Исследование процессов формирования и диагностика перспективных наноматериалов и наноструктур для функциональной электроники и сенсорики

Объект исследования - функциональные наноматериалы для электроники и сенсорики. Цель работы - Создание физико-технологических принципов управления структурой и свойствами наноматериалов для формирования функциональных структур электроники и фотоники. Область применения – индустрия наносистем. В ходе выполнения 2-го этапа НИР были получены результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик сенсорно-преобразовательных плёнок на основе поликристаллического алмаза, легированного бором и насыщенного NV- центрами (C*:B:NV), и разработанных, на их основе, твердотельных преобразователей изображений объектов, излучающих в спектральном диапазоне 40…260 нм, в изображения в видимой части оптического диапазона. Предложен технологический маршрут и разработана интегральная технология формирования планарных эмиссионных приборов. Проведено исследование эмиссионных характеристик диодной структуры. Установлено, что ВАХ прибора имеет эмиссионный механизм с пороговым напряжением – порядка 100 В. Определена пороговая напряженность электрического поля 1.9∙107 В/м, которая является типичной для УНТ. Получены закономерности локализованного электрохимического формирования нитевидных нанокристаллов германия на тестовых встречно-штыревых планарных структурах. Установлено, что геометрия электрода в выбранном размерном диапазоне не значительно влияет на эффективность реакции восстановления германия, при этом площадь электрода изменяется в несколько раз. Проведена оценка микроволновой чувствительности спин-орбитальной магнитной гетероструктуры типа «ФМ-ТМ» на примере системы W (5 нм)/CoFeB (1,75 нм)/MgO (1 нм) при мощности радиочастотного сигнала 0,12 мкВт и частоте 4 ГГц. Показано, что с изменением углов наклона магнитного поля к плоскости структуры на спектрах ФМР происходит сдвиг резонансных пиков, где для различных конфигураций достигается максимальный перепад по напряжению. Получена атомарная структура и природа фазового расслоения при осаждении GaPxN1-x при доле N > 3%, вариации дефектной структуры слоев GaPxN1-x в зависимости от технологических условий их осаждения. Установлено, что в наноразмерных участках с повышенным содержанием N происходит локальное измерение контраста, по-видимому, связанное с деформацией кристаллической решетки. Установлено, что релаксация механических напряжений в слое GaP1-xNx с x=0,06, возникающих в следствие несоответствия параметров кристаллических решеток Si подложки, буферного слоя GaP и выращенного эпитаксиального слоя, происходит за счет формирования дефектов кристаллической структуры и ее тетрагональных искажений.