Отчет о научно-исследовательской работе по теме ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ НОВЫХ КВАЗИДВУМЕРНЫХ НАНОСТРУКТУР ПРИ ХИМИЧЕСКИ ИНДУЦИРОВАННОМ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ (заключительный)

Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное изучение механизмов химически индуцированных фазовых переходов в квазидвумерных наноструктурах (BN, GaN, AlN) для создания стабильных ультратонких плёнок с контролируемыми электронными и структурными свойствами. Исследование направлено на разработку методов направленного преобразования кристаллической структуры материалов за счёт химической функционализации поверхности, что позволит получать новые модификации двумерных систем с заданными характеристиками для применения в наноэлектронике и функциональных материалах. Проведено комплексное исследование химически индуцированных фазовых переходов. Теоретически рассчитаны условия стабилизации алмазоподобных фаз в тонких пленках BN при гидрировании поверхности, показано снижение давления фазового перехода из гексагональной (h-BN) в кубическую (c-BN) фазу. Установлено, что наиболее энергетически выгодными являются упаковки AA' и AB с расположением атомов водорода в конфигурациях «boat2» и «chair1». Экспериментально подтверждена возможность фазового перехода в BN при высокоэнергетическом ионном облучении гетероструктур LiF/h-BN/Cu. Методами РФС, NEXAFS и LEELS зафиксировано фторирование поверхности h-BN с образованием sp3 гибридизованных связей, аналогичных c-BN, и изменением электронных свойств материала. Показано, что медная подложка стабилизирует фторированные участки, предотвращая деградацию структуры. Для пленок GaN и AlN установлено, что увеличение толщины и функционализация поверхности водородом способствуют переходу из гексагональной фазы в вюрцитную и хеакелитную. Гидрирование снижает энергетический барьер перехода, что подтверждает универсальность подхода химически индуцированного фазового перехода. Результаты работы открывают перспективы для создания новых материалов с контролируемыми свойствами для наноэлектроники, включая элементы с регулируемой шириной запрещенной зоны. Разработанные методы могут быть применены для синтеза и модификации других двумерных структур.