Досліджено особливості фотолюмінесценції, електролюмінесценції (ЕЛ) у контакті з окисним електролітом, а також катодолюмінесценції (КЛ) пористого кремнію (ПК). Вивчено часову еволюцію ЕЛ ПК у режимі інжекції струму за умов імпульсного збудження. Досліджено КЛ ПК за кімнатної температури та температури рідкого азоту. Отримані експериментальні результати свідчать про наявність у ПК різнотипних центрів випромінювання - зі швидкою та повільною кінетикою.

Методом електрохімічного травлення отримано гетероструктури поруватий кремній (ПК) - кремнієва підкладка та вільні плівки ПК. Описано неруйнівну методику еліпсометричного визначення ступеня поруватості ПК, яка складається з експериментального вимірювання поляризаційних кутів psi і DELTA, комп'ютерного розв'язку оберненої задачі еліпсометрії та розрахунку ступеня поруватості ПК за співвідношенням Лорентц - Лоренца. Отримані результати порівняно зі значеннями поруватості зразків, визначеними гравіметричним методом; розбіжність не перевищує 10 %. Еліпсометрично визначено залежність комплексного показника заломлення від поруватості Si. Остання носить нелінійний характер і не може бути описана в рамках моделі ефективного середовища. Досліджено фото- та електролюмінесцентні властивості гетероструктур ПК-кремнієва підкладка для однотипних зразків. Інтенсивність видимої люмінесценції залежить від типу Si та умов його обробки. Для спектрів фото- та електролюмінесценції характерні деградаційні процеси, швидші для електролюмінесценції ПК. Ці явища пояснено взаємодією носіїв заряду з випромінювальними центрами фрактальних структур ПК.

Досліджено імпульсне поширення тепла в класичних надгратках поруватого кремнію. За допомогою неявного числового методу розраховано температурні профілі в надгратці, створені дією імпульсних лазерних та електронних променів. Показано можливість ефективного застосування теплоізоляційних властивостей поруватого кремнію та використання температурних профілів для дослідження нелінійної термостимульованої дифузії в надграткових об'єктах.

Дослідження процесів фототермостимульованої деполяризації (ФТСД) гетерокомпозицій на основі поруватого кремнію (ПК) засвідчили наявність термоелектретних властивостей ПК. Аналіз спектрів термостимульованої деполяризації (ТСД) на базі рівняння Фредгольма дозволив розрахувати за допомогою числового методу розподіл густини станів у забороненій зоні ПК. Спектри ТСД і фотолюмінесценції (ФЛ) указують на появу додаткових заряджених дефектів, спричинених біополімером на поверхні ПК. Зміна спектрів ФЛ і ФТСД ПК у разі нанесення біополімерів підтверджує можливість застосування ПК як компоненти біосенсорики.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.251.4

Рубрики:

Кристалізація

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дослідження процесів фототермостимульованої деполяризації (фото-ТСД) гетероструктур на основі поруватого кремнію (ПК) засвідчили наявність термоелектретних властивостей ПК. Аналіз спектрів ТСД на базі рівняння Фредгольма дозволив обчислити за допомогою числового методу розподіл густини станів у забороненій зоні ПК. Спектри ТСД і фотолюмінесценції свідчать про появу додаткових заряджених дефектів, спричинених біополімером на поверхні ПК. Зміна спектрів фотолюмінесценції і ФТСД ПК під час нанесення біополімерів підтверджує можливість застосування ПК як компонента біосенсорики.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.271.42 в641

Рубрики:

Фотопровідність (внутрішній фотоефект)

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено вплив адсорбції водню та метану на високочастотну (1 МГц) провідність і ємність сенсорних структур на основі поруватого кремнію. Зареєстровано суттєву зміну електричних параметрів залежно від парціального тиску газів. Розраховано адсорбційну чутливість структур на основі поруватого кремнію та багатошарових структур з плівкою каталітичного матеріалу. Показано, що селективність сенсорів до водню або метану можна покращити шляхом нанесення на поверхню поруватого кремнію каталітичної плівки паладію або поліепоксипропілкарбазолу. Виявлено помітну чутливість спектрів фотолюмінесценції поруватого кремнію до адсорбції молекул аміаку та етанолу. Одержані результати дозволяють оптимізувати процеси формування селективних сенсорів газу на основі поруватого кремнію.

Надано результати числового моделювання фотопровідності макропоруватого кремнію зі сферичними та циліндричними порами за допомогою методу скінченних елементів. Шляхом порівняння їх з аналітичними розрахунками підібрано коректуючі коефіцієнти. Використовуючи ці коефіцієнти, одержано нові аналітичні вирази для розрахунку фотопровідності макропоруватого кремнію для різних діаметрів пор і відстаней між ними, які зменшують похибку до 1 - 5 %. Проаналізовано залежність фотопровідності від швидкості поверхневої рекомбінації для різних радіусів пор і середніх відстаней між ними.

За допомогою методів атомно-силової мікроскопії та ІЧ спектроскопії з перетворенням Фур'є вивчено топологію поверхні і структуру гібридних органо-неорганічних композитів на основі поруватого кремнію і поліфенілацетилену, а також спектри фото- і катодолюмінесценції одержаних систем. Показано, що зміна випромінювальних властивостей поруватого кремнію у гібридному композиті може відбуватися в результаті пасивації центрів безвипромінювальної рекомбінації поруватого кремнію за рахунок слабкої ковалентної взаємодії полімер - напівпровідник.

Вивчено вплив адсорбційно-десорбційних процесів водяної пари на електричну провідність і високочастотну ємність сенсорних структур на основі поруватого кремнію в температурному діапазоні 15 - 40 за Цельсієм. Зареєстровано суттєву зміну електричної провідності та ємності залежно від концентрації водяної пари. Для оцінки сенсорних властивостей розраховано адсорбційну чутливість структур на основі поруватого кремнію та багатошарових структур з плівкою каталітичного матеріалу. Досліджено кінетику відклику структур на зміну концентрації водяної пари. Одержані результати дозволяють оптимізувати процеси формування сенсорів вологості на основі поруватого кремнію.

  Скачати повний текст

Створено багатошарові сенсорні структури спряжений полімер - поруватий кремній (ПК). Вивчено вплив адсорбції молекул води на високочастотну (1 МГц) провідність і ємність гібридних структур на основі ПК. Зареєстровано суттєву зміну електричної провідності та ємності залежно від концентрації водяної пари. Для оцінки сенсорних властивостей розраховано адсорбційну чутливість одержаних структур. Виявлено утворення фоточутливих електричних бар'єрів у гібридній структурі поліетилендіокситіофен - ПК, параметри яких значною мірою залежали від оточуючої газової атмосфери. Одержано результати, які дозволяють оптимізувати процеси формування високочутливих та селективних сенсорів газу на основі ПК.

Розглянуто можливість застосування поруватого кремнію (ПК) для створення пристроїв фізико-технічного захисту інформації та інформаційних об'єктів. Зокрема, ПК може бути перспективним під час формування самознищувальних кремнієвих чіпів для захисту криптографічних ключів, створених на основані флеш-пристроїв. Фоточутливість ПК у широкому спектральному діапазоні є придатною для створення систем фотоелектричного захисту периметра інформаційних об'єктів. Велика розвиненість поверхні нанокристалічного ПК є визначальною для створення дешевих газоадсорбційних сенсорів на його основі, зокрема пристроїв, чутливих до вибухонебезпечних, токсичних газів, таких як метан, водень тощо.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.222

Рубрики:

Дефекти напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Створено плівкові сенсорні елементи на основі гібридних систем полі-3,4-етилендиоксітіофен - нанокристали поруватого кремнію. Методом інфрачервоної спектроскопії вивчено молекулярний склад одержаних матеріалів. Досліджено вплив адсорбції молекул води на електропровідність і ємність гібридних композитів. Зареєстровано суттєву зміну електричної провідності та ємності в залежності від концентрації водяної пари. Для оцінки сенсорних властивостей було розраховано адсорбційну чутливість одержаних гібридних систем та досліджені їх динамічні характеристики.

Досліджено електрофізичні характеристики фотодіодних структур поруватий кремній - кремнієва підкладка, модифікованих молекулами йоду. Виявлено зміну характеру вольтамперних залежностей одержаних структур з симетричного на випрямляючий внаслідок адсорбції йоду. Вивчено спектральні характеристики фотовідгуку в діапазоні довжин хвиль 450 - 1100 нм, його температурну залежність в діапазоні 125 - 325 К й енергетичні характеристики фотовольтаїчних структур на основі поруватого кремнію. Запропоновано можливий механізм впливу адсорбції йоду на електричні та фотоелектричні властивості структур поруватий кремній/кремнієва підкладка. Одержані результати розширюють перспективу застосування поруватого кремнію у фотоелектроніці.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.211 + В379.227

Рубрики:

Консолідовані наноструктури <Тіла тверді >

Радіаційні ефекти в напівпровідниках

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Створено сенсорні елементи на основі композитних плівок полі-3,4-етилендіокситіофену у поєднанні з нанокристалами поруватого кремнію та оксиду цинку. Зареєстровано збільшення електричного опору нанокомпозиту внаслідок адсорбції молекул аміаку, етанолу та ацетону. Для оцінки сенсорних властивостей розраховано адсорбційну чутливість одержаних композитних плівок і досліджено їх динамічні характеристики. Встановлено, що максимальна чутливість сенсорних елементів знаходиться в діапазоні концентрацій аналізованих газів 1 - 2 %, а час відклику становить 60 - 80 с. Керувати функціональними параметрами плівкових сенсорів можна змінюючи співвідношення між вмістом напівпровідникових наночастинок у гібридному композиті.

Досліджено проблему детектування горючих і токсичних газів, а також їх попарного розпізнавання на основі вимірювання зміни технічних параметрів ПК, зокрема, досліджено концентраційні залежності опору, ємності та частотної залежності імпедансу сенсорів ПК. Для розпізнавання газів запропоновано обробляти дані сенсорів ПК за допомогою мікрокомп'ютерних систем.