4.1.1. Выбор концентрационных диапазонов исходных реагентов 65
4.1.2. Результаты моделирования формирования пленок CdxPb1-xS различного состава 66
4.1.3. Экспериментальная проверка результатов моделирования 69
4.1.4. Общая статистическая оценка результатов компьютерного моделирования в системе сульфид свинца – сульфид кадмия 73
4.2. Твердый раствор AgxPb1-xS 74
4.2.1. Нахождение начальных условий синтеза в системе PbS – Ag2S 75
4.2.2. Кинетические закономерности гидрохимического синтеза сульфида свинца, сульфида серебра, а также твердого раствора на их основе 78
4.2.3. Анализ результатов вычислительного эксперимента по формированию твердых растворов AgxPb1-xS 79
4.2.4. Сопоставление результатов компьютерного моделирования пленок AgxPb1-xS с результатами натурных экспериментов 82
4.3. Твердый раствор CuxPb1-xS 88
4.3.1. Определение диапазонов концентрации реагентов 90
4.3.2. Имитационное моделирование формирования пленок CuxPb1-xS различного состава 92
4.3.3. Проверка адекватности результатов моделирования 95
Выводы по главе 4 100
Глава 5. Моделирование процесса образования твердых растворов в системе PbSe – SnSe 102
5.1. Особенности селенидных систем 102
5.2. Расчет концентрационных диапазонов реагентов и условий совместного осаждения селенидов свинца и олова из водных растворов 105
5.3. Кинетические закономерности гидрохимического синтеза селенида свинца, селенида олова, а также твердого раствора на их основе. 108
5.4. Интерпретация результатов моделирования процесса формирования пленок SnxPb1-xSe 111
5.5. Контроль адекватности данных компьютерного моделирования состава твердых растворов SnxPb1-xSe 114
5.6. Статистическая оценка результатов компьютерного моделирования в системе PbSe – SnSe
Выводы по главе 5 121
Общие выводы 122
Библиографический список
