Вивчено особливості, пов'язані з квантово-розмірними ефектами на межі поділу напівпровідникових шарів, з яких безпосередньо формуються гетероструктури. Проаналізовано особливості кінетичних явищ у гетероструктурах за наявності зовнішніх чинників, а саме - електричного поля й ультрафіолетового лазерного опромінення. Експериментально спостерігається нове явище - збільшення фотопровідності залежно від напруженості електричного поля. Запропоновано феноменологічну модель для пояснення ефекту збільшення фотопровідності. Досліджено, що акустичні фонони генеруються під час енергетичної релаксації гарячих двомірних електронів у провідному каналі гетероструктури.

  Скачати повний текст

Вперше виявлено виникнення в люмінесцентних спектрах нових радіаційно-індукованих смуг, пов'язаних із процесами випромінювальної рекомбінації за участю більш глибоких центрів, не характерних для неопроміненого матеріалу. Визначено, що вказівні радіаційно-індуковані смуги визначаються центрами люмінесценції, подібними за типом до вихідних люмінесцентних центрів. Виявлено підвищену стабільність вказаних параметрів під дією радіації, у порівнянні з відповідними вихідними.

  Скачати повний текст

Досліджено дефекти, утворені внаслідок опромінення 2 МеВ електронним, а також визначено значущість цих дефектів для електронних властивостей нано-, мікрокристалічного й аморфного кремнію. Обірвані зв'язки є основним типом парамагнітних станів у матеріалі в усьому діапазоні щільностей дефектів, якого було досліджено. Показано, що електронне опромінення за температури 100 К призводить до формування нових парамагнітних центрів, що відрізняються від обірваних зв'язків. Параметри та поведінка пари нових ліній у спектрі електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) опроміненого матеріалу добре узгоджуються з параметрами метастабільних Si - H - Si комплексів, що спостережено у кристалічному кремнії раніше. На підставі аналізу ЕПР спектрів зразків нано- та мікрокристалічного кремнію підтверджено гіпотезу про двокомпонентну структуру резонансу від обірваних зв'язків. Показано зворотну залежність фотопровідності від щільності дефектів у аморфному кремнії та відсутність систематичної залежності в нано- та мікрокристалічному матеріалі, що зумовлено визначальною роллю системи кристалітів для електронного транспорту. У нанокристалічних зразках з донорними легуванням зміни щільності дефектів призводять до значних зсувів рівня Фермі.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментального дослідження впливу ядерного опромінення на кінетику преципітації кисню в кремнії під час термовідпалу. Вивчено вплив опромінення на радіаційну стійкість Si, який використовується для детекторів ядерних випромінювань.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено, що основним механізмом підпорогового дефектоутворення є домішково-іонізаційний механізм, ефективність якого збільшується в область напружених і спотворених міжатомних зв'язків поблизу значних структурних пошкоджень кристалічної гратки напівпровідника. Виявлено, що швидкість утворення дефектів зростає у легованих Cu зразках. Досліджено лазерний відпал центів рекомбінації в електронно- та нейтронно-опромінених CdS і CdS:Сu-монокристалах.

  Скачати повний текст

Установлено фізичні закономірності утворення дефектів у приповерхневих шарах монокристалів GaAs під дією імпульсного лазерного опромінення з низьким рівнем інтенсивності. Досліджено вплив лазерного опромінення на активацію процесів дефектоутворення у кристалі за гауссового або дифракційно-модульованого розподілу інтенсивності. З використанням числових методів визначено розподіл інтенсивності лазерного опомінення, полів температур, деформацій і термонапружень у приповерхневих шарах опромінених монокристалів GaAs. Проведено експерименти з використанням лазерних імпульсів мілісекундної тривалості з гауссовим розподілом інтенсивності та встановлено порогові значення густини енергії, за яких активуються різні механізми модифікації поверхні: плавлення, дислокаційної пластичності, утворення точкових дефектів. Опромінено монокристали GaAs лазерними імпульсами мілі- та наносекундної тривалості з густиною енергії, меншою від порогу пластичності та з дифракційно-модульованою інтенсивністю. За методами оптичної, електронної та атомно-силової мікроскопії доведено можливість створення періодичних дефектних структур у вигляді атомних кластерів за допомогою дифракційно-модульованого імпульсного лазерного опромінення низького рівня. Позиціювання таких структур задається законом просторової модуляції інтенсивності лазерного опромінення та таким чином розв'язується задача їх адресного та періодичного розподілу. Результати дослідження дають змогу розвинути новий підхід до створення напівпровідникових приладів, який грунтується на використанні особливих властивостей кластерних структур.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

З використанням методів X-променевої дифрактометрії та внутрішнього тертя досліджено вплив високоенергетичного електронного та гамма-опромінення на ступінь структурних змін кремнію в процесі природного старіння. Установлено, що рівень напруг, що виникають під час розпаду перенасиченого твердого розчину кисню, значно перевищують напруги у процесі механічної обробки матеріалу. Ефективне покращання структурної досконалості монокристалів кремнію спостерігається тільки для опромінених електронами кристалів дозами 1,8 і 3,6 кГрей після 3000 год. Зазначено, що опромінення високоенергетичними електронами та гамма-квантами (E ~ 18 МеВ) призводить до утворення в структурі кристалічної гратки кремнію дислокаційних петель. Визначено, що розмір дефектів, які утворилися після опромінення електронами, нелінійно залежить від дози опромінення. Установлено, що природне старіння опромінених електронами кремнію, поряд з утворенням вторинних радіаційних дефектів, призводить до укрупнення власних мікродефектів.

  Скачати повний текст

Установлено умови виникнення випадкового контакту ізочастотних поверхонь двох хвиль просторово-часових збурень за наявності фото-Ганн-ефекту (ФГЕ). Здійснено припущення, що під дією електричного поля та за умов зміни концентрації домішки цей контакт може зумовлювати явище конічної рефракції хвиль у досліджених напівпровідниках. У лінійному за флуктуаціями освітлення наближеннями побудовано теорію фотовідгуку носіїв за умов ФГЕ. Детально проаналізовано фотовідгук за умов ФГЕ для межових випадків режимів генератора напруги та струму. Показано, що для напівпровідника з параметрами n-GaAs фотовідгук електронної підсистеми має вибірковість за частотою, інтенсивністю освітлення та концентрацією легувальної домішки. Зроблено припущення, що область просторово-неоднорідного розподілу об'ємного заряду за умов освітлення здійснює різний вклад у величину фотовідгуку залежно від довжини зразка. Показано, що вигляд просторово-часового розподілу внутрішнього електричного поля в k-просторі різний залежно від інтенсивності падаючого світла. Початок перехідної області визначається концентрацією легувальної домішки, а її ширина - напруженістю прикладеного електричного поля. Установлено, що для напівпровідника з параметрами n-GaAs за умов ФГЕ з урахуванням другої та третьої гармонік розкладу в ряд просторово-часових розподілів напруженості електричного поля та концентрації носіїв заряду значення показника заломлення світла DELTA n для режиму сильної інтенсивності більші у 1,3 - 1,5 разів, а для режиму слабкої інтенсивності лазерного освітлення - у 3 - 4 рази у порівнянні з оцінками, що одержуться в одногармонійному (лінійному) наближенні.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вивчено процес утворення та росту дефектів під час ізотермічного розпаду твердого розчину кисню в кремнії, вирощеного методом Чохральського та досліджено вплив попереднього нейтронного опромінення, та прикладених зовнішніх механічних напружень до кристалу на кінетику даного процесу розпаду. Запропоновано методику експериментального визначення розподілу дефектів за розмірами та концентраціями. Одержано ділянки кривих розподілу, які відповідають можливостям рентгенівського виявлення локальних дефектів. Встановлено, що зростання кисневмісних преципітатів відбувається за рахунок протікання дифузійних процесів, а утворення дислокаційних петель пов'язано з процесами коагуляції занурених атомів кремнію та з видавлюванням петель напругами, що створюються навколо преципітатів. Виявлено, що прикладене до зразків стискаюче напруження під час ізотермічного відпалу прискорює розпад твердого розчину кисню в кремнії.

