Надтонкі діелектричні молекулярні плівки, організація і еволюція їх структури, оптичні властивості

_с=[1+K_М/K_S]^-1, (3)

де K_M=(r_0М/r_M)⁴/_л і K_S=(r_0S/r_S)⁴/_л - константи швидкості для безвипромінювального переносу енергії між барвниками у мономерному стані в площині ленгмюрівського моношару і на акцепторні центри напівпровідника відповідно, r_M - середня відстань між барвниками у мономерному стані в моношарі, r_S - відстань між барвником і акцептором в поверхневій області напівпровідника, r_0М(І) - відповідні критичні радіуси переносу енергії, _л -час люмінесценції барвника.

Для пояснення немонотонності _с запропонована феноменологічна модель структурної організації змішаного моношару в процесі формування конденсованого стану на межі поділу фаз вода/повітря. Якщо при малої концентрації молекули барвника знаходяться, головним чином, у мономерному стані (M), то зі збільшенням поверхневого тиску, тобто зі зменшенням площі, що перепадає на одну молекулу в моношарі, кількість агрегованих молекул (A), зокрема барвникових димерів (D), буде визначатись конкуренцією процесів М+МD i М+DA, АМ+D, де «М», «D» і «A» означають стани молекул барвника, відповідно, мономерний, димерний і стан агрегату із більшої кількості молекул.

Мономер-димерний баланс барвників у моношарі для кожної заданої загальної концентрації барвника, визначається системою рівнянь у просторі концентрацій. Рішення системи рівнянь дає залежність концентрації мономерів від загальної концентрації барвника у моношарі, яке в наближенні , c точністю до постійної інтегрування має вигляд

C_M = C_0Mexp(-_дC)sin{C[_д (_д-_д)]^1/2}, (4)

де С_M - концентрація барвників у мономерному стані в ленгмюрівському моношарі, _д, _д - константи швидкості розпаду і утворення димерів. У випадку _дд функція C_M є згасаючею функцією загальної концентрації, що осцилює.

На основі експериментальної залежності _c(с) визначено, що /40 для ЛБ плівки барвник/OДA і /20 для ЛБ плівки барвник/СтК. Таким чином, швидкості утворення димерів для обох типів матричних молекул набагато більша за швидкість їх ”зникнення”. Відмінність у константах швидкостей обумовлена тим, що етап агрегації (димери, тримери, інш.) з барвників, що находяться у мономерному стані, при відносно великій загальній концентрації барвників має місце тільки на початковій стадії формування мішаного моношару при низькому поверхневому тиску. При збільшенні поверхневого тиску у моношарі на стадії формування квазідвовимірного стислого стану нерівність _дд еквівалентна умові, що більш ймовірне обєднання димерних агрегатів, ніж формування стислого стану з «вільних» мономерів. На заключному етапі формування конденсованого стану моношар з молекул OДA знаходиться у рідинно-конденсованому стані, тоді як моношар з СтК - у кристалічному. У мішаному моношарі на етапі поверхневого стискання між компонентами системи барвник-матриця виникає взаємодія, обумовлена присутністю у молекулах барвника і матриці полярних або гідроксильних груп, з ймовірним утворенням асоціатів, складених із молекул барвників і матриці. Зміна найближчого оточення барвників (наприклад, зменшення кількості матричних молекул поряд з барвником) приводить до зміни ймовірності утворення стабільних асоціатів, і, таким чином, мономер-димерного балансу. Менший період осциляцій вказує на більш сильну взаємодію у системі барвник/ODA, ніж у системі барвник /СтК.

В цьому ж розділі досліджені фотоелектричні ефекти, що виникають у гетеросистемі кремнієвий напівпровідник/молекулярна плівка Ленгмюра-Блоджетт. Експериментально встановлено збільшення фотоструму короткого замикання кремнієвого напівпровідника з p-n переходом (лицевий шар р-типу провідності з концентрацією носіїв 210¹⁹см^-2 і товщиною 0.4 мкм), у видимій і близький ІЧ областях спектру при нанесенні на його поверхню від одного до п'яти моношарів амфіфільних сполук. Вибір сполук був обумовлений донорно-акцепторними властивостями і різними за величиною дипольними моментами молекул і, внаслідок цього, відмінним характером їх впливу на поверхневі електронні характеристики напівпровідника. Стеаринова кислота є типовою електро- і фотонеактивною сполукою; дігексадецилдіпиридиній діперхлорат - електронний акцептор; октадецил-заміщений тіокарбоцианіновий барвник - типовий спектральний сенсибілізатор; метілфіолет - електронний донор. ЛБ плівки цих амфіфільних сполук формувались на лицевому боці кремнієвого фотодіоду з p-n переходом.

В гетеросистемі ЛБ плівка/кремнієвий напівпровідник встановлено спектральну залежність відносної зміни фотоструму І()/І₀() (І()=І_ЛБ()-І₀() різниця фотострумів для напівпровідника з ЛБ плівкою і без нею) від типу сполук і складу ЛБ плівок. Як видно з рис. 13, ЛБ плівка стеаринової кислоти в дослідженій спектральній області 300-900 нм викликає слабкий ефект десенсибілізації фоточутливості, І/І₀ 0. При нанесенні ПЛБ з сполук (ІІ)-(ІV) знак І/І₀ зазнає інверсії зі зростання довжини хвилі , незалежно від типу електронної активності молекул. Окрім того, для барвників (ІІІ і ІV) у спектральному діапазоні їх власного поглинання спостерігається резонансне зменшення фоточутливості напівпровідника.

Згідно з запропонованою моделлю спектральні залежності І()/І() в УФ діапазоні і сенсибілізація фотоструму у видимому і ближньому ІЧ-діапазонах спектру гетеросистем напівпровідник/ЛБ плівка обумовлені як спектральними залежностями коефіцієнтів оптичного відбиття і оптичного поглинання в ЛБ плівці, так і незалежними від довжини хвилі у розглянутому спектральному діапазоні генераційно-рекомбінаційними процесами на поверхні напівпровідника. В цьому наближенні відносна зміна фотоструму є сумою внесків (І₁+ І₂ +І₃)/І₀, де І₁ - зміна фотоструму для гетеросистеми відносно фотоструму для напівпровідника без ЛБ плівки, що обумовлено ефектом оптичного відбиття, і І₂- зменшення фотоструму за рахунок резонансного поглинання фотозбудження в ЛБ плівці, І₃ - зміна фотоструму за рахунок поверхневих рекомбінаційних процесів у напівпровіднику.

