论文部分内容阅读
本文探索研究了稀土(RE)掺杂SnTe基稀磁半导体材料的制备工艺,及RE(RE=Ce,Nd,Pr,Dy)-Sn-Te体系富Te角相关系。本实验综合利用了高频炉、箱式高温电阻炉及粉末冶金的合成工艺成功制备了RE-Sn-Te体系合金。并利用X射线衍射法(XID)及差热分析(DTA)等方法测定了RE-Sn-Te三元系(RE=Ce,Nd,Pr,Dy)在室温下富Te区域的相结构关系。
(1)在室温下,证实了Ce-Sn-Te三元系合金在富Te区域(Te≥50at.％)存在SnTc,CcTc3,CeTc2,Ce3Te4和CoTe五个二元化合物。没有观察到该体系三元化合物的存在,确定了Ce-Sn-Te三元系在富Te区域室温下的相关系。该等温截面由4个三相区(Te+SnTe+CeTe3,SnTe+CeTe3+CeTe2,SnTe+CeTe2+Ce3Te4,(Sn,Ce)Te+Ce3Te4+CeTe),9个两相区及6个单相区组成。测定了Ce在SnTe二元化合物中的固溶度大约为3at.％。
(2)在室温下,证实了Nd-Sn-Te三元系在富Te区域(Te≥50at.％)存在SnTe,NdTe3,Nd2Te5,NdTe2,Nd3Te4和NdTe六个二元化合物的存在,在室温下没有观察到Nd-Sn-Tc三元化合物。利用X射线衍射法确定了该三元系在富Te区域的相结构关系,该等温截面由5个三相区(Te+SnTe+NdTe3,SnTe+NdTe3+Nd2Te5,SnTe+Nd2Tes+NdTe2,SnTe+NdTe2+Nd3Te4,(Sn,Nd)Te+NdTe+Nd3Te4),11个两相区和7个单相区组成,测定了Nd在SnTe化合物中固溶度大约为3.5at.％。
(3)在室温下,证实了Pr-Sn-Te三元系在富Te区域(Te≥50at.％)存在SnTe、PrTe3,Pr4Te7,Pr3Te4和PrTe五个二元化合物。没有发现该体系三元化合物的存在,确定了Pr-Sn-Te三元系在富Te区域的相关系,该区域由4个三相区(Te+SnTe+PrTe3,SnTe+PrTe3+Pr4Te7,SnTe+Pr4Te7+Pr3Te4,(Sn,Pr)Te+PrTe+Pr3Te4),9个两相区和6个单相区组成。测定了Pr在SnTe化合物中的最大固溶度大约为2.5at.％。
(4)在室温下,证实了Dy-Sn-Te三元系在富Te区域(Te≥50at.％)存在SnTe,DyTe3,Dy4Te9,DyTe1.75,Dy2Te3和DyTe六个二元化合物的存在。利用X射线衍射法确定了Dy-Sn-Te三元系在富Te区域的相关系,该截面由5个三相(Te+SnTe+DyTe3,DyTe3+SnTe+DyaTe9,DyTe1.75+SnTe+DyaTe9,Dy2Te3+SnTe+DyTe1.75,DyTe+(Sn,Dy)Te+Dy2Te3),11个两相区和7个单相区组成。并综合利用相消失法和晶格常数法,测定了Dy在SnTe中的最大固溶度大约为9at.％,并且DyxSn1-xTe(x=0.04,0.06,0.08,0.10)的晶格参数随稀土元素Dy的参加量的增大而减小。