Скачати повний текст

Запропоновано модель системи домінуючих структурних дефектів у модифікованих хімічним травленням та іонною імплантацією приповерхневих шарах кремнію. У даній моделі враховано наявність відповідних розмірів і концентрацій сферичних і дископодібних кластерних утворень, дислокаційних петель і ступеня пористості поверхневих шарів. За даними АСМ досліджень найбільші зміни рельєфу поверхні зафіксовано на плівці, опроміненій найбільшою дозою іонів, зокрема, виявлено характерні локальні розупорядковані області з перепадом висот до 20 нм і середніми розмірами ~0,15 мкм.

  Скачати повний текст

Створено оригінальну надвисоковакуумну установку, проведено експериментальні дослідження процесів формування складу поверхні кристалів, випаровування компонент кристалів, емісійних властивостей кристалів. Показано, що за умов впливу електронної підсистеми кристалів температури, електричного поля та струму можна керувати процесами формування складу поверхні кристалів. Встановлено, що керуванням процесом випаровування компонент кристалів за умов високого вакууму можна отримувати плівки різного складу. На підставі аналізу результатів дослідження можливостей керування процесами випаровування та формування складу поверхні кристала GaAs за термовакуумної обробки за умов впливу на електронну підсистему шляхом пропускання струму в системі зонд-кристал доведено, що пропускання струму через кристал суттєво змінює швидкість випаровування As, залежно від величини струму, температури зразка та концентрації вільних носіїв заряду. Напрямок ефекту визначається знаком потенціалу (напрямком струму), що прикладається, та типом вільних носіїв заряду. Формування складу поверхні кристалів, за результатами експериментальних досліджень, залежить від їх ступеня іонності.

  Скачати повний текст

На підставі проведених комплексних експериментальних досліджень і теоретичних розрахунків виконано розділення внеску окремих механізмів розсіювання носіїв струму в кінетичні явища тонких плівок халькогенідів свинцю різної структурної досконалості. Установлено закономірності у спрямованих неоднорідностях профілів електричних параметрів у свіжовирощених та відданих відпалу у вакуумі й атмосфері кисню плівок халькогенідів свинцю. У межах двошарової моделі Петріца визначено кінетичні параметри приповерхневих шарів. На основі елетротехнічної моделі провідності полікристалічних плівок установлено закономірності у змінах лінійних розмірів кристалітів від часу у плівках PbTe і механізми перенесення струму міжзеренними межами, зумовлені термоелектронною емісією. Визначено вплив дифузного та дзеркального механізмів розсіювання на міжфазних межах, а також розсіювання носіїв заряду на межах зерен і дислокаціях невідповідностей. Розраховано поверхневу густину та радіус дислокацій.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено оптичні властивості та геометричні параметри квантово-розмірних структур (зокрема, надграток) та підкладок для їх отримання (GaAs, Si). Широкий спектральний діапазон електромагнітних випромінювань від рентгенівської до далекої інфрачервоної області дозволив представити мікрорельєф реальних поверхонь Si та GaAs як суперпозицію мікро- та макрорельєфів із відповідними величинами середньоквадратичних відхилень та кореляційних довжин. Пояснено розбіжність параметрів мікрорельєфу, отриманих оптичними методами та мікроскопією атомних сил різним характером отримуваної інформації (локальність - глобальність). Проаналізовано вплив механічних напружень у шарах надгратки (через розбіжність сталих компонент гратки) на зміну енергетичного положення критичних точок. Отримано енергетичні зонні параметри системи за моделлю діелектричної функції, проаналізовано їх залежність від товщин шарів та вмісту фосфору у твердому розчині.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальне вивчення процесів взаємодії електронів середніх енергій (100 - 1 000 еВ) у поверхневій області плівкових мішеней Al, In та Ge методом спектроскопії характеристичних втрат енергії електронів (ХВЕЕ), що відбиваються від твердого тіла. Запропоновано новий підхід щодо кількістних досліджень спектрів ХВЕЕ, у межах якого розроблено дві методики визначення компонентів спектрів, що базуються на моделях взаємодії електронів у твердому тілі. На підставі вивчення форм компонетів спектрів ХВЕЕ плівок Al, In та Ge, виміряних за різних кутів падіння, виходу та розсіяння електронів у діапазоні енергій первинних електронів 300 - 800 еВ виявлено додатний характер дисперсії поверхневого плазмону для In та від'ємний для Al та Ge. Встановлено пік мультипольного поверхневого плазмону в компонентах спектрів ХВЕЕ Al та Ge. За різних значень енергії первинних електронів визначено кутові залежності інтенсивностей піків одно- та двократних втрат енергій, нормованих на інтенсивність піка пружно відбитих електронів. Встановлено, що для спектрів ХВЕЕ In та Ge нормовані інтенсивності піків, пов'язаних зі збудженням об'ємного плазмону, складним немонотонним чином суттєво залежать від кута розсіяння електронів. Зазначено імовірний вплив величини кута розсіяння електронів на зміну характеру залежностей нормованої інтенсивності піка об'ємного плазмону від енергії первинних електронів. Доведено, що нормована інтенсивність піка мультипольного поверхневого плазмону, оцінку якої вдалося виконати для спектрів ХВЕЕ Al майже не залежить від кутів падіння та виходу електронів і зменшується у випадку збільшення енергії первинних електронів.

