Застосування метода множинного кореляційного аналізу для моделювання фізичних властивостей кристалів (на прикладі арсеніду галію)
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188512Ключові слова:
кореляційно-регресійний аналіз, множинна регресія, арсенід галію, кристалічна структураАнотація
Застосування сучасних прикладних комп'ютерних програм розширює можливість проведення многокомпонетного статистичного аналізу в матеріалознавстві. В роботі розглянуто процедуру застосування методу множинного кореляційно-регресійного аналізу для дослідження і моделювання багатофакторних зв'язків фізичних характеристик у кристалічних структурах. Розгляд здійснено на прикладі монокристалів нелегованого арсеніду галію. У виконаному статистичному аналізі був задіяний комплекс із семи фізичних характеристик, отриманих неруйнівними методами для кожної з 32 точок вздовж діаметра кристалічної пластини. Масив даних досліджувався методами множинного кореляційного аналізу. Була побудована розрахункова модель регресійного аналізу. На її основі з використанням програм Excel, STADIA і SPSS Statistics 17.0 проведено статистичну обробку даних і аналітичне вивчення взаємозв'язків всіх характеристик. Отримано і проаналізовано регресійні співвідношення при визначенні концентрації фонової домішки вуглецю, залишкових механічних напружень і концентрації фонової домішки кремнію. Була встановлена можливість коректного проведення множинного статистичного аналізу для моделювання властивостей кристала GaAs.
Виявлено нові взаємозв'язки між параметрами кристала GaAs. Встановлено, що концентрація фонової домішки кремнію пов'язана з вакансійним складом кристала і значенням концентрації центів EL2. Також встановлено відсутність зв'язку концентрації кремнію з величиною залишкових механічних напружень. Ці факти і термічні умови формування точкових дефектів при вирощуванні монокристалів свідчать про відсутність перерозподілу фонових домішок в процесі охолодження кристала нелегованого GaAs.
Використання методу множинного регресійного аналізу в матеріалознавстві дозволяє не тільки моделювати багатофакторні зв'язки в бінарних кристалах, а й здійснювати стохастичне моделювання факторних систем змінного складу
Посилання
- Bombicz, P. (2019). A history and an industry perspective of crystallography. Crystallography Reviews, 25 (4), 263–263. doi: https://doi.org/10.1080/0889311x.2019.1641098
- Luo, F., Cai, L.-C., Chen, X.-R., Jing, F.-Q., Alfè, D. (2012). Ab initiocalculation of lattice dynamics and thermodynamic properties of beryllium. Journal of Applied Physics, 111 (5), 053503. doi: https://doi.org/10.1063/1.3688344
- Chen, V. B., Arendall, W. B., Headd, J. J., Keedy, D. A., Immormino, R. M., Kapral, G. J. et. al. (2009). MolProbity: all-atom structure validation for macromolecular crystallography. Acta Crystallographica Section D Biological Crystallography, 66 (1), 12–21. doi: https://doi.org/10.1107/s0907444909042073
- Suharso, S. (2010). Growth rate distribution of borax single crystals on the (001) face under various flow rates. Indonesian Journal of Chemistry, 6 (1), 16–19. doi: https://doi.org/10.22146/ijc.21766
- Zlomanov, V., Zavrazhnov, А. (2008). Nonstoichiometric compounds. Intermetallics Research Progress. New York: Nova Science Publishers, 290.
- Kovalenko, V. F., Shutov, S. V., Baganov, Y. A., Smyikalo, M. M. (2009). Near band-edge luminescence of semi-insulating undoped gallium arsenide at high levels of excitation. Journal of Luminescence, 129 (9), 1029–1031. doi: https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2009.04.017
- Zhukov, N. D., Kabanov, V. F., Mihaylov, A. I., Mosiyash, D. S., Pereverzev, Y. E., Hazanov, A. A., Shishkin, M. I. (2018). Peculiarities of the Properties of III–V Semiconductors in a Multigrain Structure. Semiconductors, 52 (1), 78–83. doi: https://doi.org/10.1134/s1063782618010256
- Gabibov, F. S., Zobov, E. M., Zobov, M. E., Kramynin, S. P., Pashuk, E. G., Khalilov, S. A. (2015). The effect of ultrasonic treatment on the energy spectrum of electron traps in n-GaAs single crystals. Technical Physics Letters, 41 (4), 362–365. doi: https://doi.org/10.1134/s1063785015040239
- Shtan'ko, A. D., Litvinova, M. B., Kurak, V. V. (2010). Decrease of exciton radiation intensity in compensated gallium arsenide single crystals under influence of low electric field. Functional Materials, 17 (1), 46–51.
- Zhukov, N. D., Kryl’skiy, D. V., Shishkin, M. I., Khazanov, A. A. (2019). On the Synthesis and Photoluminescence and Cathodoluminescence Properties of CdSe, CdTe, PbS, InSb, and GaAs Colloidal Quantum Dots. Semiconductors, 53 (8), 1082–1087. doi: https://doi.org/10.1134/s1063782619080232
- Badea, A., Dragan, F., Fara, L., Sterian, P. (2016). Quantum mechanical effects analysis of nanostructured solar cell models. Renewable Energy and Environmental Sustainability, 1, 3. doi: https://doi.org/10.1051/rees/2016003
- Lehmkühler, F., Fischer, B., Müller, L., Ruta, B., Grübel, G. (2016). Structure beyond pair correlations: X-ray cross-correlation from colloidal crystals. Journal of Applied Crystallography, 49 (6), 2046–2052. doi: https://doi.org/10.1107/s1600576716017313
- Lilvinova, M. B., Hertcova, N. Y., Seliverstova, S. R. (2003). The optical measurement technique of the definition of the GaAs structure deflection degree from stexiometry. Proceedings of CAOL’2003. 1st International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers. Jontly with 1st Workshop on Precision Oscillations in Electronics and Optics (IEEE Cat. No.03EX715). doi: https://doi.org/10.1109/caol.2003.1251297
- Litvinova, M. B., Shtan’ko, A. D. (2005). Influence of Structural Defects on the Mechanical Stress in the Impurity Diffusion Zone of GaAs Single Crystals. Inorganic Materials, 41 (8), 789–792. doi: https://doi.org/10.1007/s10789-005-0211-0
- Elliott, A., Woodward, W. (2007). Statistical Analysis Quick Reference Guidebook. SAGE Publication. doi: https://doi.org/10.4135/9781412985949
- Cankaya, S., Kayaalp, G. T., Sangun, L., Tahtali, Y., Akar, M. (2006). A Comparative Study of Estimation Methods for Parameters in Multiple Linear Regression Model. Journal of Applied Animal Research, 29 (1), 43–47. doi: https://doi.org/10.1080/09712119.2006.9706568
- Kleinbaum, D., Kupper, L. L., Muller, K. E. (1988). Applied Regression Analysis and Other Multivariable Methods. Boston, USA: PWS-Kent, 664.
- Saunders, L. J., Russell, R. A., Crabb, D. P. (2012). The Coefficient of Determination: What Determines a UsefulR2Statistic? Investigative Opthalmology & Visual Science, 53 (11), 6830. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.12-10598
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Maryna Litvinova, Nataliia Andrieieva, Viktor Zavodyannyi, Sergii Loi, Olexandr Shtanko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