Встановлено, що зростання відношення І/І₀ в УФ області спектру обумовлено різною спектральною залежністю коефіцієнтів відбиття: R_ЛБ() для гетероструктури напівпровідник/ЛБ плівка і R() для напівпровідника без ЛБ плівки, від довжини хвилі, І₁/І₀R/1-R, де R()=R_ЛБ()-R(). Цей ефект дає суттєвий внесок в короткохвильовій області спектру 300 нм. Внесок І₂/І₀ - спектрально залежний. Він обумовлений зменшенням інтенсивності фотонів, внаслідок їх резонансного поглинання барвниками в ЛБ плівці. В наближенні, що відповідає умовам фотозбудження носіїв заряду в смузі власного поглинання напівпровідника при високих значеннях коефіцієнту поглинання і швидкості поверхневої рекомбінації, визначено, що І₃/І₀-S/S₀, де S=S_ЛБ - S₀ - різниця між швидкостями поверхневої рекомбінації носії в шарі кремнію з ЛБ плівкою (S_ЛБ) і без нею (S₀). Отримано, що для сполук (ІІ)-(ІV) має місце нерівність І/І₀0 у видимому і ближньому ІЧ діапазонах. Тобто, у видимому і ближньому ІЧ діапазонах спектру головним чинником збільшення фоточутливості гетероструктури кремнієвий напівпровідник/ ЛБ плівка може бути зменшення швидкості рекомбінації фотозбуджених носіїв заряду на поверхні і в при поверховій області напівпровідника.

Збільшення фоточутливості в гетеросистемі кремнієвий напівпровідник/ЛБ плівка розглянуто в рамках моделі Шоклі-Ріда залежності швидкості поверхневої рекомбінації носіїв заряду від енергетичного положення в забороненої зоні і концентрації рекомбінаційних центрів на поверхні напівпровіднику, згідно з якою максимальна швидкість поверхневої рекомбінації S_max має вигляд

S_max=N_t(_np)^1/2(+^-1)/{1+ch(_t-)/kT}, (5)

де N_t-поверхнева щільність центрів рекомбінації, і є функціями перерізу захвату _n, _p відповідно для електронів і дірок, _t-рекомбінаційний рівень в забороненій зоні, k- постійна Больцмана, T-температура.

Передбачається, що в реальних кремнієвих напівпровідникових структурах на межі з оксидним захисним шаром існують поверхневі рекомбінаційні центри з концентрацією 10¹¹-10¹² см^-2, основою яких є міжвузельний атом кремнію з ненасиченими зв'язками Si-OH, Si-O-Si. Такі центри мають дипольні моменти і утворюють в забороненій зоні в поверхневій області напівпровідника дискретні рівні акцепторного типу. Згідно з запропонованою моделлю зміна поверхневих енергетичних рівнів рекомбінаційних центрів відбувається за рахунок взаємодії цих центрів з електричними полями, створеними полярними молекулами ЛБ плівок на поверхні напівпровідника. Нормальна компонента цього поля пропорційна щільності пакування і орієнтації молекул сполук в ЛБ плівках. Визначено, що при поверхневій щільності 10¹⁴ см^-2 молекул з постійним дипольним моментом 10D на кожний рекомбінаційних центр напівпровідника підпадає N=10²-10³ полярних молекул ленгмюрівського моношару, і створені ними локальні електричні поля E_локNd/₀h³ на відстані 10-20 нм (реальна товщина захисного оксидного шару кремнію) досягають порядку 10⁴-10⁵ в/м. В цьому полі глибина залягання поверхневих рекомбінаційних центрів в забороненій зоні напівпровідника може змінюватись в залежності від величини постійних дипольних моментів, щільності пакування полярних молекул і кількості шарів в ЛБ плівці. Припущено, що збільшення фотоструму І/І₀ обумовлено підвищенням енергії поверхневих рекомбінаційних центрів з ЛБ плівкою і, відповідно, зменшенням швидкості поверхневої рекомбінації.

Експериментально встановлено, що зміна фотоструму І/І₀ є нелінійною функцією відношення концентрацій стеаринової кислоти і барвника у мішаному моношарі барвник/стеаринова кислота. Для ідеалізованої моделі мішаного моношару, як структури з двохвимірно впорядкованими твердими сферами, визначено залежність І/І₀ від відношень концентрацій, площ, що займають молекули в площині моно шару, і величин дипольних моментів молекул у ЛБ плівках з однакою кількістю моношарів:

_М/₀{1+(C_СтК/C_Б)[(A_СтК/A_Б)+(d_СтК/d_Б)]}^-1, (6)

де _М=І_М/І₀ -зміна фоточутливості при нанесенні на поверхню напівпровідника мішаної ЛБ плівки з концентраційним відношенням C_СтК/C_Б, _Б=І_Б/І₀ - зміна фоточутливості при нанесенні ЛБ плівки барвника, C_СтК і C_Б - концентрації стеаринової кислоти і барвника, A_СтК, A_Б - граничні площі і d_СтК, d_Б - дипольні моменти відповідно для молекули стеаринової кислоти і барвника. Тобто, варіації відносної концентрації полярних молекул в ленгмюрівському моношарі, величина їх постійних дипольних моментів і щільність пакування є чинниками, що контролюють спектральну фоточутливість напівпровідників з ЛБ плівками, що нанесені на їхню поверхню.

У п'ятому розділі дисертаційної роботи “Отримання, електронні і оптичні властивості надтонких плівок вуглецевих кластерів - фулеренів С₆₀“ представлені результати досліджень структури, морфології, електронних і оптичних властивостей низьковимірних плівок Ленгмюра-Блоджетт фулерену С₆₀, плівок фулерену, допованих рідкісноземельними елементами.

Ідея створення і дослідження впорядкованих плівок фулерену базувалась на результатах теоретичних і експериментальних робіт відносно можливості керованої зміни стану провідності у конденсованих плівках фулерену, що доповані іонами металу з відносно низьким потенціалом іонізації.