  Скачати повний текст

Теоретично вивчено процеси взаємодії світла з композитами на основі нелінійних діелектриків та металів (КНДМ). Досліджено плоскі шаруваті структури та матричні дисперсні системи з двошаровими включеннями сферичної та еліпсоїдальної форми, в яких ядром включення є нелінійний діелектрик з кубічною нелінійністю, оболонкою - метал, а матрицею - лінійний діелектрик без поглинання. Виконано розрахунок пропускаючих та розсіювальних властивостей тонких (~ 1 мкм) плівок на основі КНДМ у разі підключення їх до постійного потенціалу (~ 10 В). Максимальне значення коефіцієнта пропускання T для деяких плівок може досягти значення ~ 70 % за умов T = 5 % та відсутності постійного поля. Особливо детально проаналізовано власну оптичну бістабільність (ВОБ) в КНДМ. Для всіх систем, вивчених автором, досліджено умови виникнення ВОБ, проведено числові розрахунки області їх існування. Показано, що ВОБ виникає лише в області частот, де існують поверхневі плазмони в системі. З'ясовано вплив процесів загасання в КНДМ, форми включень, а також ступеня заповнення на характер виникнення ВОБ в КНДР і на межі існування бістабільності.

  Скачати повний текст

Відзначено щодо існування нового типу електромагнітних хвиль, локалізованих на поверхні твердого тіла, вкритій субмоношаровим молекулярним покриттям, які, на відміну від відомих поверхневих поляритонів, можуть існувати в області частот, де діелектрична функція адсорбенту має позитивний знак, і можуть бути збуджені випромінюванням p- та s-поляризацій. Доведено можливість пом'якшення p-поляризованої поверхневої електромагнітної моди у системі молекулярний шар - тверде тіло. Виявлено, що поверхня легованого напівпровідника, на яку адсорбовано молекулярний шар за умов поглинання поля поверхневих електромагнітних хвиль (ПЕХ), може поводити себе подібно до фотонного кристалу. Побудовано теорію спонтанного виникнення неоднорідних розділів поляризації в адсорбованому шарі молекул, у межах якої передбачено існування періодично-поляризованої структури. Оцінено інтервал існування такої структури за концентрацією молекул адсорбенту. Розраховано функцію Грина та побудовано теорію лінійного відгуку на зовнішнє електромагнітне поле системи тверде тіло - молекулярний шар з неоднорідним розподілом поляризації у площині адсорбату, на базі якої досліджено дисперсійні властивості електромагнітних хвиль, локалізованих поблизу поверхні такої системи. Досліджено ПЕХ на базі системи з фазообертаючим дзеркалом (ФОД) та показано можливість управління їх дисперсійними властивостями з використанням схеми з оберненим хвильовим фронтом. Зазначено щодо можливості виникнення конвективної нестійкості у системі.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію формування періодичних масивів металевих нанодротів і наноточок на поверхні твердого тіла з використанням методу інтерференційної літографії. Виявлено взаємодію мод різного типу, що збуджуються в періодичній системі металевих нанодротів. Визначено оптимальні геометричні параметри сенсорної системи на підставі призми ослабленого внутрішнього відбивання, дифракційної гратки та системи нанодротів для одержання максимальної чутливої системи до зміни параметрів навколишнього середовища. Розроблено конструкцію оптохімічного сенсора для визначення малих концентрацій домішок у рідинних і газових середовищах.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена з'ясуванню ролі поверхні кремнієвих кристалітів у процесах збудження червоної смуги фотолюмінесценції пористого кремнію, одержаного анодним травленням. Показано, що існує дві ультрафіолетові та видима смуги збудження, яким відповідають різні компоненти смуги люмінесценції. Встановлено, що випромінювання може мати місце за відсутності квантоворозмірних кристалітів. Доводиться, що речовини, розташовані на поверхні кремнієвих кристалітів (окисли та оксигідриди), беруть участь у процесах поглинання світла збудження. Визначено, що утворення центрів безвипромінювальної рекомбінації (поверхневі центри кремнієвих окислів) є основною причиною падіння інтенсивності люмінесценції при термообробках зразків.

  Скачати повний текст

Встановлено механізми тунелювання в двобар'єрних резонансно-тунельних діодах (ДБРТД) з широким спейсерним шаром. Показано, що виявлені осциляції струму та ефект власної бістабільності добре узгоджуються з запропонованою теоретичною моделлю квантової інтерференції. Досліджено механізм модифікації транспортних явищ ДБРТД під дією напруги, індукованої електричним полем надгратки. Встановлено кореляцію між електрофізичними, оптичними, технологічними параметрами та вивченими квантово-розмірними ефектами в p - n діоді з двома зв'язаними дельта легованими шарами. Вивчено особливості явищ переносу p - n діода з двобар'єрною структурою, в ямі якої самоузгоджено сформовані квантові точки. Встановлено механізми формування осциляційної структури та бістабільності як S-, так і Z-виду, які добре описуються в рамках запропонованої теоретичної моделі. Визначено окремо вплив ефектів на гарячих носіях струму та саморозігріву зразка під дією ефекту Джоуля на транспортні явища у AlGaN/GaN гетероструктурі. Продемонстровано найнижчий рівень фазового шуму у розроблених нових видах високочастотних осциляторів (23 ГГц та 10 ГГц) у порівнянні з рівнями фазового шуму комерційних осциляторів.

  Скачати повний текст