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


Structuri de dimensiuni reduse în bază de oxizi: Tehnologii, proprietăţi şi dispozitive


Autor: Lupan Oleg
Gradul:doctor habilitat în tehnică
Specialitatea: 05.27.01 - Electronica corpului solid, microelectronică, nanoelectronică
Anul:2011
Consultant ştiinţific: Ion Tighineanu
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Matematică şi Informatică al AŞM
Instituţia: Universitatea Tehnică a Moldovei

Statut

Teza a fost susţinută pe 25 noiembrie 2011 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 22 decembrie 2011

Autoreferat

Adobe PDF document0.95 Mb / în română

Cuvinte Cheie

ZnO, SnO2, semiconductori oxidici, nanofire, nanobaghete cristaline, heterojoncţiune, fotoluminescenţă, electroluminescenţă, nanosenzor, fotoreceptor, diodă electroluminescentă

Adnotare

Teza constă din introducere, 6 capitole, concluzii, bibliografia din 391 titluri, 292 pagini de text de bază, 130 figuri. Rezultatele principale sunt publicate în 101 lucrări ştiinţifice.

Teza este dedicată cercetării următoarei direcţii: Nanotehnologii, fizica şi ingineria arhitecturilor şi dispozitivelor de dimensiuni reduse în bază de semiconductori oxidici puri şi dopaţi cu impurităţi. Scopul şi obiectivele tezei constau în creşterea prin metode cost-efective şi asamblarea dirijată a nanofirelor şi micro-nano-arhitecturilor complexe din semiconductori oxidici de ZnO, Zn1- xCdxO, Zn1-xMgxO, ZnxAg1-xO, ZnO:(Sb, Cu, Al, In, Sn, Cl), Cu2O, CuO şi SnO2 puri, dopaţi şi supuşi tratamentelor post-creştere pentru dirijarea proprietăţilor, elaborări de senzori electronici, fotoreceptori şi diode electroluminescente (DEL).

Noutatea şi originalitatea ştiinţifică. A fost elaborat un procedeu tehnologic rapid şi costefectiv de obţinere dirijată a arhitecturilor Q1D, 2D şi 3D semiconductori oxidici ZnO, Zn1-xCdxO, Zn1-xMgxO, ZnxAg1-xO, ZnO:(Sb, Cu, Al, In, Sn, Cl), Cu2O, CuO şi SnO2 cristalini în formă de baghete, nanofire, baghete îmbinate - tripozi, tetrapozi, structuri complexe. În baza studierii structurii cu ajutorul tehnicilor SEM, EDX, XRD, Raman, TEM, XPS, FL a fost determinată calitatea cristalelor de oxizi care corespunde cerinţelor pentru elaborarea dispozitivelor de dimensionalitate redusă.

În teză sunt prezentate în premieră rezultatele elaborării nanotehnologiilor de manipulare a arhitecturilor cu dimensiuni reduse, care au permis în continuare de a obţine nanodispozitive şi a investiga detaliat proprietăţile acestora pentru identificarea posibilităţilor de utilizare în practică. Au fost asamblate nanodispozitive în bază de un singur nanofir, o baghetă cristalină individuală (ZnO, Zn1-xCdxO, Zn1-xMgxO), precum şi în baza unui tripod sau tetrapod individual. A fost determinat caracterul multifuncţional al acestor dispozitive noi– fotoreceptori şi senzori, identificate mecanismele de sesizare a gazelor şi propuse modele noi. De asemenea, au fost identificaţi factorii care afectează sensibilitatea şi selectivitatea nanosenzorilor pe bază de un singur nanofir de ZnO pur, ZnO:(Cu), Zn1- xCdxO şi Zn1-xMgxO. În baza specificaţiilor au fost dezvoltate o serie de tehnologii de fabricare a nanodispozitivelor prin intermediul procedeului ridicării in-situ. S-a demonstrat creşterea epitaxială a heterostructurilor nanofire-ZnO/p-GaN, nanofire-n-Cu:ZnO/p-GaN şi n-Zn1-xCdxO/p-GaN ceea ce face posibil de a dezvolta tehnologii cost-efective la temperaturi <100.C pentru fabricarea nano-DEL în UV sau ajustabile în violet, având o tensiune de prag mică şi intensitatea luminii emise mai mare.

Semnificaţia teoretică şi valoarea aplicativă a lucrării rezultă în următoarele: tehnologii cu sinteză hidrotermală şi electrochimică în combinaţie cu tratamentul hidrotermic postcreştere, utilizate pentru obţinerea compuşilor oxizilor semiconductori ZnO, Zn1-xCdxO, Zn1-xMgxO, ZnxAg1-xO, ZnO:(Sb, Cu, Al, In, Sn, Cl), Cu2O, CuO şi SnO2 în diferite forme arhitecturale şi structurale care pot fi extinse şi pentru alte materiale şi implementate la întreprinderi specializate, asigurînd eficienţă înaltă, timp de fabricare redus, economie de energie, materiale accesibile, echipament nesofisticat; tehnologii de obţinere a nanosenzorilor şi a diodelor electroluminescente cu proprietăţi electrice, optice şi electroluminescente performante pe baza nanofirelor şi heterostructurilor ZnO/Si(p-GaN), nanofirelor-Zn1-xCdxO/p-GaN, nanofirelor-(Cu:ZnO)/p-GaN demonstrînd perspectiva elaborării elementelor electroluminescente cost-efective cu capacitate înaltă de extragere a luminii emise. Doparea cu Cd, Cu, Mg a reţelei cristaline de ZnO-nanofire permite modificarea dirijată a domeniului spectral al electroluminescenţei DEL pe baza lor (a heterostructurilor ITO/nanofire-ZnO/p-GaN, ITO/nanofire-n-Cu:ZnO/p-GaN şi ITO/nanofire-n-Zn1- xCdxO/p-GaN şi Zn1-xMgxO/p-GaN).

Problema ştiinţifică şi de cercetare soluţionată constă în elaborarea procedeului tehnologic rapid şi cost-efectiv de obţinere dirijată a arhitecturilor Q1D, 2D şi 3D din oxizi, nanomaterialele noi cu proprietăţi avantajoase pentru utilizarea în nanosenzori de gaze, diode emiţătoare de lumină, lasere, precum şi identificarea posibilităţilor de dirijare a sensibilităţii de suprafaţă a nanofirelor oxidice.