Встановлено умови, за яких молекули фулерену С₆₀ здатні утворювати щільно паковані шари на межі поділу вода/повітря і ЛБ плівки на підкладках. Визначені параметри фазових діаграм (-А діаграм) шару фулерену відносяться до рідинно-розширеного типу, тиск колапсу (_е25 мН/м), цикли стискання-розширення є відтворюваними у часі. Встановлено, що координати -А діаграми, зокрема площа проекції кластеру С₆₀ на площину поверхні субфази не є постійною величиною, як у випадку класичних амфіфільних сполучень, вона залежить від поверхневій щільності молекул фулерену на межі поділу вода/повітря (рис.14). Виявлено, що площа на молекулярний кластер С₆₀, розміщений на поверхні субфази з поверхневої щільністю N₁=2.3410¹³ см^-2, є близькою до відповідного значення для моношарового пакування молекул на поверхні субфази. Зроблено припущення про формування вже на поверхні субфази структур агрегатів з молекул С₆₀. Визначено, що вибір початкових умов - типу розчинника, початкової концентрації фулерену створює можливість утворення моношарової плівки фулерену на поверхні водної субфази.

Формування одно- і багатошарових плівок фулерену здійснено за методом Ленгмюра-Шефера на гідрофобізованих кварцових підкладках. З аналізу спектрів оптичного поглинання шарів С₆₀, витікає, що оптична щільність в максимумах смуг поглинання з ₁=222 нм, ₁=268 нм і ₁=345 нм пропорційно зростає зі збільшенням кількості молекулярних шарів, що перенесені з поверхні водного середовища на підкладку. В обох випадках, як форма смуг, так і положення максимумів співпадають з спектром поглинання плівки фулерену, яка напилена у вакуумі.

На підставі порівняння оптичної густини напиленої плівки фулерену, товщиною 20 нм, з отриманою за методом Ленгмюра-Шефера плівки з 10 шарами визначено, що одиничний переніс шару фулерену з поверхні водного середовища на кварцові підкладки супроводжується формуванням на підкладці конденсованої плівки з молекул С₆₀ с середньою товщиною у два діаметри молекул фулерену.

Дослідження морфології плівок фулерену на підкладках з аморфного вуглецю зазначило, що ЛБ плівки є неоднорідними за товщиною - нашарування з розмірами в площині підкладки складають біля 3 мкм² і товщиною - від 2 до 10 моношарів. ЛБ плівки є полікристалічними за структурою. Знайдені значення міжплощинних відстаней становлять 0.87, 0.5, 0.41 нм , що відповідає відбиттям від площин (100), (110) і (200) гексагональної щільнопакованої кристалічної структури плівки, з параметрам гратки а=1.000.01 нм і с=1.630.02.нм.

Для визначення впливу інтеркаляції металами на структуру, електронні і оптичні властивості надтонких плівок фулеритів, плівки С₆₀ створювались методом горизонтального ліфта на монокристалічних кремнієвих підкладках, а також на кварцових підкладках з нанесеним на їхню поверхню тонким (50 нм) шаром срібла. В якості електронного донору використаний самарій з низьким іонізаційним потенціалом в ряду лантаноїдів. В результаті термічної обробки здійснювалась інтеркаляція атомів Sm з напиленої у вакуумі плівки самарію в ЛБ плівку фулерену. Зазначимо деякі особливості електронного спектру плівок фулерену С₆₀, які витікають з аналізу електронних станів недопованих і допованих плівок, визначених методом РФЕС. Виявлена двокомпонентна структура лінії С1s в РФЕ спектрі остовних електронів вуглецю в недопованих плівках С₆₀. Одна з них має енергією зв'язку Е_С=285.1 еВ і відповідає енергії зв'язку електронів для вільного вуглецю, а друга, яка зміщена відносно першої на 0.7 еВ в бік більших енергій Е_СО=285.8 еВ обумовлена комплексом фулерену з киснем з невизначеною стехіометрією, С₆₀О_і. В ЛБ плівці фулерену, що допована самарієм, С1s лінія апроксимована комбінацією 3-х гаусових компонент з енергіями звязку Е_С=285.1 еВ, Е_СО=285.8 еВ і Е_Sm-С=284.5 еВ. Перші дві, як і у випадку недопованого фулерену, обумовлені фотоелектронами С₆₀ і утвореним комплексом С₆₀О_і. Компонента з Е_SmC=284.5 еВ, відповідає комплексу Sm_xC₆₀, утвореному в результаті переносу електронів з донору на шестикратно вироджений LUMO-рівень молекули фулерену.

З аналізу РФЕ спектрів встановлено градієнтний характер профілю розподілу атомарних концентрацій кисню і самарію 2n_Sm/n_C608, а також молекулярних комплексів Sm_xC₆₀ і С₆₀О_і за товщиною ЛБ плівки фулерену при її пошаровому травленні іонами аргону. Разом з тим, при пошаровому травленні енергія звязку C1s фотоелектронів залишається постійною, що свідчить про утворення в плівках фулерену тільки одного типу комплексу Sm_кC₆₀. Тобто, при кількісному відношенні, n_Sm/n_C602 LUMO енергетичні рівні фулерену повністю заповнені донорними електронами від атомів самарію з утворенням комплексів Sm_xC₆₀ різної стехіометрії. За своїми електричними властивостями такі плівки є діелектриками.

У цьому ж розділі приведені результати досліджень структури і оптичних властивостей ЛБ плівок фулерену з використанням методу поверхнево плазмонного резонансу (ППР). Завдяки резонансному ефекту оптичного збудження поверхневих плазмонів на межі поділу фаз метал/діелектрик, їх чутливість до зміни поверхневих станів значно віще ніж для звичайних фотонів.

ЛБ плівки фулерену, сформовані на поверхні тонкошарового (50 нм) покриття з напиленої на скляну підкладку полікристалічної плівки срібла, викликають поширення і зсув максимуму лінії плазмонного резонансу відносно його значення для плівки срібла. В залежності від щільності пакування молекул С₆₀ в шарі на підкладці (яке визначається поверхневим тиском при формування ленгмюрівських плівок на поверхні субфази), а також від кількості молекулярних шарів, зсув лінії ППР у бік більших значень кутів і їх ширина значно збільшується.

Встановлені зовнішні чинники впливу на ППР ЛБ плівок фулерену. Термообробка плівок в вакуумі (10^-6 Па) при температурі 473 К впродовж 60 хвилин веде до 0.7 град. зміщення ППР у область малих кутів і її звуження відносно початкового стану. Виявлено, що термообробка плівок фулерену стимулює формування більш впорядкованої і щільної структури. В той же час опромінювання іонами Ar⁺ з енергією 2 кеВ, яке веде до поширення ППР і зсуву її максимуму у область більших кутів (=1.9) проводить до зростанням поруватості плівки.

