ОТЧЕТ о научно – исследовательской работе "Фотоника и электроника новых углеродных материалов" (промежуточный, этап № 1)Номер темы № 0024-2019-0010

Цели: поиск режимов ускоренного роста алмаза в СВЧ плазме (2,45 ГГц), легирование алмаза кремнием и получение композитов алмаз - карбид кремния, создание люминесцирующих центров в алмазе, синтез, модификация, характеризация и использование углеродных нанотрубок и графена. Изучены процессы синтеза углеродных материалов, в том числе алмаза, одностенных углеродных нанотрубок и графена, главным образом для применения в электронике и фотонике, а также полученные в результате синтеза материалы. Cинтезированы эпитаксиальные алмазные слои, легированные различными изотопами кремния ²⁸Si, ²⁹Si и ³⁰Si. Исследован процесс роста поликристаллического алмаза в СВЧ плазме в смесях CH₄ - H₂. C использованием микрорамановской спектроскопии исследовано пространственное распределение напряжений внутри пирамидальных образований - хиллоков (hillocks). Создан макет "трехмерного" алмазного детектора ионизирующего излучения. Исследован процесс создания эмиттеров одиночных фотонов на основе люминесцирующих наноалмазов. Предложен подход к созданию массивов из одностенных углеродных нанотрубок с заданным типом легирования, проводимостью, положением уровня Ферми и прозрачностью. В спектрах люминесценции одностенных углеродных нанотрубок с геометрией (6,5) обнаружено два новых энергетических уровня, обусловленных допированием - локализованный экситонный и трионный. Оптимизирован синтез графена методом химического газофазного осаждения в установке с холодными стенками.