Структура і стимульовані зміни параметрів об’ємних та плівкових нанокомпозитів Bi(Sb)–As2S3 - Автореферат

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД Структура і стимульовані зміни параметрів обємних та плівкових нанокомпозитів Bi (Sb) - As2S3Робота виконана на кафедрі твердотільної електроніки та в Науково-дослідному інституті фізики і хімії твердого тіла державного вищого навчального закладу “Ужгородський національний університет” Міністерства освіти і науки України Львів), заступник ген. директора з наукової роботи доктор фізико-математичних наук, професор Пуга Павло Павлович Інститут електронної фізики НАН України (м.Ужгород), старший науковий співробітник відділу матеріалів функціональної електроніки Захист відбудеться: «3 » липня 2009 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 61.051.01 Ужгородського національного університету, за адресою: м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці державного вищого навчального закладу “Ужгородський національний університет” (м.У результаті виникає принципово нова ситуація, коли квантові ефекти (розмірне квантування, тунелювання, інтерференція електронних станів, дифузія і ін.) будуть відігравати ключову роль у фізичних процесах у таких обєктах і в функціонуванні приладів на їх основі. В них можна чекати проявлення квантоворозмірних ефектів, процесів просторового впорядкування в силу “мякості” структури, яка відносно легко може бути керованою зовнішніми факторами: температурою, освітленням, електричним полем. Досягнення в розробці і виготовленні наноструктур різного призначення значною мірою визначаються рівнем розвитку технологій, які дозволяють з атомною точністю одержувати наноструктури необхідної конфігурації і розмірності, а також методів комплексної діагностики властивостей наноструктур, включаючи контроль у процесі виготовлення (in situ) і керуванням на його основі технологічними процесами та результуючими параметрами матеріалу. Дисертаційна робота містить результати досліджень, що виконувалися в Інституті фізики і хімії твердого тіла та на кафедрі твердотільної електроніки Ужгородського національного університету, в рамках наступних держбюджетних науково-дослідних робіт (НДР) та міжнародних договорів про науково-технічну співпрацю: Проект МОН України “Стимульовані перетворення та оптична память в некристалічних і наноструктурованих матеріалах для оптоелектроніки”. За допомогою комплексу технологічних (мелення на кульковому млині, синтез, перекристалізація, вакуумне термічне напилення), ряду оптичних та електрофізичних методів, методів трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ), скануючої електронної мікроскопії (SEM), атомно-силової мікроскопії (АСМ) і звичайної й малокутової рентгенівської дифракції (МРД), а також розрахунків швидкості гетерогенного і гомогенного зародкоутворення і моделювання спектрів комбінаційного розсіювання, необхідно було розвязати наступні завдання: 1.Електронномікроскопічні дослідження підтвердили, що синтезовані стекла гомогенні, але з часом в процесі дослідження у склі, внаслідок нагрівання електронним променем, починав проходити процес кристалізації з виділенням голкоподібної кристалічної фази, характерний габітус та фазові дослідження за допомогою рентгенівської енергодисперсійної спектроскопії (EDS) вказують на те, що утворюється кристалічна фаза Bi2S3. Для одержання нанокомпозитів методом “top-down” монокристали SBSI або Bi2S3 вирощували перегонкою через газову фазу (метод «сублімації-конденсації») в замкнутому кварцовому реакторі з використанням двозонної електронагрівної печі. Розміри нанокристалів визначалися з півширини дифракційних смуг, а дослідження періодичності структур - методом малокутової рентгенівської дифракції (МРД). Період БС визначали з положення першого дифракційного піку, а за зміною його інтенсивності знаходилося значення коефіцієнта взаємодифузії при термо-або фотооброці з точністю до 10-27 м2/с. Для вивчення впливу наноструктурування на властивості халькогенідних обємних композитів та впливу процесів взаємодифузії внаслідок дії освітлення і температури на властивості багатошарових структур типу метал-ХСН, застосували оптичні (оптичне поглинання, комбінаційне розсіювання), електрофізичні та фотоелектричні (фотопровідність) методики, які чутливі до змін структури матеріалу від рівня легування і далі до фазового розділення з появою нано-і мікровключень.Дослідження за допомогою скануючого електронного мікроскопа показало, що створенню обємного склокристалічного нанокомпозиту при відпалі в системі (As2S3)1-х-(Bi2S3)х перешкоджають поверхнева кристалізація і зміна складу поверхні. Порівняння прямих (електронно-мікроскопічних, рентгеноструктурних) і непрямих (оптичних і електрофізичних) параметрів, на прикладі вибраних складів системи (As2S3)1-х-(Bi2S3)х, показує, що зміни структури на етапі зародкоутворення та росту нанокристалів можуть бути ефективно контрольовані за змінами оптичних та електрофізичних параметрів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