В рамках теорії поверхневого плазмонного резонансу розраховані орієнтаційні залежності коефіцієнтів оптичного відбиття від ЛБ плівок на шарі срібла R(). На цій підставі визначені значення комплексних діелектричних проникність _і і середні товщини ЛБ шарів фулерену, d_і, отриманих за різних умов:

_{1=1.51+i0.66, d1=9 нм - для плівки, сформованої з одного шару фулерену при =10 мН/м; 2=1.61+i0.97, d2=12 нм - для одношарової плівки, сформованої при =20 мН/м; 3=1.65+i1.21, d3=21 нм. - для плівки, сформованої з двох шарів при =20 мН/м; 4=1.69+i0.92, d4=9.8 нм - для одношарової плівки, сформованої при =10 мН/м з наступною термообробкою у вакуумі при Т=473К; 5=1.49+i1.04, d5=10.5 нм - для одношарової плівки, =10 мН/м, з наступною обробкою іонами аргону Ar⁺ з енергією 2 кеВ, 6=1.71+i1.11, d6=11.5нм. - для одношарової плівки, =10 мН/м, з послідовними іонною і термообробкою.}

Припущено, що тенденція до збільшенню дійсної частини діелектричної проникливості зі зростанням поверхневого тиску при формуванні плівок фулерену пов'язана зі збільшенням щільності пакування молекул фулерену. В той же час збільшення уявної частини проникливості - зі зростанням концентрації центрів оптичного розсіювання.

Встановлено, що комплексна обробка плівки С₆₀ шляхом послідовного проведення інтеркаляції атомів Sm і іонного травлення веде до зсуву максимуму ППР в область більших кутів (=3.1) і суттєвому його розширенню у порівнянні з випадком тільки іонного травлення.

В межах припущення, що в допованих самарієм плівках фулерену розширення ППР обумовлене додатковим поглинанням поверхневих плазмонів на утворених комплексах Sm_кC₆₀, зроблено оцінку вкладу в уявну частину діелектричної проникливості =_s+2₀/ (_s - уявна частина плівки фулерену без самарію), провідності ₀, що у випадку діелектриків має значення параметру, що описує додаткове поглинання фотозбудження комплексами з переносом заряду Sm_кC₆₀ в плівках фулерену. При збуджені монохроматичним світлом з довжиною хвилі =632.9 нм знайдено _С60 510⁵ (Омм)^-1. Отримані значення товщини плівок є усередненими, оскільки, за даними електронно-мікроскопічних досліджень, ЛБ плівки фулерену є зазвичай неоднорідними за товщиною. Ці значення для одношарової плівки у декілька разів більш ніж ван-дер-вальсовий діаметр молекули фулерену, 1.4 нм. В неоднорідних плівках умови збудження і параметри резонансної смуги поверхневих плазмонів суттєво відрізняються для різних областей плівки. Запропонована модель, згідно з якою ППР є суперпозицією смуг для кожного ділянки плівки фулерену з власними граничними умовами збудження поверхневих плазмонів

R()=_j. s_jR_j()/_js_j, (7)

де R_j()- коефіцієнти відбиття, розраховані для ділянка плівки з товщиною d_j, s_j - площа поверхні ділянок з товщиною d_j. В цьому наближені визначена функція розподілу N(d_j) для кількості ділянок ЛБ плівки з однаковою товщиною d_j (Рис.18).

Дисперсність зростає для плівок, сформованих при більших поверхневих тисках. Зроблено висновок, що неоднорідна структура плівок фулерену формується ще на поверхні водного середовища з агрегатів С₆₀. Розмір таких агрегатів у плівці залежить від умов формування конденсованого стану плівки фулерену і знаходиться за даними електронно-мікроскопічних досліджень у межах 4-12 нм.

Із збільшенням поверхневого тиску розмір агрегатів, середня товщина і щільність плівки зростають. Для плівок, допованих самарієм, функція N(d_j) звужена, а її максимум зміщено до менших значень товщини відносно недопованої плівки. На підставі цього зроблено висновок про зростання однорідності плівки при інтеркаляції самарію. Припущено, що зменшення взаємодії між молекулами С₆₀ обумовлено утворенням в плівці металофулеренових комплексів.

У шостому розділі “Ефекти розмірного квантування в напівпровідникових нанокристалів, що виращені в плівках Ленгмюра-Блоджетт” обговорюються результати досліджень енергетичного спектру і оптичного поглинання халькогенидних нанокристалів, на прикладі нанокристалів сульфіду свинцю, вирощених в ЛБ плівках стеарату свинцю. Виявлено ефекти розмірного квантування в енергетичному спектрі електронно-діркової пари нанокристалів сульфіда свинцю, вирощених в ЛБ плівках, при оптичному збудженні. Експериментальне підтвердження ефекту є виявлена тонка структура спектру і зміщення на 1.2 еВ, в “блакитний” діапазон довгохвильового краю смуги поглинання нанокристалів відносно смуги в обємному кристалі сульфіду свинцю.

Кількісна інтерпретація спектру поглинання в нанокристалах дана в рамках зонної теорії в наближенні ефективних мас, малої величини кулонівської взаємодії електрону і дірки відносно їх кінетичних енергій, сферично-симетричному граничному потенціалу і гаусового розподілу нанокристалів за їх розмірами . В цьому наближенні, на підставі аналізу положення низькоенергетичного максимуму в спектрі оптичної щільності, розрахований середній радіус є r2.1 нм. При екситонному радіусі для масивного кристалу PbS а_B=19.6 нм умова rа_B добре виконується, і, таким чином, у вирощених нанокристалах рух фотозбуджених носіїв заряду здійснюється у режимі сильного просторового обмеження. Співставлення експериментального і розрахованого спектрів нанокристалів PbS в ЛБ плівках виявило розбіжності в енергетичному положенні першого збудженого стану відносно основного стану електронно-діркової пари

У реальних напівпровідникових наночастинках на рух фотозбуджених носіїв впливає кулонівський потенціал на межі наночастинка/матриця. Його величина кінцева, що веде до зменшення енергії локалізації носіїв і можливості їх проникнення через бар'єр на міжфазній межі. В рамках наближення, що в реальних наночастинках на рух фотозбуджених носіїв впливає кінцева величина кулонівського потенціалу на межі наночастинка/органічна матриця, залежності енергії основного E₀₁ і першого збудженого E₁₁ станів електронно-діркової пари від середніх розмірів нанокристалів сульфіду свинцю розраховані чисельним методом з рівнянь

tan(k_i01r)/ (k_i01r)={1-(1+q_i01r) m_i1/m_i2}^-1 (8)

tan(k_i11r)/(k_i11r)={1+(k_i11r)² /{[m_i1/m_i2(2+2q_i11r+q_i11² r² )/(1+ q_i11r)]-2}}^-1 ,

де k_ilm=(2m_i1E_iln/ћ²)^1/2 , q_iln=[2m_i2(V_i-E_iln)/ ћ²]^1/2 , m_i1, m_i2 - ефективні маси носіїв у нанокристалах і матриці відповідно, i =e, h; V_e, V_h- кулонівські потенціали на межі нанокристал/ЛБ плівка для електрону і дірки.

