Особенности структурных и электрофизических свойств нанокомпозитов на основе ленгмюровских и химически осаждённых плёнок

• Автор: Панова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с.

2.1.3 Методика получения ЛБ плёнок солей жирных кислот меди и кадмия

§2.2 Выращивание наноструктур СёБ

2.2.1 Выращивание нанокластеров С<18 в объёме ЛБ плёнок

2.2.2 Выращивание наноструктур СбБ под ленгмюровским монослоем

2.2.3 Получение плёнок СёБ методом осаждения из водного раствора

§2.3 Методы и техника структурных измерений

§ 2.4 Приготовление образцов и методика исследования электрофизических свойств

2.4.1 Приготовление образцов

2.4.2 Установки для измерения электрофизических свойств

2.4.3 Методика исследования характеристик электро- и фотопроводимости плёнок Сс18, обладающих долговременными релаксациями

§2.5 Измерение ИК-спектров и спектров комбинационного рассеяния света

ГЛАВА 3. Особенности структурных свойств ЛБ плёнок солей жирных кислот и
нанокомпозитов СсНЗ
§ 3.1 Поиск оптимальных условий нанесения ЛБ плёнок солей жирной кислоты на
твёрдые подложки
3.1.1 Взаимодействие ионов меди и кадмия с монослоем бегеновой кислоты
3.1.2 Определение степени переноса монослоёв на твёрдую подложку
3.2 Изучение взаимосвязи структурных й электрофизических свойств ЛБ плёнок бегената
меди на полупроводниковых подложках
3.2.1 Исследование ЛБ плёнок бегената меди методом ИК-спектроскопии
3.2.2 Изучение влияния оптического заряжения поверхностных ловушек на структуру ЛБ плёнок бегената меди, нанесённых на полупроводниковые подложки
§3.3 Исследование структуры наночастиц СсШ, выращенных в объёме ЛБ плёнок и под
ленгмюровским монослоем бегената кадмия
§3.4. Сравнение структуры, строения и морфологии кристаллитов СсШ, выращенных на ленгмюровском монослое и осаждённых из водного раствора
ГЛАВА 4. Оптические и электрофизические свойства наноструктур С<18 на основе
ленгмюровских и химически осаждённых плёнок
§4.1 Оптические свойства нанокристаллов СйБ
4.1.1 Измерение спектров КРС
4.1.2 Спекзры оптического поглощения
4.1.3 Оценка размеров наночастиц СйБ по спектрам оптического поглощения
§4.2 Электропроводность наноструктур Сс
4.2.1 Равновесная проводимость наноструктуры С<18 в диэлектрической матрице
4.2.2 Темповая проводимость химически осаждённых плёнок С<
§4.3 Особенности фотоэлектрических свойств нанокомпозитов СсШ
4.3.1 Фотопроводимость осаждённых из водного раствора плёнок СсІБ
4.3.2 Фотопроводимость нанокомпозита «СсІБ -диэлектрическая матрица»
§4.4. Вибронные эффекты на тонких плёнках СІЙ как основа для селективного газового
анализа
4.4.1 Сенсибилизированный фотоэффект на образцах СсіБ, полученных осаждением из водных растворов
4.4.3 Возможности использования структур СсШ - молекулы
красителя для создания газовых сенсоров
4.4.4 Селективный газовый датчик в реальной воздушной
атмосфере
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Введение
Актуальность темы. Диссертация посвящена систематизированному комплексному исследованию взаимосвязи между условиями получения, структурой, оптическими и электрофизическими свойствами нанокомпозитов из диэлектрических и полупроводниковых материалов.
Фундаментальные исследования в области молекулярной электроники неразрывно связаны с изучением взаимного влияния структурных и электрофизических свойств нанокомпозитов. Тонкоплёночные функциональные структуры являются основным материалом для микро- и наноэлектронной техники. Исследование структурных и электрофизических свойств металлических и полупроводниковых нанокомпозитов на основе органической матрицы позволяет достигнуть понимания деталей процесса формирования композита и является, таким образом, принципиальным для дальнейшего целенаправленного получения молекулярных элементов наноэлектронных схем.
К наиболее эффективным методам получения нанокомпозитов относятся выращивание неорганических наночастиц на органической основе и осаждение плёнок неорганических соединений из водного раствора. Данные способы получения являются наиболее технологичными, поскольку не требуют вакуумного оборудования и высоких температур в отличие от высокотемпературных химических и физических методов осаждения плёнок, а также позволяют наносить плёнки на поверхность подложки любой формы.
В качестве органической основы для формирования нанокомпозитов различных соединений широко применяются плёнки, полученные методом Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ плёнки). Преимущество ленгмюровского монослоя жирной кислоты (ЖК) перед другими органическими матрицами состоит в том; что он может быть детально охарактеризован и является удобным модельным объектом для изучения процессов зародышеобразования на нём неорганических кристаллов. В настоящее время ленгмюровские плёнки в основном используются как эффективные диэлектрические слои. Однако тонкие ЛБ плёнки солей ЖК являются перспективными для применения их в качестве активных элементов в системах переработки и хранения информации. Например, в комбинированных системах типа «полупроводник — ЛБ плёнка» возможен захват электронов, инжектированных из

таких систем ещё не изучены. Важнейшей задачей также является выяснение взаимосвязи между технологическими условиями, структурой и электрофизическими свойствами.
6. Среди полупроводниковых соединений, выращенных внутри Л Б плёнок, одним из важнейших соединений для электронной техники является сульфид кадмия как фоточувствительный материал в видимой области спектра. Метод химического осаждения плёнок СбБ из водного раствора с помощью солей кадмия и тиомочевины является близким по условиям получения с выращиванием СбБ под монослоем. Установлено, что химически осаждённые плёнки СбБ являются поликристаллическими с размерами зёрен 3-10 нм. В плане выяснения влияния специфики физико-химических особенностей получения одного и того же материала, полученного двумя химическими методами, но с различной структурой и строением, представляет интерес сравнение его фотоэлектрических характеристик.
7. Фотоэлектрические характеристики химически осаждённых плёнок СбБ достаточно изучены, однако не существует единого мнения о механизме фотопроводимости. Предстоит выяснить причину высокой адсорбционной способности этих плёнок с целью применения в качестве газовых анализаторов.