Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2009 / iulie /

Morfologia şi proprietăţile optice ale structurilor poroase în baza compuşilor semiconductori II-VI


Autor: Monaico Eduard
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.10 - Fizica şi ingineria semiconductorilor
Anul:2009
Conducător ştiinţific: Ion Tighineanu
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Matematică şi Informatică al AŞM
Instituţia:
CSS:

Statut

Teza a fost susţinută pe 30 iulie 2009 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 1 octombrie 2009

Autoreferat

Adobe PDF document0.48 Mb / în română

Cuvinte Cheie

ZnSe poros, CdSe poros, nanotemplate semiconductoare, corodare anodică, fotoluminiscenţă, spectrul Raman, depunere electrochimică, nanotuburi metalice.

Adnotare

Disertaţia este dedicată dezvoltării tehnologiei pentru obţinerea straturilor poroase de CdSe şi ZnSe prin corodarea electrochimică, precum şi studiul proprietăţilor fotoelectrice şi optice. A fost studiat influenţa unor parametri ca concentraţia electrolitului, tensiunea de anodizare şi concentraţia electronilor în cristale asupra morfologiei CdSe poros. Sa constatat că în probe de CdSe cu conductibilitate mai mică sub influenta luminii ultraviolete formarea porilor este mai omogenă. A fost propusă şi demonstrată tehnologia de obţinere în mod dirijat a straturilor poroase de CdSe într-un electrolit neutru, pe baza de NaCl. Tratarea termică a cristalelor de ZnSe în topitură de Zn cu o cantitate a Al de la 0 la 40% ne permite de a modifica concentraţia purtătorilor, şi ca urmare a corodării electrochimice au fost obţinute straturi poroase de ZnSe cu diametrul porilor de la 40 nm până la 1 m, transparente în vizibil.

Sa constatat că pentru CdSe şi ZnSe este carcateristică creşterea porilor de-a lungul liniilor de curent în procesul de formare şi, în contrast cu semiconductori elementari (Si, Ge) şi a III-V compuşi (GaP, GaAs, InP, etc), ei nu expun pori orientaţi după anumite direcţii cristalografice. În rezultat a fost identificată legitatea, conform căreia anizotropia corodării electrochimice a materialelor semiconductoare scade cu creşterea componentei ionice în legăturile chimice, ea fiind neînsemnată în compuşii II-VI cu banda interzisă largă.

Analiza spectrelor de fotoluminescenţă a straturilor poroase de CdSe a demonstrat că descreşterea dimensiunilor porilor şi a pereţilor scheletului poros până la 10-20 nm duce la deplasarea spre albastru a emisiei excitonice aproximativ cu 10 meV datorită efectelor cuantice dimensionale.

În rezultatul studierii efectului micro-Raman în substratele iniţiale şi straturile poroase de ZnSe s-a stabilit că concentraţia electronilor liberi, dedusă din analizele modurilor de cuplare (L+) dintre fononii LO şi plasmoni în probele masive, corespunde datelor măsurărilor din efectul Hall, iar în probele poroase analiza modurilor L+ indică descreşterea concentraţiei purtătorilor de sarcină liberi de două ori în comparaţie cu materialul masiv. Descreşterea concentraţiei purtătorilor de sarcină a fost atribuită capturării electronilor liberi de către stările energetice la suprafaţa enormă a scheletului poros.

Cu ajutorul spectroscopiei micro-Raman şi FTIR a fost identificat modul vibraţional de tip Fröhlich în straturi poroase de ZnSe. S-a demonstrat, că frecvenţa vibraţiilor Fröhlich practic nu depinde de diametrul porilor şi grosimea pereţilor scheletului poros în condiţiile păstrării gradului de porozitate.

Prin tratarea termică a nanotemplatelor de ZnSe s-a demonstrat posibilitatea obţinerii nanocompoziţilor de ZnO de o calitate suficientă pentru utilizare în lasere aleatoare.

S-au elaborat reţele bidimensionale ZnSe-Pt constituite din nanotuburi metalice în înveliş de semiconductor cu banda interzisă largă pentru aplicaţii fotonice.

Cuprins


CAPITOLUL 1 Revista bibliografică
  • 1.1 Proprietăţile electrofizice ale cristalelor CdSe, ZnSe
  • 1.2 Doparea cristalelor de ZnSe
  • 1.3 Modificarea proprietăţilor compuşilor semiconductori III-V prin nanostructurarea electrochimică
  • 1.4 Formarea templată a reţelelor de nanotuburi metalice în înveliş de semiconductor
  • 1.5 Nanostructurarea semiconductorilor compuşi II-VI

CAPITOLUL 2 Metodica experimentelor
  • 2.1 Echipamentul pentru corodarea electrochimică
  • 2.2 Microscopia electronică şi analiza compoziţiei chimice
  • 2.3 Caracterizarea fotoluminescenţei în funcţie de temperatură (FL)
  • 2.4 Micro-catodoluminiscenţa structurilor semiconductoare poroase (CL)
  • 2.5 Spectroscopia Raman (RS) şi FTIR

CAPITOLUL 3 Morfologia, proprietăţile optice şi fotoelectrice ale CdSe poros
  • 3.1 Particularităţile de obţinere a straturilor poroase de CdS
  • 3.2 Studiul morfologiei şi compoziţiei chimice
  • 3.3. Fotoluminescenţa straturilor poroase de CdSe
  • 3.4. Amplificarea luminescenţei în microrezonatoare formate din domenii poroase de CdSe
  • 3.5. Relaxarea fotoconductibilităţii în membrane poroase de CdSe
  • 3.6 Concluzii

CAPITOLUL 4 Proprietăţile seleniurii de zinc poros
  • 4.1. Dirijarea conductibilităţii seleniurii de zinc
  • 4.2 Particularităţile de obţinere a straturilor poroase de ZnSe
  • 4.3 Studiul morfologiei, compoziţiei chimice şi microcatodoluminescenţei
    • 4.3.1 Morfologia şi compoziţia chimică a straturilor poroase omogene
    • 4.3.2 Morfologia şi micro-catodoluminescenţa
  • 4.4 Fotoluminescenţa straturilor poroase de ZnSe
  • 4.5 Vibraţii Froehlich în ZnSe poros
    • 4.5.1 Teoria mediului efectiv
    • 4.5.2 Rezultatele experimentale
  • 4.6 Transformarea straturilor poroase de ZnSe în ZnO poros
  • 4.7 Formarea reţelelor de tuburi metalice în nanotemplate de ZnSe
  • 4.8 Concluzii


  •