Обчислені залежності E₀₁(r) и E₁₁(r) для нанокристалів сульфіду свинцю у матриці стеарату свинцю при різних значення граничного потенціалу V_e представлені на рис. 20. Визначено, що зменшення висоти потенційного бар'єру веде до зниження енергії розмірного квантування носіїв, зменшенню різниці між основним і першим збудженим станами e-h пари і зближенню положень відповідних максимумів D() в спектрах оптичного поглинання нанокристалів сульфіду свинцю. На основі рівнянь (11) і (12) знайдено уточнене значення середнього радіусу нанокристалів PbS r1.7 нм, кулонівський потенціал на межі наночастинка/органічна матриця V_e3.5 еВ, і середньоквадратичну дисперсію нанокристалів за розмірами ²/r²= 510^-3.

Припущено, що фізичною причиною виникнення кінцевого за величиною граничного потенціалу є виникнення внутрішніх локальних кристалічних полів в ЛБ плівці. У процесі росту нанокристалів, внаслідок збільшення середньоквадратичної ширини шару, де локалізовані іони свинцю, зростає міжшарова шорсткість і внутрішні деформації у ЛБ плівці. Це веде до порушення симетрії найближчого оточення нанокристалів з боку полярних молекул ЛБ плівки і виникнення у первісно центросиметричній за структурою плівці локальних областей спонтанної поляризації, що створює реальні потенціальні бар'єри на межі нанокристал/органічна матриця.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ

В роботі визначено структурно обумовлені властивості надтонких впорядкованих плівок молекулярних діелектриків, нанесених на напівпровідникові і діелектричні підкладки, визначено структурні і фазові перетворення в цих об'єктах, ініційовані твердофазними реакціями в умовах обмеженої розмірності; встановлено фізичні механізми впливу процесів фазоутворення на характеристики плівкових структур. На підставі розв'язання названого комплексу наукових задач одержані такі основні результати:

1. Виявлено осцілюючий характер залежності ефективності спектральної сенсибілізації фоточутливості полікристалічного ZnO від концентрації барвника у надтонких ЛБ плівках, що нанесені на поверхню напівпровідника. Запропоновано модель ефекту, у відповідності до якої залежність ефективності сенсибілізації обумовлена процесами структурування змішаного моношару при зростанні сумарної кількості молекул барвника в його складі. Передбачається, що в умовах обмеженої розмірності стійкі агрегати барвника мають певні геометричні розміри і розпадаються на мономери при перевищенні кількості молекул в них. Оцінене відношення констант швидкості утворення агрегатів і мономерів /40 для системи барвник/ГДА і /20 для системи барвник/HSt вказує на переважний процес утворення агрегатів на заключній стадії формування змішаного моношару в залежності від типу молекул матриць.

2. Експериментально виявлено ефект підвищення фоточутливості кремнієвих напівпровідників (у середньому на 25-30%) у видимому та ближньому ІЧ діапазонах спектру при нанесенні на їх поверхню надтонких впорядкованих плівок з сильно полярних барвників з постійними дипольними моментами 10D. Збільшення фотоструму у гетеросистемі органічна плівка/напівпровідник є нелінійною функцією відношення концентрацій, розмірів і дипольних моментів барвника і матричних молекул в органічних плівках. В рамках поверхнево-рекомбінаційної моделі фоточутливості тонких напівпровідників визначено, що сенсибілізація фоточутливості обумовлена нейтралізацією поверхневих рекомбінаційних центрів внаслідок їх взаємодії з електричними полями, що створені щільно пакованими шарами полярних молекул в ЛБ плівках

3. В металоорганічних ЛБ матрицях з вирощеним in-situ халькогенидними нанокристалами з малою дисперсією по розмірах (²/2r²=510^-3) встановлено прояв квантово-розмірного ефекту в оптичному поглинанні, експериментальним підтвердженням якого є значне (для нанокристалів PbS до 1.4 еВ) короткохвильове зміщення краю смуги фундаментального поглинання відносно обємного кристалу, і тонку структуру оптичного спектру при кімнатних температурах. Визначено, що розподіл смуг у оптичному спектрі обумовлено оптичними переходами в основному і першому збудженими станами e-h пар за умов дії на межі поділу нанокристал-ЛБ плівка граничного кулонівського потенціалу (для нанокристалів PbS 3.5 еВ). Розгляд і кількісні обчислювання проведено у наближенні моделі ефективних мас.

4. Встановлено еволюцію розмірів напівпровідникових нанокристалів PbS, CdS, ZnS, вирощених in-situ у полярних площинах ЛБ матриць стеаратів відповідних металів при інтеркаляції сульфід-іонів з водних розчинів і експонуванні в атмосфері сірководню. Визначено, що для усіх типів халькогенидних сполук початковий розмір нанокристалів лежить в межах 2.4-2.8 нм, а максимальний - 3.8-4.2 нм. Конкуруючий етап росту нанокристалів відсутній, що пов'язане з кінцевою вихідною кількістю іонів металів у матрицях і просторовим обмеженням дифузійного масопереносу в ЛБ плівках солей жирних кислот. Зародкоутворення і ріст нанокристалів ініціюється дифузією і іонообмінними реакціями халькогену вздовж полярних площин, утворенням твердого розчину в системі металхалькогенидні комплекси/регенеровані молекули стеаринової кислоти з його наступним розпадом. В моделі дифузійного розпаду в умовах просторового обмеження масопереносу визначено часову функціональну залежність збільшення розмірів нанокристалів на початковій і фінальній стадіях росту. Параметри, що характеризують кінетику росту, складають n 8.1 для початкової стадії і m13.5 для фінальної.

