Наведено результати експериментальних досліджень адсорбції та поглинання водню тонкими (300 - 500 <$E roman A back 35 up 30 {symbol Р}>) та надтонкими (1 - 4 моношари) плівками паладію та сплаву паладій - мідь, які нанесені як на шарувату структуру діелектрик - напівпровідник, так і на монокристалічні вольфрамові підкладки. У першому випадку експерименти проведено у газових сумішах водень - аргон з концентрацією водню 500 ppm на структурах метал - діелектрик - напівпровідник (МДН) з Pd-, Cu/Pd-електродами, а у другому - для структур Pd/W(11O), Cu/Pd/W(110), O2/Cu/Pd/W(110), які знаходились за умов надвисокого вакууму (<$E 1~cdot~10 sup -9> Торр). Показано, що надтонкі шари міді, нанесені на поверхню паладію, підсилюють дисоціативну адсорбцію та зменшують десорбцію водню, чим сприяють переходу атомарного водню в об'єм плівки та збільшують чутливість МДН-структур з Cu/Pd-електродами до адсорбції водню. Обговорено механізми підсиленої дисоціації водню та водневих сполук на поверхні сплаву паладій - мідь.

Розглянуто адсорбційні властивості МДН (метал - діелектрик - напівпровідник) структур з шарами мезопористого кремнію та паладію. Визначено основні параметри шарів Siмезопор і досліджено їх вплив на адсорбційну здатність виготовлених газочутливих сенсорів. Досліджено адсорбційну чутливість даних структур при взаємодії з водневмісними молекулами (Н2, Н2О, С2Н5ОН). Також встановлено, що Pd-МДН-структури з шаром частково окисненого мезопористого кремнію проявляють підвищену адсорбційну чутливість до водневмісних молекул. Запропоновано фізичну модель адсорбції, яка пояснює аномальний характер ізотерм адсорбції та зміну кінетичних характеристик Pd-МДН-структур.

Досліджено структурні, фотолюмінесцентні і електричні властивості нанокомпозитних плівок SiOx та SiO2(Si), одержаних за допомогою методу плазмохімічного осадження з парогазової фази (РЕ CVD) за різних співвідношень газів SiH4/N2O в процесі осадження. Виміри C - V-характеристик вказують на накопичення як позитивного, так і негативного заряду в плівках SiOx(Si).

Проведено дослідження морфології поверхні, електрофізичних характеристик та газової чутливості структур метал - кремній з поверхневим шаром пористого кремнію, модифікованого платиною і міддю. Показано, що механізм адсорбції сірководню в структурах з шарами нанопористого кремнію, заповненими міддю, полягає у хімічній взаємодії молекул сірководню з атомами міді та утворенні нової фази CuS, яка і призводить до зміни бар'єру Шотткі метал - кремній. Відновлення таких структур можливо за рахунок прогріву в 50 % суміші Ar та <$E roman H sub 2> за температури до 300 <$E symbol Р>C. Встановлено, що застосування тонких шарів нанопористого кремнію, заповненого міддю, призводить до підсилення адсорбоелектричних ефектів в Al - PS(Cu) - Si структурах. Досліджено зв'язок між морфологією, хімічним складом нанопористого кремнію та чутливістю Шотткі структур до сірководню. Встановлено механізм підсилення адсорбції молекул воднемістких газів, зокрема сірководню. У випадку структур з шарами пористого кремнію, модифікованого платиною, механізм газової чутливості визначається наявністю проміжного поруватого шару, каталітично активного металу (Pt), типом провідності кремнієвої підкладки і параметрами адсорбованих молекул. Встановлено, що збільшення товщини проміжного поруватого шару обумовлює зростання газової чутливості поверхнево-бар'єрних структур. Визначено вплив на газову чутливість складу газового середовища (насичені пари води та ацетон), технології виготовлення та режиму роботи поверхнево-бар'єрних структур.

За результатами експериментальних і теоретичних досліджень установлено нові закономірності адсорбоелектричних ефектів за умов адсорбції водню та води у багатошарових напівпровідникових (кремнієвих) структурах з композитними <$Eroman Cu sub x roman Pd>, а також базові енергетичні параметри адсорбційних центрів на межі поділу метал/діелектрик. Показано, що використання композитів <$Eroman Cu sub x roman Pd> у порівнянні з чистими Pd плівками, призводить до підсилення адсорбоелектричного ефекту за адсорбції воднемістких молекул у багатошарових структурах і сприяє підвищеній стійкості таких систем до процесів старіння. Відзначено, що багатошарові структури на основі кремнію з мікроструктурованими плівками паладію є більш стійкими до адсорбції кисню та мають підвищену селективність до молекул води та водню. Запропоновано фізичну модель чутливості даних структур (модифіковану модель Лундстрема). Виготовлено лабораторний зразок сенсора стосовно водню.

Методами функціонала електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів одержані розподіли густини валентних електронів та електронні енергетичні спектри металічних та окислених малих кластерів із атомів Cu, Ni, Co з метою визначення механізмів їх підвищеної каталітичної активності. Визначено організацію електронної структури основних та збуджених станів для ізольованих атомів, що зберігається під час об'єднання атомів у 2-х атомні кластери. Зроблено висновок про легше збудження d-електронів міді у порівнянні з електронами нікелю та кобальту, що забезпечує можливе вивільнення d-орбіталей та є принциповим моментом для каталітичної активності мідних центрів.

Проведено теоретичний аналіз механізмів адсорбо-каталітичної активації композитів, виготовлених на основі поруватого кремнію з інкорпорованими наночастинками перехідних металів (Pd, W, Cu) та їх оксидів. Встановлено вплив адсорбованих атомів акцепторних елементів (O, S, F, Cl) на каталітичну активність перехідних металів у процесі формування поверхневих нанокластерів оксидів перехідних металів. Механізм підвищення каталітичної активності перехідних металів із повністю заповненою d-зоною, ймовірно, може полягати в зміні заповнення електронами d-станів (появі d-дірок над рівнем Фермі) у разі утворення поверхневих нанокластерів оксидів перехідних металів. Наведено результати експериментальних досліджень адсорбо-електричного ефекту за допомогою методу високо-частотних вольтфарадних характеристик газочутливих структур з бар'єрами Шотткі, які характеризують дані процеси. Проведено аналіз експериментальних ізотерм адсорбції водню та сірководню на поверхні наноструктурованих композитів кремнію з нанокластерами міді, вольфраму, паладію та їх оксидів в порах. Виявлено підвищену адсорбційну чутливість даних композитів до різних газів (H2, H2S, H2O) в порівнянні зі звичайним поруватим шаром кремнію. Встановлено, що за низьких тисків газу (>= 25 ppm) та/або за малого часу взаємодії адсорбат-підкладка реалізується механізм фізичної адсорбції, а за більш високів тисків та довготривалих процесів - хемосорбції. Цей висновок узгоджується з даними, одержаними з розрахунків теплоти адсорбції по експериментальним ізотермам, які дають значення 0,3 - 0,5 еВ.