LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Фізико-технологічні засади мікроелектронних сенсорів на основі гетероструктур органічних та неорганічних напівпровідників

запропоновано і реалізовано методику осадження плівок GaN методом плазмової нітридизації галію в схрещених електричному і магнітному полях; у [11, 13, 16-18, 24, 35] реалізовано технологічні підходи формування електрохромних органічних шарів на поверхні оптично прозорих напівпровідників In2O3, SnO2, запропоновано конструкцію оптичного елементу для пристроїв відображення інформації, запропоновано концепцію одночасного використання електрохромного ефекту в плівці поліаніліну та електрооптичних ефектів у рідких кристалах, яка уможливлює створення багатоступінчастого керування оптичними елементами; у [12, 14, 15, 19, 34, 36, 39-41, 44, 45] запропоновано підхід до створення гетероструктур на основi неорганiчних та органiчних напiвпровiдникiв: гетероструктура полiфенiлацетилен - InSe:Ag і проведено дослідження бар’єрних характеристик запропонованих гетероструктур, пояснено механізми фотовольтаїчних процесів та побудовано фізичні моделі, запропоновано концепцію використання гетероструктур неорганічний – органічний напівпровідник як сонячного елемента; у [20, 22, 23, 25, 37, 38, 42, 43, 46] розроблено технологічний підхід до умов електрохімічного одержання плівок поліаніліну на поверхні оптично прозорих напівпровідників SnO2, розроблено чутливі елементи оптичних сенсорів на основі структури пористий кремній – поліанілін та SnO2 - поліанілін, проведено вимірювання кінетики оптичного відгуку сенсорів в атмосфері аміаку та в середовищі з різним водневим покажчиком; у [26] запропонована концепція керування кінетичними параметрами шаруватих напівпровідників та їх збагачення електретним і фотоелектретним станами шляхом лазерно-стимульованого впровадження 3d-елементів.

Апробація роботи.Основні результати роботи доповідалися та обговорювалися на таких наукових конференціях: II Українсько- польський семінар з питань фізики та хімії матеріалів (Львів – Шацьк, 1996); International Modelling School- Krym (Алушта, 1996); VI Konferencja Naukowa: Technologia Elektronowa (Krynica, Poland, 1997); II International Seminar on Semiconductor Surface Passivation-SSP’2001 (Ustron, Poland, 2001); 6-th International Symposium on Microelectronic Technologies and Microsystems (Lviv, 2002); 7-th International Symposium on Microelectronic Technologies and Microsystems (Sofia-Sozopol, Bulgaria, 2003); 8-th International Symposium on Microelectronic Technologies and Microsystems(Lviv, 2004); Sensors & their Application XII (Limerick, Ireland, 2003); XV Int.Conference.on Liduid Crystals. Chemistry.Physics and Applications (Zakopane.Poland, 2003); ІІ Міжнародна конференція “Фізика невпорядкованих систем” (Львів, 2003); International Conference on Electronic Processes in Organic Materials (Kyiv, 2004) ; 10-та Українська конференція з хімії ВМС (Київ, 2004); Міжнародна науково-технічна конференція ”Сенсорна електроніка та мікросистемні технології (СЕМСТ-1)” (Одеса, 2004); International Conference ”Photonics-2004” (Glasgo, UK, 2004); Всерос. конф. “Керамика и композиционные материалы” (Сыктывкар, Россия, 2004); 6th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (Krakow, Poland 2004) ; E-MRS Spring Meeting (Strasburg, France, 2004) ; "PHOTONICS-ODS 2005" (Вінниця, 2005); Международная конференция 'КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ' 2005 (ICCM'2005) (Харків, 2005); X Міжнародна конференція з фізики і технології тонких плівок (МКФТТП-X) (Івано-Франківськ, 2005); International Congress on Optics and Optoelectronics (Warsaw, Poland, 2005).; 8thInternational Symposium on Microelectronics Technologies and Microsystem; IX Polish-Ukrainian Symposium “Theoretical and experimental Studies of Interfacial Phenomena and their Technological Application” (Sandomerz, Poland.2005)..

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 46 наукових праць, із них у фахових виданнях - 22 статті, у наукових працях міжнародних конференцій і симпозіумів – 19, отримано 5 патентів на винаходи.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу і 6 розділів, списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації: 284 сторінки, містить 101 рисунок, 9 таблиць. Список використаних джерел складається з 282 найменувань.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


Вступ містить загальну характеристику наукової проблеми, зокрема, висвітлює ступінь її опрацьованості, обґрунтовання актуальності теми, мету і завдання дисертації, наукову новизну одержаних результатів та їх практичну цінність.

У першому розділі наведений огляд літературних джерел стосовно сучасного стану технології створення та властивостей сенсорів на основі гетерогенних напівпровідникових систем та електропровідних полімерів. Показано, що поєднання фізичних і хімічних властивостей твердотільних напівпровідників і електропровідних полімерів у сенсорах вимагає нових технологічних рішень і конструктивних підходів. Зосереджена увага на найбільш істотних невирішених проблемах та постановці задач дисертаційних досліджень.

У другому розділіобґрунтовано вибір органічних і неорганічних напівпровідникових матеріалів, методиїх одержання та модифікації, наведені методики вивчення структури, електричних, фотовольтаїчних, оптичних властивостей досліджуваних об’єктів.

Вибір базових напівпровідникових кристалів, а саме, InSe, GaSe, зумовлений особливостями кристалiчної будови матерiалів цього типу, які не вимагають прецизiйної механiчної та хiмiчної обробки поверхнi i виявляють пiдвищену iнертнiсть до адсорбцiї сторонніх атомiв чи молекул. Вiдсутнiсть обiрваних зв'язкiв на поверхнi цих матерiалiв забезпечує дуже малу швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї. Крiм того, вони характеризуються високою фоточутливiстю у видимiй i ближнiй iнфрачервонiй областi, перспективні для застосування в інтеркаляційних технологіях як матеріал „господар”.

За різноманітністю функціональних властивостей, здатністю до генерації носіїв заряду як n-, так і p-типу, високою фоточутливістю, термічною та окисною стабільністю, простими методами синтезу і легування, органічною складовою гетероструктур і мікродиспергованих систем були обрані електропровідні полімери поліаренового типу (поліанілін та його похідні, поліфенілацетилен, поліпарафенілен).

Полімерні плівки на поверхні оптично прозорих напівпровідників, поруватого кремнію та сколах шаруватих монокристалів отримували методом електрохімічної полімеризації 0,1 М розчинів очищених мономерів (аніліну, о-толуідину, о-метоксіаніліну, о-амінофенолу) в 0,5 М сірчаній кислоті за умов циклічної розгортки потенціалу в межах від 0 до 1,0 В при швидкостях розгортки 20, 40 та 80 мВ/с.

Товщину тонких шарів спряжених полімерів контролювали за кількістю циклів розгортки, значеннями струмів анодних і катодних піків на циклічних вольт-амперних кривих, а також оцінювали за допомогою