5. Виявлено вплив процесу росту напівпровідникових нанокристалів на періодичну структуру матриць: зменшення періоду, зростання шорсткості (фактору Дебая-Валлера), накопичення внутрішніх деформації і деградація границь блоків мозаїки. В залежності від ступеня вихідної структурної впорядкованості матриці на інтерфейсі полярних площин утворюються і ростуть напівпровідникові нанокристали з різною топологією. В матрицях, сформованих з моношарів, що одержані стимульованою адсорбцією іонів металу на ленгмюрівський моношар, просторова локалізація іонів металу відповідає їх суто планарному розміщенню вздовж полярних площин. За іншій спосіб, при інтеркаляції іонів металу з розчинів у попередньо сформовану багатошарову безметальну матрицю стеаринової кислоти, локалізація іонів характеризується просторовим розкидом. У першому випадку нанокристали мають форму квазідвовимірних включень. В матрицях другого типу утворюються включення нанокристалів з 3D геометрією, зростання розмірів яких веде до деградації періодичної структури плівки.

6. Визначені умови формування надтонких плівок фулериту С₆₀ на межі поділу вода-повітря і ЛБ плівок на діелектричних (аморфний кварц), напівпровідникових (кремній) і металевих (полікристалічне срібло на кварці) підкладках. Встановлено, що структура і морфологія плівок на підкладках контролюються поверхневою концентрацією молекул С₆₀ в моношарах, що формуються на межі поділу вода-повітря. Знайдено оптимальне значення поверхневої концентрації фулерену, що веде до утворення впорядкованих моношарових плівок. Встановлено вплив термообробки та інтеркаляції самарієм на дійсну і уявну частини діелектричної проникливості ЛБ плівок фулериту. Виявлено, що інтеркаляція веде до зростання уявної частини комплексної діелектричної проникливості за рахунок переносу носіїв заряду від рідкісноземельного елементу на С₆₀, і , відповідно, до збільшення вкладу провідності у на оптичних частотах.

7. Визначено умови організації надтонких високовпорядкованих діелектричних плівок з органічних барвників (неамфіфільних карбоцианинів). Встановлено, що в мультшарових діелектричних ЛБ плівках дікарбоцианіновий барвник/гексадециламін і трикарбоцианіновий барвник/октадецилпиридиній бромід барвники самоорганізуються в J-агрегати на інтерфейсі моношарів в мультишарових ЛБ плівках і мають квазідвовимірну структуру пакування з характеристичними кутами пакування _а =16-24, і діагональним непорядком, значення якого визначені. Встановлено, що процеси квазідвовимірної кристалізації надтонких діелектричних плівок з барвниками контролюються щільністю пакування молекул матричного моношару, співвідношенням концентрації молекул барвник/матриця і поверхневим електростатичним потенціалом при формуванні відповідного ленгмюрівського моношару на межі поділу вода/повітря.

8. Визначено умови організації найбільш структурно впорядкованих діелектричних полімерних плівок (поліамідокислота). Виявлено S-подібну залежність адсорбції іонів металів на полімерний шар при формуванні металополімерних діелектричних плівок на межі поділу вода/повітря від водневого показнику субфази. Знайдено, що найбільш структурно-впорядковані і стабільні плівки ПАК формуються на субфазі з концентрацією іонів свинцю 510^-4 моль/л і рН=5.8.

9. Встановлено, що високоорганізована молекулярна плівка, що містить функціональні молекулярні групи катіонного типу (ленгмюрівський моношар стеаринової кислоти) ініціює поверхневе зародкоутворення надтонких діелектричних кальцій-фосфатних покриттів. Первинна фаза при кристалізації покриттів являє собою суцільний шар аморфного фосфату кальцію, який ініціює наступний ріст полікристалічної фази з гідроксиапатиту кальцію (ГАП) і октакальційфосфату (ОКФ). На початковому етапі кристалізації зберігається примусовий ріст кристалітів відносно поверхні органічних моношарів вздовж напрямків - [004], d=1.721нм, [320], d=1.871 нм кристалічної гратки ГАП і [О33] (d=1.860 нм) кристалічної грати ОКФ. На підставі куполоподібної моделі зародка визначено міжфазну поверхневу енергію 25 мДж/м² і частоту утворення критичних зародків 0.05 сек^-1 кальцій-фосфатних покриттів.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ У РОБОТАХ:

1. Savin Yu. Study of photoelectric properties in the system inorganic Langmuir-Blodgett film / Yu. Savin, A. Tolmachev, I. Krainov, V. Komashchenko A. Marchenko // Molecular Crysystals and Liquide Crystals.- 1993.-236, N1.- P.133-138.

2. Саввін Ю.М. Фотоелектричні властивості кремнійового напівпровідника, модифікованого плівкою Ленгмюра-Блоджетт / Ю.М. Саввін, О.В.Толмачов, М.О. Кудінова, В.О. Ткачов // Український фізичний журнал.- 1994.-39, N4.- С. 472-475.

3. Саввин Ю.Н. Необычная зависимость эффективности спектральной сенсибилизации поликристаллического ZnO от концентрации красителя в смешаном монослое на поверхности полупроводника / Ю.Н. Саввин, А.В.Толмачев, В.В. Яновский // Письма в журнал єкспериментальной и теоретической физики.- 1996.- 64, N3.- С. 174-177.

4. Savin Yu. N. Photoconductivity of poly-N-epoxypropylcarbazole films sensitized by C₆₀/C₇₀ fullerene condensate/ Yu. N. Savin, A.V. Tolmachev, A.V.Koval, I.V. Ledenev, R.N. Kuzmin // Functional Materials.- 1996.- 3, N3.- P. 351-354.

5. Savin Yu. N. Quantum dimensional structures of lead sulphide in Langmuir-Blodgett films of stearic acid / Yuri Savin // Functional Materials.- 1997.- 4, N4, P.515-518.

6. Savin Yu. N. Preparation of ultrathin PbO films by thermal destruction of lead stearate Langmuir-Blodgett films / Yu. N Savin, A.V.Voynov, A.V. Tolmachev, M.V. Dobrotvorskaya, O.N. Beskrovnaya, P.V. Mateychenko, A.V. Koval' // Functional Materials.- 1997.- 4, N3.- 379-381.