  Скачати повний текст

Розглянуто перетворення у підсистемі взаємодіючих домішок і дефектів у напівпровідникових монокристалах і ферит-гранатових плівках. Установлено закономірності утворення впорядкованих структур у дефектно-домішковій підсистемі внаслідок їх самоорганізації під впливом лазерного опромінення. Систематично вивчено особливості поведінки нанодисперсних матеріалів і низькорозмірних структур у полі лазерного випромінення. Запропоновано та реалізовано спосіб стимуляції інтеркаляційних процесів за допомогою лазерного опромінення. Одержано інтеркалати на основі InSe, GaSe, графіту з унікальними фізико-хімічними властивостями. Розроблено й оптимізовано методику одержання пористого активованого вуглецю для електрохімічних конденсаторів надвеликої ємності. Показано, що впровадження в активований вуглець металів з високою густиною електронних станів (Cr, Mn, Er) підвищує питому ємність подвійного електричного шару в системі активований вуглець / електроліт.

  Скачати повний текст

Продемонстровано новий принцип використання Si як випромінювача в інфрачервоному (ІЧ) діапазоні спектра, який базується на ефекті модуляції потужності теплового випромінювання напівпровідника у спектральному діапазоні внутрішньозонних електронних переходів за умов збудження зони напівпровідника. Експериментально показано, що температурна залежність потужності збудженого світлом ІЧ випромінювання криталів Si має вигляд кривої з максимумом. Положення максимуму залежить від концентрації та типу домішок, товщини зразків і довжини хвилі ІЧ випромінювання. Немонотонність пояснено зростанням коефіцієнта поглинання ІЧ випромінювання рівноважними носіями за умов збільшення температури. Експериментально показано, що у разі збудження світлом з області фундаментального поглинання потужність теплового ІЧ випромінювання кристала Si у спектральних інтервалах 3 - 5 і 8 - 12 мкм зростає майже до потужності абсолютно чорного тіла у цих інтервалах за наявності на поверхні Si одношарового просвітлювального покриття за незмінної температури кристала. Доведено можливість налаштування спектра збуджувального світлом теплового ІЧ випромінювання Si переважно на один з діапазонів - 3 - 5 або 8 - 12 мкм за рахунок використання спектрально-селективних покриттів.зменшення поверхневої рекомбінації у монокристалічному кремнію шляхом пасивації його поверхні за імпульсного лазерного осадження плівок з кремнієвими квантовими точками.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано режими опромінення, які забезпечують реалізацію контрольних фізико-хімічних процесів у приконтактних шарах металу та напівпровідника у твердій фазі. З'ясовано роль домішок (Cl, As) у стабілізації параметрів бар'єрних структур за дії ІЛО на контакти метал - легований CdTe. Виявлено особливості даних процесів у структурах на основі твердих розчинів CdZnTe. Визначено оптимальні режими ІЛО, які дозволяють сформувати бар'єрні структури Pt - p - CdTe:Cl з наближеними до ідеальних характеристиками. Досліджено механізми протікання струму у таких структурах. Показано, що за певних режимів ІЛО структур Al(Au) - PbSnTe в результаті активізації дифузійних процесів на межі розділу контакту метал - халькогенідний напівпровідник виділяється наближена за складом до PbTe фаза, що призводить до формування поверхнево неоднорідних контактів з ділянками приконтактного шару напівпровідника, які мають різні значення ширини забороненої зони.

  Скачати повний текст

Розглянуто вплив лазерного опромінення на мікроструктурні та фізичні властивості широкозонних напівпровідників, використання технологічних лазерних методів для вирощування, легування, відпалу карбіду кремнію, формування нанокристалічних структур SiC і лазерне формування бар'єрних і омічних контактів до карбіду кремнію. Описано основні моделі лазерного відпалу напівпровідників і лазерно-стимульованої дифузії домішок. Встановлено оптимальні режими лазерної модифікації тонких плівок ZnS-Cu, Cl для зменшення шорсткості поверхні, які не призводять до погіршення емісійних властивостей структур.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

За результатами експериментальних досліджень установлено, що ефективність генерації вільних вакансій в n-Si у разі електронного опромінення в діапазоні температур 300 - 630 K практично не змінюється. Виявлено взаємодію вибитого радіацією міжвузловинного атома з акустичними й оптичними фононами, в результаті якої збільшуються втрати ним енергії. Експериментально доведено, що результат одночасної дії опромінення та високої температури на стан радіаційних дефектів у кремнії нееквівалентний сумі результатів послідовної дії цих факторів. Установлено, що додаткова іонізація кристала радіацією за умов високотемпературного опромінення значно прискорює відпал A-центрів.

  Скачати повний текст