See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9243
ETF9243 "p-tüüpi ZnO ja ZnS (1.01.2012−31.12.2015)", Andres Öpik, Tallinna Tehnikaülikool, Keemia ja materjalitehnoloogia teaduskond.
ETF9243
p-tüüpi ZnO ja ZnS
p-type ZnO and ZnS
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP400 Füüsikaline keemia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP400 Füüsikaline keemia1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)50,0
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.20128 496,00 EUR
01.01.2013−31.12.20138 496,00 EUR
01.01.2014−31.12.20148 496,00 EUR
01.01.2015−31.12.20158 496,00 EUR
33 984,00 EUR

Edases teadustöös me jätkame ZnS ja ZnO kristalldefektide termodünaamilise tasakaalu uurimist, milline on olnud meie uurimisgrupi pikaajaline uurimissuund. Meie eesmärgiks on arendada välja füüsiko-keemiline kooslegeerimise meetod nende kristallide edasiseks küllastamiseks madalate nivoodega aktseptoritega (p-tüüpi materjali loomine). See töö eeldab erinevate lisandite ja legeerimismeetodite uurimist eduka kooslegeerimise nimel. Kavandatud töös on plaanis kasutada spetsiifilisi uurimismeetodeid (defektide tasakaalu uurimine kõrgtemperatuurse elektrijuhtivuse isobaaride ja isotermide mõõtmise teel ning legeerivate lisandite lahustuvuste isobaaride ja isotermide määramine) aga samuti defektide termodünaamilise tasakaalu arvutamiseks vajalikud arvutusalgoritmid ja arvutusprogrammid. Plaanis on erinevate astmetega kooslegeeritud ZnS and ZnO kõrgtemperatuurse Halli efekti mõõtmine. Spetsiaalset mehaanokeemilist tehnoloogist legeerimisprotsessi kontrollitakse selleks kohandatud EPR spektromeetriaga. Kasutades meie poolt eksperimentaalselt tsinksulfiidis leitud antistruktuurset korrastamatust ning tsinkoksiidis uuritud kõrvalekallet stöhhiomeetrilisest koostisest, püüame luua kõikehõlmavaid defektide termodünaamilise tasakaalu mudeleid nende kristallide jaoks. Defektide keemia uuringud nendes süsteemides kavatsetakse rakendada päikesepatareide ja erinevate katalüsaatorite loomisel.
In our future scientific work we continue the investigation of thermodynamic equilibrium of defects in ZnS and in ZnO which is the long-term direction of our working group. Our aim is to develop physical-chemical method of codoping for the purposes of further saturation of these crystals with shallow level acceptors (creation of p-type material). This work predicts investigation of different dopants and different methods of doping for successful codoping purposes. In this work specific methods for investigation (determination of high temperature defect equilibrium by measuring of high temperature electrical conductivity isotherms and isobars and measuring of dopant solubility isotherms and isobars) but also created algorithms and calculation programs for calculation of thermodynamic equilibrium of defects will be used. Measurements of high temperature Hall effect of ZnS and of ZnO doped with different levels of codoped dopants are planned. The special mechanochemical technological doping process will be controlled by specially designed EPR spectrometry. Using antstructure disorder in zinc sulphide (found by us) and investigated by us deviation from stoichiometry composition in zinc oxide, we try to create the general models of thermodynamic equilibrium of defects for these compounds. Defect chemistry investigations in these systems will be used for purposes of photovoltaic conversion and different catalyzer devices.
A2B6 tüüpi pooljuhtühendite praktilise kasutamise vastu on maailma teadlstel püsivalt suur huvi. Nimetatud ühendpooljutmaterjalid leiavad kasutamist optoelektroonikas, spintroonikas, katalüsaatoritena ja kuna nende materjalide füüsikalised ja keemilised omadused on määratud nende materjalide defektstruktuuriga siis on äärmiselt oluline uurida ja täiendada meie teadmisi seda tüüpi pooljuhtühendita defekstruktuuri uuringute alal. Käesoleva grandi eesmärgiks oli ZnS ja ZnO kristalldefektide termodünaamilise tasakaalu uurimine.Täpsemaks eesmärgiks on välja arendada füüsiko-keemiline kooslegeerimise meetod kristallide edasiseks küllastamiseks madalate nivoodega aktseptoritega (p-tüüpi materjali loomine). See töö eeldab erinevate lisandite ja legeerimismeetodite uurimist eduka kooslegeerimise nimel. Käesolevas töös kasutati spetsiifilisi uurimismeetodeid nagu defektide tasakaalu uurimine kõrgtemperatuurse elektrijuhtivuse isobaaride ja isotermide mõõtmise teel ning legeerivate lisandite lahustuvuste isobaaride ja isotermide määramine. Kasutades meie poolt eksperimentaalselt tsinksulfiidis leitud antistruktuurse korrastamatuse mudelt uuriti analoogilise metoodikaga ka tsinkoksiidis kõrvalekallet stöhhiomeetrilisest koostisest ja pakuti välja defektide termodünaamilise tasakaalu mudel keramilisele ja hüdrotermaalselt kasvatatud ZnO-le. Madal ja kõrgtemperatuursed ZnO defektstruktuuri uuringud (kõrgtemperatuurse elektrijuhtivuse mõõtmine, optilised ja EPR spektrite uuringud) andsid meile lähteandmed ZnO defektmudeli loomiseks. Kõrgtempeartuurse elektrijuhtivuse mõõtmistulemuste alusel või järeldada, et domineerivaks dfektmudeliks on ZnO-s Frenkeli korrastamatus, mis eeldab ZnO-s antistruktuurkorrastamatust s.t. võrevaheliste Zn aatomite ja hapniku vakantside kompleksdefekte. Grandiprojekti tulemusi saab rakendada päikesepatareide ja erinevate katalüsaatorite loomisel.