7. Саввин Ю.Н. Реальная структура пленок Ленгмюра-Блоджетт фуллерена С₆₀ на поверхности поликристаллического серебра/ Ю.Н. Саввин, А.В. Войнов, А.В.Толмачев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.- 1997. N2. С.40-44.

8. Саввин Ю.Н. Исследование пленок Ленгмюра-Блоджетт фуллерена С₆₀, допированного самарием, методом ренгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Ю.Н. Саввин, Е.Д. Ковтун, А.В. Толмачев В.П. Семиноженко, А.В. Коваль // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.- 1997.- N11. С. 5-9.

9. Fedorov A.G. Simulated of atom packing in lead stearate LB films / A.G.Fedorov, I.A. Sheiderman, A. V.Tolmachev, Yu. N. Savin // Functional Materials. 1997.- 4, N3.- P. 383-385.

10. Fedorov A.G. Effect of actual structure of stearic acid LB films on PbS nanoparticles formation at different conditions of the film preparation / A.G.Fedorov, Yu. N. Savin, I.A. Sheiderman, A.V. Tolmachev // Functional Materials.- 1999.- 6, N3.- P. 556-561.

11. Savin Yu.N. The formation and growth kinetics of PbS nanoparticles in lead stearate Langmuir-Blodgttt films/ Yu.N. Savin, T.G. Pak, A.V. Tolmachev // Molecular Crystals and Liquid Crystals.- 2000.- 330, N2.-P.295-299.

12. Savin Yu.N. The surface plasmon resonance in LB films fullerene С₆₀ on the polycrystalline argentums substrate / Yu.N. Savin, A.V. Tolmachev, A.V. Koval // Functional materials.- 2000.- 7, N3.- P.424-429.

13. Savin Yu.N. The study of nucleation and growth of PbS nanoparticles in polyamide LB films / Yu.N. Savin, A. V.Tolmachev, O.N. Bezkrovnaya // Functional Materials.- 2001.- 8, N4.- P.525-527.

14. Саввин Ю.Н. Нанокристаллы полупроводников в органических матрицах. Проблемы и перспективы нанотехнологии / Ю.Н.Саввин, А.В.Толмачев // Функциональные материалы для науки и техники; под ред. В.П. Семиноженко.- Харьков: ИМК НАНУ, 2001.- C.250-279.

15. Крыжановская А.С. Выращивание и характеристика биосовместимых покрытий гидроксиапатита кальция на подложках, модифицированных пленками Ленгмюра-Блоджетт жирных кислот / А.С. Крыжановская, Н.И. Коровникова, Ю.Н. Саввин, А.В. Толмачев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.- 2003.- N10.- С. 100-102.

16. Саввин Ю.Н. Образование и рост халькогенидных нанокристаллов PbS, CdS и ZnS в организованных молекулярних структурах / Ю.Н. Саввин, А.В. Толмачев // Доповіді Академії наук України.- 2002.- N10.- С.84-89.

17. Безкровная О.Н. Поведение монослоев полиамидокислоты на субфазе, содержащей ионы свинца в широком диапазоне рН / О.Н. Безкровная, Н.О. Мчедлов-Петросян, Ю.Н. Саввин // Журнал физической химии.- 2003.- 77, N 12.- С. 2206-2211.

18. Крыжановская А.С. Низкотемпературный биомиметический рост поликристаллических покрытий гидроксиапатита кальция на подложках / А.С. Крыжановская, Н.И. Коровникова, Ю.Н. Саввин, А.В. Толмачев // Доповіді НАН України.- 2003, N 12.- С.84-89.

19. Savin Yu.N. Formation and growth kinetics of PbS nanocrystals in the ordered molecular films / Yu.N. Savin, A. V.Tolmachev // J. of Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics.- 2002- N5.- P. 337-341.

20. Savin Yu.N. PbS nanoparticles in Langmuir-Blodgett films: kinetics formation and growth /Yu.N. Savin, S.V. Vitushkina// Physica Status Solidi.- 2004.- 241, N5.- P.1026-1031.

21. Савин Ю.Н. Осцилляции оптической плотности нанокристаллов сульфида свинца, выращенных in-situ в пленках Ленгмюра-Блоджетт стеарата свинца / Ю.Н. Саввин, А.В. Толмачев, Ю.А. Толмачева // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики.- 2002.-75.-P. 135-137.

22. Крыжановская А.С. Электронно-микроскопическое исследование нуклеации и начальных этапов роста кальций-фосфатных покрытий на титане / А.С. Крыжановская, В.М. Пузиков, Ю.Н. Саввин, А.В. Толмачев, С.В. Дукаров // Доповіді НАН України. - 2005. - N5. - С. 91-94.

23. Крыжановская А.С. Морфология и структура кальций-фосфатных покрытий, выращенных биомиметическим методом на титановых подложках / А.С. Крыжановская, Ю.Н. Саввин, А.В.Толмачев // Металлофизика и новейшие технологии. - 2005. - Т. 27, N 8. - С. 91-95.

24. Пат. № 63556, МПК⁷ А61L27/32. Спосіб отримання покриття з гідроксиапатиту / Крижановська О.С., Саввін Ю.М., Толмачов О.В.; заявл. 30.04.03, опубл. 15.01.04. Бюл. №1.

АНОТАЦІЯ

Саввін Ю.М. Надтонкі діелектричні молекулярні плівки, організація і еволюція їх структури, оптичні властивості. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків. Інститут монокристалів національної академії наук НАН України.- Харків, 2008.

В дисертації розглянуто питання організації низьковимірних молекулярних діелектриків у вигляді впорядкованих моношарів і мультишарових плівок Ленгмюра-Блоджетт з складних молекулярних сполук - J-карбоцианінових барвників, ароматичної поліамідокислоти, фулерену С₆₀. Розглянуто механізми фазових перетворень періодичної металоорганічної ЛБ плівок при інтеркаляції халькогенидних іонів та росту напівпровідникових нанокристалів. Розглянуто послідовність і механізми структурних і фазових перетворень, що стимульовані процесами термодеструкції металоорганічних мультишарових плівок. Визначено закономірності низькотемпературного фазоутворення, механізми нуклеації і росту діелектричних покриттів на твердих підкладках, що модифіковані моно- і мультішаровими організованими молекулярними плівками. Обговорюються результати досліджень фізичних властивостей надтонких плівок фулерену, вплив інтеркаляції лантаноїдів на їх структуру і оптичні властивості. Розглянуто оптичні і фотоелектричні властивості напівпровідників з нанесеними на їхню поверхню ЛБ плівками з сильнополярних молекул. Проаналізовано розмірні ефекти, що виникають в напівпровідникових нанокристалів, які вирощені у полярних площинах ЛБ плівок.

