Математика, інформатика, фізика: наука та освіта

Електронний науковий журнал

Том 3 № 1 (2026)
СТАТТІ

Математичне моделювання впливу деформаційних ефектів на коефіцієнт дифузії домішок у наногетероструктурах

pdf
  • Олеся Даньків,
  • Юрiй Нечипор,
  • Олег Кузик
Олеся Даньків
Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка
Біографія
Юрiй Нечипор
Дрогобицький державний педагогiчний унiверситет iменi Iвана Франка
Біографія
Олег Кузик
Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка
Біографія

Опубліковано 2026-05-27

Ключові слова

  • гетеросистема,
  • деформацiя,
  • домiшка,
  • дифузiя,
  • механiчна напруга,
  • математичне моделювання
    • ...Більше
    Менше

Авторське право (c) 2026 Олеся Даньків, Юрiй Нечипор, Олег Кузик

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Як цитувати

Математичне моделювання впливу деформаційних ефектів на коефіцієнт дифузії домішок у наногетероструктурах. (2026). Математика, інформатика, фізика: наука та освіта, 3(1), 41–54. https://doi.org/10.31652/3041-1955-2026-03-01-04
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Анотація

Побудовано математичну модель явища дифузії у гетеросистемах із врахуванням деформації. Математична модель ґрунтується на розв'язуванні модифікованого механіко-деформаційними ефектами стаціонарного рівняння Фіка. У межах розробленої моделі досліджено вплив деформації на коефіцієнт дифузії домішок у гетероструктурі. Встановлено, що зi збiльшенням невiдповiдностi параметрiв ґраток контактуючих матерiалiв гетероструктури GaAs/InxGa1−xAs/GaAs на 7% коефiцiєнт дифузiї домiшок виду центру розтягу у внутрiшньому шарi In0,2Ga0,8As зменшується на 35% вiдносно коефiцiєнта дифузiї домiшок у ненапруженому шарi, що пов’язано зi збiльшенням деформацiї розтягу в результатi самоузгодженого деформацiйно-дифузiйного перерозподiлу.

pdf

Завантаження

Дані завантажень поки не доступні.

Посилання

  1. Robson J. D. Deformation enhanced diffusion in aluminium alloys. Metallurgical and Materials Transactions A. 2020. Vol. 51. P. 5029-5041. DOI: https://doi.org/10.1007/s11661-020-05960-5
  2. Voges J., Duvigneau F., Juhre D. On the deformation dependency of the diffusion flux in solids at large deformations. Continuum Mechanics and Thermodynamics. 2022. Vol. 34. P. 1991-2012. DOI: https://doi.org/10.1007/s00161-022-01092-w
  3. Danielewski M. Entropy production and stress--deformation effect on interdiffusion. Defect and Diffusion Forum. 2012. Vol. 323-325. P. 43-48. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.323-325.43
  4. Mehrer H. Diffusion in stressed solids. Diffusion in Solids. Springer Series in Solid-State Sciences. 2007. Vol. 155. P. 235-260. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-71488-0
  5. Fisher D. J. Diffusion in GaAs and other III-V semiconductors. Switzerland: Trans Tech Publications, 1998.
  6. Beernink K. J., Thornton R. L. Si diffusion and intermixing in AlGaAs/GaAs structures using buried impurity sources. Applied Physics Letters. 1995. Vol. 66, No. 10. P. 1271-1273. DOI: https://doi.org/10.1063/1.113154
  7. Bugge F., Zeimer U., Wenzel H., Erbert G., Weyers M. Interdiffusion in highly strained InGaAs quantum wells for laser applications. Journal of Crystal Growth. 2004. Vol. 272, No. 1-4. P. 531-537. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004.08.050
  8. Park Y. M., Park Y. J., Kim K. M., Song J. D. Interdiffusion and structural change in InGaAs quantum well structures by rapid thermal annealing. Journal of Applied Physics. 2004. Vol. 96, No. 10. P. 6080-6084. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1805191
  9. Khreis O. M. Interdiffusion and strain effects in pseudomorphic quantum well heterostructures. Solid State Communications. 2004. Vol. 132, No. 11. P. 767-771. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssc.2004.09.036
  10. Reveil M., Clancy P. Resolving the mystery of the concentration-dependence of amphoteric dopant diffusion in III-V semiconductors. Acta Materialia. 2020. Vol. 186. P. 555-563. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.12.016
  11. Ryu S., Kim I., Choe B., Jeong W. The effect of strain on the interdiffusion in InGaAs/GaAs quantum wells. Applied Physics Letters. 1995. Vol. 67. P. 1419. DOI: https://doi.org/10.1063/1.114512
  12. Klepach T.I., Zohdi M. Strain assisted diffusion: Modeling and simulation of deformation-dependent diffusion in composite media. Composites Part B: Engineering. 2014. Vol. 56. P. 413-423. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.08.035
  13. Suo Y., Yang F. One-dimensional analysis of the coupling between diffusion and deformation in a bilayer electrode. Acta Mechanica Sinica. 2019. Vol. 35. P. 589–599. DOI: https://doi.org/10.1007/s10409-018-0817-5
  14. Фльорко О. В., Чекурін В. Ф. Математична модель дифузії в деформованій гратці. Вісник Національного університету "Львівська політехніка". 2000. № 393. С. 64–67. https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/9185
  15. Peleshchak, R.M., Kuzyk, O.V., Dan’kiv, O.O. The deformation diffusion mechanism of the formation of n n+ transitions in semiconductors under the influence of pulsed laser irradiation. Romanian Reports in Physics. 2021. Vol. 73. P. 506:1–11. URL: https://rrp.nipne.ro/2021/AN73506.pdf
  16. Rammohan K., Rich D. H., MacDougal M. H., Dapkus P. D. Thermal processing of strained InGaAs/GaAs quantum well heterostructures. Applied Physics Letters. 1997. Vol. 70, No. 12. P. 1599-1601. DOI: https://doi.org/10.1063/1.118627
  17. Djie H. S., Ho C. K. F., Mei T., Ooi B. S. Quantum well intermixing enhancement using Ge-doped encapsulant layers in InGaAs/InP. Applied Physics Letters. 2005. Vol. 86. Art. 041107. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1868867
  18. Yang Z., Zhang S., Ma S., Shi Y., Liu Q., Hao X., Shang L., Han B., Qiu B., Xu B. Effects of Thermal-Strain-Induced Atomic Intermixing on the Interfacial and Photoluminescence Properties of InGaAs/AlGaAs Multiple Quantum Wells. Materials. 2023. Vol. 16(17). Art. 6068. DOI: https://doi.org/10.3390/ma16176068

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають