Аттестационная комиссия
Комиссия по аккредитации
Комиссия по экспертов
Распоряжения, инструкции
Нормативные акты
Номенклатура
Организации
Ученые советы
Семинары
Диссертации
Научные руководители
Ученые
Докторанты
Постдокторанты
CNAA logo

 română | русский | english


Люминесценция и лазерные эффекты в наноструктурированных слоях и микроструктурах ZnO, выращённых химическим осаждением из паров и электрохимическим осаждением


Автор: Burlacu Alexandru
Степень:доктор физико-математических наук
Специальность: 01.04.10 - Физика и инженерия полупроводников
Год:2017
Научный руководитель: Veaceslav Ursachi
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики АНМ
Научный консультант: Emil Rusu
доктор хабилитат, доцент, Институт Электронной Инженерии и Нанотехнологий имени Д. Гицу
Институт: Институт Электронной Инженерии и Нанотехнологий имени Д. Гицу

Статус

Диссертация была зашищена 17 ноября 2017 в ученом совете и находится на рассмотрении в Национальном Совете.

Автореферат

Adobe PDF document1.17 Mb / на румынском

Диссертация

CZU 621.315.592

Adobe PDF document 8.37 Mb / на румынском
195 страниц


Ключевые слова

оксид цинка, наноструктуры, люминесценция, лазер, случайный лазер, стимулированная эмиссия, режимы (моды) Фабри–Перо, режимы (моды) волновода, режимы (моды) шепчущей галереи, показатель преломления

Аннотация

Диссертация написана на румынском языке и содержит несколько разделов: введение, четыре главы, выводы и рекомендации, библиография из 273 названий, 5 приложений, 151 страниц текста, 106 рисунков и 4 таблиц. Результаты исследования опубликованы в 22 научных работах. Ключевые слова: оксид цинка, наноструктуры, люминесценция, лазер, случайный лазер, стимулированная эмиссия, режимы (моды) Фабри–Перо, режимы (моды) волновода, режимы (моды) шепчущей галереи, показатель преломления.

Область исследования: нанотехнологии и новые функциональные наноматериалы.

Цель работы заключается в разработке технологических процессов роста наноструктур оксида цинка (ZnO) с оптическими свойствами важными для обеспечения вынуждeнного излучения и с морфологией, обеспечивающей образование резонаторов с заданными свойствами, выяснить механизм лазерного излучения и режимы (моды) излучения в зависимости от используемой технологии и свойств созданных структур.

Задачи: разработка микро- и наноструктур ZnO методом химического осаждения из паровой фазы метало-органических соединений (MOCVD), карботермальным транспортом, химическим осаждением из паровой фазы при низких давлениях (LPCVD), электрохимической и термической обработкой; исследование влияния соответствующих технологических параметров на морфологию и оптические свойства выращeнных материалов; исследование влияния наноструктурирования на устойчивость слоёв ZnO к действию радиации; выявление каналов излучательной рекомбинации в микро- и наноструктурах ZnO и оценка возможности их применения в качестве активных лазерных сред; определение типов лазерных режимов (мод), качества резонаторов и порог генерации в полученных микро- и наноструктурах в зависимости от морфологии структур и применяемых технологических методов.

Научная новизна. Были определены механизмы роста структур в форме наноточек, наностержней, микро- и нанотетраподов, шестиугольных микро- и нанодисков, различные микроструктуры, плотные и пористые слои ZnO получeнных методом MOCVD, LPCVD, карботермального транспорта, электрохимической и термической обработки. В выращенных структурах ZnO были определены каналы излучательной рекомбинации и обнаружен лазерный эффект. Были идентифицированы режимы (моды) Фабри–Перо, волноводные, шепчущей галереи и эффект случайного лазера с добротностью до 3000. Был предложен эффективный инструмент для исследования коэффициента преломления ZnO в зависимости от температуры, анализируя позиции режимов (мод) Фабри–Перо в микротетраподах. Наноструктурированные слои ZnO более устойчивы к облучению тяжёлыми ионами, чем объемные слои ZnO и наноструктурированные слои GaN.

Решённая научная проблема заключается в определение каналов излучательной рекомбинации в структурах ZnO и в разработке нанолазеров и микролазеров с добротностью, типом и структурой мод заданными морфологией, формой и размерами выращенных структур.

Теоретическая значимость и ценность работы. Были определены механизмы роста структур ZnO, каналы излучательной рекомбинации, типы и структуры режимов (мод) лазерного излучения в зависимости от морфологии, формы и размеров структур, получённых разными технологическими методами. Разработанные технологии расширяют возможности дизайна резонаторов и позволяют создавать микролазеры на основе нанонитей, микродисков, микротетраподов и микроструктур, собранных из этих элементов, для оптоэлектронных микросхем, фотонных систем идентификации и безопасности. Карботермальный метод даёт возможность создавать оптоэлектронные устройства с высоким качеством и низкой стоимостью. Устройства, основанные на наноструктурах ZnO, могут работать при более высоких уровнях радиации. Облучение тяжёлыми ионами с последующим отжигом является новым методом увеличения оптического качества. 8