Ключові слова: плівки Ленгмюра-Блоджетт, моношари, напівпровідники, нанокристали, J-агрегати барвників, фулерен, оптичне поглинання, сенсибілізація, фотопровідність.

SUMMARY

Savin Yu.N. Ultrathin dielectric molecular films, organization and its structure evolution, optical properties.-Manuscript.

Thesis for scientific degree of Doctor of Science in Physics and Mathematics on specialty 01.04.10- physics of semiconductors and dielectrics.- Institute for Single Crystals National Academi of Sciences of Ukraine, Kharkov, 2008.

The dissertation is devoted to questions of an organization of low-dimensional molecular dielectrics such as the ordered mono- and multilayer Langmuir-Blodgett films from the complex molecular structures - J-aggregates of carbocyanine dyes, aromatic polyamidoacid and fullerene C₆₀, of mechanism of phase and structure transformations in metalorganic LB films as a result of intercalation chalcogene ions and growth semiconductor nanocrystals are considered. The sequence and mechanisms of a structure and phase transformation stimulated by thermodestruction in metalorganic LB films are investigated. Nucleation and growth of thin calcium phosphate coatings on titanium substrates modified by ordered mono- and multilayer molecular films are considered too. The results of investigation of optical properties of ultrathin fullerene films, the influence of intercalation of lanthanide ions and heat treatment on structure and optical properties are shown. The optical and photoelectrical properties of semiconductors with LB films with high polar molecules deposited on the semiconductors are investigated. The quantum dimensional effects in optical absorbance of semiconductor nanocrystals which are grown in LB films are analyzed.

Keywords: Langmuir-Blodgett film, monolayer, semiconductor, nanocrystal, J-aggregate, fullerene, optical absorption, sensitization, photoconductivity.

АННОТАЦИЯ

Саввин Ю.Н. Сверхтонкие диэлектрические молекулярные пленки, организация и эволюция их структуры, оптические свойства.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков. Институт монокристаллов НАН Украины.- Харьков, 2008.

В диссертации рассмотрены вопросы организации низкоразмерных молекулярных диэлектриков в виде упорядоченных монослоев и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт из сложных молекулярных структур - J-агрегатов карбоцианиновых красителей, ароматической полиамидокислоты, фуллерена С₆₀, а также образование и рост неорганических полупроводниковых нанокристаллов в высокоупорядоченных молекулярных пленках, оптические и фотоэлектрические свойства органико-неорганических гетероструктур на основе ЛБ пленок полиметиновых красителей.

Для различных структурных типов неамфифильных молекулярных соединений проведены исследования закономерностей формирования монослоев на межфазной границе вода/воздух, определены критические параметры квазидвумерного состояния на границе раздела фаз вода/воздух. Рассмотрены вопросы формирования комбинированных монослоев, состоящих из классических амфифильных соединений и адсорбированных на них водорастворимых красителей. Представлены результаты о влиянии структуры компонентов комбинированного монослоя, а также условий получения конденсированного состояния на структурные и спектральные параметры J-агрегатов в многослойных ЛБ пленках. Показано, что в процессе формирования квазидвумерного состояния на поверхности водной субфазы в комбинированной системе неамфифильный дикарбоцианиновый краситель/гексадециламин и неамфифильный трикарбоцианиновый краситель/октадецилпиридиний бромид красители самоорганизуются в высокоупорядоченные агрегаты (J-агрегаты) под ленгмюровским монослоем матричных молекул. J-агрегаты имеют квазидвумерную структуру упаковки. Определены величины характеристических углов упаковки и параметры диагонального беспорядка для J-агрегатов соответствующих красителей. Обсуждены условия для получения монослоев полиамидокислоты на границе раздела вода/воздух и многослойных ЛБ пленок на твердых подложках. Отмечено, что критичными для получения многослойных металлополимерных пленок на основе полиамидокислоты является условие наличия в водной субфазе ионов металлов и величина рН. Установлена S-подобная зависимость адсорбции ионов свинца и серебра на полимерный монослой при формировании ленгмюровских пленок на границе раздела вода/воздух. Структура и морфология субтонких 2-3 нм пленок из сфероподобных углеродных кластеров С₆₀, полученных методом Ленгмюра-Шефера, контролируется поверхностной плотностью молекул фуллерена С₆₀ на границе раздела вода/воздух. Определено оптимальное значение поверхностной плотности, обеспечивающее получение монослойных пленок фуллерена. Изучено влияние термообработки и интеркалирования лантаноидов (на примере иона самария) на структуру пленки и ее оптические свойства. Показано, что интеркалирование самария в ЛБ пленки фуллерита приводит к переносу электронов металла на С₆₀ с образованием комплекса Sm_xC₆₀, вызывающего изменение комплексной диэлектрической проницаемости пленок.

Рассмотрены процессы нуклеации и роста полупроводниковых нанокристаллов - сульфидов свинца, кадмия и цинка, в пленках Ленгмюра-Блоджетт стеаратов соответствующих металлов. Определены кинетические параметры, характеризующие механизм роста полупроводниковых нанокристаллов в высокоупорядоченных органических пленках. Исследовано влияние органической матрицы на спектральные характеристики нанокристаллов.

Представлены результаты исследований по получению тонких диэлектрических слоев на основе фосфатов кальция на поверхности металлических и диэлектрических подложек, модифицированных пленками Ленгмюра-Блоджетт. Проанализирована кинетика роста пленок фосфатов кальция на высокоорганизованных органических пленках. Разработан низкотемпературный метод получения тонких диэлектрических покрытий на металлических и диэлектрических подложках.

Рассмотрены эффекты спектральной сенсибилизации фоточувствительности полупроводников (поликристаллические слои оксида цинка и монокристаллическая пластина кремния с p-n переходом) с помощью ЛБ пленок полиметиновых красителей на их поверхности. Обсуждается влияние ЛБ пленок из полярных молекул в гетероструктуре ЛБ пленка красителей/кремниевый фотодиод с p-n переходом на спектральную зависимость фототока.