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

 română | русский | english


Proprietăţile optice şi fotoelectrice ale structurilor nanolamelare din calcogenuri de Cd şi Ga


Autor: Dmitroglo Liliana
Gradul:doctor în Ştiinţe fizice
Specialitatea: 01.04.10 - Fizica şi ingineria semiconductorilor
Anul:2016
Conducător ştiinţific: Igor Evtodiev
doctor habilitat, conferenţiar universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Instituţia: Universitatea de Stat din Moldova

Statut

Teza a fost susţinută pe 17 februarie 2016 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 21 aprilie 2016

Autoreferat

Adobe PDF document – 1.39 Mb / în română

Teza

CZU [539.216:535.3 + 621.315.59](043)

Adobe PDF document 3.85 Mb / în română
175 pagini

Cuvinte Cheie

lamele, structuri nanolamelare, compozit, oxid, fotoluminescență, absorbție, reflexie, spectru, difractogramă, dopare, intercalare, anizotropie, excitoni, fononi, tratament termic

Adnotare

Teza constădin introducere, 4 capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografie din 211 titluri, 169 pagini text de bază, 103 figuri, 20 tabele, 49 formule. Rezultatele obținute sînt publicate în 39 lucrări științifice.

Domeniul de studiu: nanotehnologii și nano materiale noi funcționale.

Scopul lucrării: Scopul lucrării constă în elaborarea procesului tehnologic de prelucrare a compozitelor nanolamelare din semiconductori de GaSe și CdSe cu proprietăți morfologice, optice și fotoelectrice relevante, și evidențierea perspectivelor de utilizare ale acestora în dispozitive opto și fotoelectrice pentru intervalul ultraviolet-vizibil-IR apropiat.

Obiectivele cercetării: Creșterea monocristalelor de GaSe nedopat şi dopat cu Cd, prin metoda Bridgman şi obţinerea plăcilor monocristaline plan-paralele cu suprafeţe netede la nivel atomar. Stabilirea regimului tehnologic de obținere a compozitelor din cristalite ε-GaSe şi CdSe cu dimensiuni din intervalul micro- și nanometric. Determinarea condiţiilor tehnologice optimale pentru obținere a materialului compozit din cristalite ε-GaSe şi CdSe de singonie hexagonală (wurtzită) şi cubică (sfalerită). Studiul proprietăților optice, fotoelectrice și luminescente a compozitelor din selenura de Cd şi Ga obținute prin intercalarea monocristalelor ε-GaSe cu Cd din fază cu vapori și din soluții apoase de CdCl2. Stabilirea corelației dintre forma polimorfă şi dimensiunile cristalitelor de GaSe și CdSe de regimul tehnologic de obţinere a compozitului.

Noutatea și originalitatea științifică: Au fost elaborate condițiile tehnologice pentru obținerea compozitelor nanocristaline din compuși de GaSe și CdSe cu morfologia și dimensiunile geometrice dirijate prin variația temperaturii și a duratei tratamentului termic, și a presiunii vaporilor de Cd. Au fost determinate structurile cristalografice ale componentelor compozitului, cît și dimensiunile medii ale cristalitelor. S-a determinat compoziția elementară a cristalitelor componente ale compozitului. S-a demonstrate, că intercalarea termică a atomilor de Cd din fază de vapori și din soluții apoase între împachetările stratificate ale cristalelor ε-GaSe, formează centre de nucleație pentru compozitele micro- și nanocristaline de GaSe și CdSe de singonie hexagonală și cubică, care au fost investigate prin spectroscopia XRD, FTIR și Raman, precum și studiul spectrelor de vibrații monofononice și multifononice ale rețelei cristaline, și ale impurităților necontrolabile în compozitul CdSe – GaSe cu și fără oxid propriu.

S-a stabilit prezența fotoluminescenței antistockes determinată de dimensiunile nanometrice ale cristalitelor componente ale compozitului. S-a determinat energia nivelelor de recombinare responsabile de procesele radiative din compozitul GaSe-CdSe, obținute prin tratament termic în vapori de Cd a monocristalelor de GaSe și din soluții apoase de CdCl2.

Problema științifică soluționată: Prin tratament termic în vapori de Cd și din soluții apoase de CdCl2.se obțin structuri nanolamelare din semiconductori stratificați GaSe și compozit CdSe – GaSe cu și fără oxid propriu cu proprietăți fizice anizotrope avansate, lărgind aria aplicativă a materialelor cu funcționalități în aplicații opto-electronice.

