name: Синтез нанокристаллических тонких плёнок оксида цинка ZnO и их модификация методом высокодозной ионной имплантации
keyword_list: Нанокристаллический оксид цинка Ионно-стимулированное осаждение Ионная имплантация серебра Поверхностный плазмонный резонанс Проводимость p-типа
abstract: Объектом исследования являются исходные тонкие нанокристаллические плёнки оксида цинка и имплантированные ионами серебра с энергией 30 кэВ в интервале доз (0,25-1)1017 ион/см2 с плотностью ионного тока 4, 8 и 12 мкА/см2. 
  Целью диссертации является формирование методом ионно-стимулированного осаждения тонких нанокристаллических плёнок оксида цинка ZnO и разработка методов управления их структурными и физическими (оптическими и электрическими) свойствами с использованием метода ионной имплантации серебра. 
  Для достижения поставленной цели был использован широкий набор методов исследований: сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, оптическая фотометрия, эффект Зеебека, холловские измерения.
  Результаты и научная новизна работы заключается в следующем
  1.	Разработан оригинальный метод ионно-стимулированного осаждения тонких нанокристаллических плёнок ZnO, основанный на ионном распылении мишени из цинка в атмосфере кислорода. 
  2.	Обнаружено, что параметры решётки тонких нанокристаллических плёнок ZnO, синтезированных разработанным способом, значительно (≈ 3 %) превышают стандартные значения параметров решётки оксида цинка. 
  3.	Впервые предложен механизм увеличения параметра кристаллической решётки тонких нанокристаллических плёнок, формируемых методом ионно-стимулированного осаждения: внедрение в нанокристаллиты “высокоэнергетичных” распылённых атомов мишени в процессе осаждения тонкой плёнки.
  4.	Впервые установлено, что проводимость тонких нанокристаллических плёнок ZnO в области температур 5 K < T < 50 K осуществляется по механизму прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка (по Мотту) по локализованным состояниям. Установлено, что в области температур 110 K < Т < 230 K, проводимость осуществляется по активационному механизму с энергии активации носителей заряда E ≈ 0,01 эВ.
  5.	Установлено, что максимальная концентрация имплантированных ионов серебра в нанокристаллические плёнки ZnO ограничена по причине большого коэффициента распыления (4,6 атом/ион). 
  6.	Впервые установлено, что ионная имплантация тонких нанокристаллических плёнок ZnO при повышенных плотностях ионного тока (8 и 12 мкА/см2) ведёт к кристаллизации аморфных областей, увеличению размеров нанокристаллитов и изменению параметров решётки нанокристаллитов оксида цинка до стандартных значений.
  7.	Впервые получены распределения наночастиц серебра по размерам в тонкой пленке ZnO и их зависимость от режимов имплантации ионов серебра.
  8.	Обнаружена инверсия типа носителей заряда от электронной к дырочной у тонких плёнок ZnO, имплантированных минимальной дозой ионов серебра и при минимальной плотности ионного тока. Концентрация дырок составила 2,8∙1016 см-3, подвижность – 1,2 см2/В∙с. 
  Полученные нанокристаллические плёнки ZnO и имплантированные серебром могут быть использованы в стрейнтронике и оптоэлектронике.
chairman_dissertation_council.name: Юрий
chairman_dissertation_council.surname: Прошин
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: Председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-9278-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57188955778
chairman_dissertation_council.rinc_id: 19261
chairman_dissertation_council.url: https://kpfu.ru/Yurii.Proshin
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0003-1460-2726
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Таюрский
organization_supervisor.patronymic: Альбертович
organization_supervisor.position: Первый проректор - проректор по научной деятельности
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.19.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика конденсированного состояния
speciality_codes.code: 1.3.8.
supervisors.fio: Файзрахманов И.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика полупроводников
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Тысченко И.Е.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика полупроводников
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Тимеркаев Б.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ТАЮРСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЬБЕРТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: КФТИ КАЗНЦ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ КАЗАНСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Е.К. ЗАВОЙСКОГО КАЗАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1021603630025
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСЕЙ
author_organization.supervisor_surname: КАЛАЧЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСЕЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения