Оригинальные свойства окисных слоев германия, возникающие при структурно-химических модификациях, и возможности их применения в наноэлектронике и нанофотонике

Изготовлен макет универсальной тестовой структуры для измерений электропроводности гетерослоев GeO₂{Ge-НК}. Получены первые данные об электропроводности гетерослоев с аморфными нанокластерами Ge с небольшой долей кристаллической фазы. Разработана технология формирования пористых слоев Ge путем вытравливания матрицы GeO₂ из гетерослоя GeO₂{Ge-НК} в воде. С использованием оптических методов исследования обнаружено, что при травлении тонких (до 200 нм) гетерослоев GeO₂{Ge-НК} образуется устойчивый каркас скелетного типа из Ge-наночастиц. При удалении матрицы GeO₂ из толстого (до 1500 нм) гетерослоя GeO₂{Ge-НК} скелетно-кластерный каркас разрушается и формируются свободностоящие цепочки из германиевых частиц. В слоях пористого германия обнаружены сигналы фотолюминесценции в видимом спектральном диапазоне (2,1 – 2,5 и 1,5 - 1,7 эВ) при комнатной температуре. С помощью микро-КРС-спектроскопии впервые обнаружен эффект уменьшения размеров Ge нанокристаллов от ~ 5 − 8 до ~ 1,5 − 2 нм в процессе формирования нанопены при обработке гетерослоев GeO₂{Ge-НК} фемтосекундным лазером. Показана возможность формирования наноструктур в тонких в слоях GeO методом локального анодного окисления (ЛАО) с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). Обнаружено, что в процессе ЛАО пленки GeO в контактном режиме сканирования АСМ, высокой влажности 80% и напряжении ≥ 9 В форма оксидных структур меняется с куполообразной на двухъярусную (аномально высокий двойной пик на широком основании).