Semnificația teoretică și valoarea aplicativă a lucrării: Identificarea mecanismelor de dirijare cu morfologia parametrilor geometriei structurii cristalografice și mecanismele de recombinare radiativă a compozitelor obținute pe baza monocristalelor lamelare de GaSe. Propunerea tehnologiei de obținere a structurilor lamelare ordonate compuse din lame nanocristaline de GaSe și CdSe cu proprietăți relevante de emisia luminescentă în regiunea verde - roșu a spectrului. Determinarea energiei fononilor activi în spectrele Raman și FTIR în cristalitele componente ale compozitelor GaSe-CdSe. Propunerea tehnologiei de obținere a structurilor GaSe-CdSe fotosensibile în intervalul violet-IR apropiat al spectrului cu aplicație posibilă în conversia energiei solare. S-a determinat densitatea stărilor de suprafață și se argumentează mecanismul de formare a compozitului cu semiconductori lamelari de tipul GaSe

Cuprins


1. REVISTA BIBLIOGRAFICĂ
  • 1.1. Structura cristalină şi tranziţiile de fază ale compusului GaSe
  • 1.2. Structura benzilor electronice ale compusului GaSe
  • 1.3. Stări energetice impuritare în cristalele GaSe
  • 1.4. Intercalarea semiconductorilor lamelari cu atomi și molecule
  • 1.5. Concluzii şi scopurile lucrării

2. METODICA EXPERIMENTULUI. PREPARAREA ŞI CARACTERISTICA GENERALĂ A PROBELOR
  • 2.1. Prepararea probelor pentru măsurări
  • 2.2. Tehnologia electrochimică de intercalare a straturilor monocristaline de GaSe cu ioni de Cd2+
  • 2.3. Caracteristicile electrice ale semiconductorului GaSe nedopat și dopat cu Cd
  • 2.4. Metodica cercetării proprietăților optice în regiunea marginii benzii de absorbție fundamentală a structurilor lamelare
  • 2.5. Metodici de cercetare a absorbției luminii în materiale granulare și a micro- și nanocompozitelor
  • 2.6. Metodica cercetării proprietăţilor fotoelectrice şi luminescente
  • 2.6.1. Proprietăţi fotoelectrice
  • 2.6.2. Metodica cercetării fotoluminescenţei
  • 2.7. Compoziţia şi structura cristalină a monoseleniurii de galiu intercalat cu Cd
  • 2.8. Concluzii la capitolul 2

3. PROPRIETĂȚILE OPTICE ALE LAMELOR DE GaSe CU GROSIMI SUBMICRONICE ȘI A STRUCTURILOR MICROGRANULARE DE GaSe DOPATE ȘI INTERCALATE CU Cd
  • 3.1. Dispersia indicilor de refracţie (no şi ne) în GaSe
  • 3.2. Absorbţia luminii în monocristalele GaSe nedopate, dopate și intercalate cu Cd și Zn
  • 3.2.1. Absorbţia în regiunea marginii şi în adîncul benzii fundamentale (hν ≥ Eg) GaSe
  • 3.2.2. GaSe intercalat cu Cd
  • 3.2.3. GaSe intercalat cu Zn
  • 3.2.4. Transformări energetice a marginii benzii de absorbție a cristalelor GaSe intercalate cu Cd din soluție CdCl2 -H2O
  • 3.2.5. Absorbţia luminii în regiunea (hν-Eg) GaSe
  • 3.3. Compozitul GaSe-Ga2O3. Absorbţia şi reflexia în regiunea IR de la structuri nanolamelare oxid propriu semiconductor GaSe
  • 3.4. Fotoluminescența nanocompozitelor cu semiconductori lamelari AIIIBVI GaSe și GaSe intercalat cu Cd
  • 3.5. Fotoluminescența compusului GaSe intercalat electrochimic cu Cd din soluție de CdCl2
  • 3.6. Concluzii la capitolul 3

4. PROPRIETĂȚILE FOTOELECTRICE ALE STRUCTURILOR CU COMPOZITE NANOLAMELARE GaSe-CdSe
  • 4.1. Caracteristicile curent-tensiune ale cristalelor GaSe intercalate electrochimic cu Cd din soluție de CdCl
  • 4.2. Caracteristica eșantioanelor prin măsurători electrici și fotoelectrici
  • 4.3.Fotoconductibilitatea monocristalelor și a structurilor nanolamelare cu semiconductori GaSe
  • 4.3.1. Elemente fotosensibile pe baza semiconductorilor GaSe
  • 4.3.2. Sensori de radiații ionizante
  • 4.3.3. Filtru optic pe baza structurilor cu straturi de oxid
  • 4.3.4. Structuri lamelare fotosensibile
  • 4.3.5. Structuri GaSe-CdSe
  • 4.4. Concluzii la capitolul 4
CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI