name: Плазмонно-индуцированная фотопроводимость плёнок стабилизированного диоксида циркония с наночастицами Au
keyword_list: атомно-силовая микроскопия болометрический эффект плазмонный резонанс плазмонно-индуцированная фотопроводимость наночастицы золота диэлектрические пленки стабилизированный диоксид циркония
abstract: Цель работы – установление механизмов фотопроводимости в плёнках ZrO2(Y) с однослойными массивами наночастиц Au. Объекты исследования – образцы с полосковыми электродами и встречно-штыревые структуры на основе плёнок ZrO2(Y) толщиной 40 нм с массивами наночастиц на кварцевой подложке, плёнки ZrO2(Y) толщиной 4 нм со встроенными массивами наночастиц Au на проводящих прозрачных подложках для исследования поперечной фотопроводимости. Спектры оптического пропускания измерялись при помощи спектрофотометра в двулучевом режиме, спектры фотопроводимости измерялись при помощи методики с набором полосовых светофильтров. Исследования фотопроводимости проводились при фотовозбуждении на длине волны плазмонного резонанса при модулированном фотовозбуждении с помощью синхронного детектирования. Интенсивность фотовозбуждения регулировалась при помощи ослабителя с набором нейтральных светофильтров. Для измерения зависимости фотопроводимости от частоты модуляции излучение лазера модулировалось механическим модулятором. Для измерения температурных зависимостей фотопроводимости образцы погружались в стеклянный сосуд Дьюара с жидким азотом, при этом использовался держатель образца, в который был встроен резистивный нагреватель. Температура образца плавно повышалась по мере испарения жидкого азота. Поперечная фотопроводимость измерялась методом комбинированной АСМ/СТМ. Основные результаты – фотопроводимость плёнок ZrO2(Y) с наночастицами Au состоит из двух компонент: обусловленная фотовозбуждением электронов в наночастицах Au и связанная с болометрическим эффектом; построена аналитическая модель теплопроводности тонкой плёнки на подложке с тепловыделением в слое наночастиц, на основании полученной модели выполнено моделирование болометрической проводимости; поперечная фотопроводимость подчиняется закону Фаулера при напряженности электрического поля в ZrO2(Y) ~ 107 В/см и выше и обусловлена фотовозбуждением электронов в наночастицах Au с последующим туннелированием через треугольный потенциальный барьер (полевая эмиссия). Теоретическая и практическая значимость работы обосновывается тем, что изучена связь величины плазмонно-индуцированной фотопроводимости в плёнках ZrO2(Y) с наночастицами Au с параметрами структуры плёнок и условиями теплоотвода, установлены необходимые условия для проявления фотопроводимости в диэлектрических плёнках с металлическими наночастицами. На базе нанокомпозитных структур ZrO2(Y) с наночастицами Au могут быть разработаны новые оптоэлектронные приборы и элементы памяти. Образцы плёнок ZrO2(Y) с наночастицами Au могут использоваться для разработки мемристоров, управляемых электромагнитным излучением с длиной волны плазмонного резонанса. ZrO2(Y) – перспективный материал интегральной оптики, поскольку обладает большим показателем преломления (2,15).
chairman_dissertation_council.name: Евгений
chairman_dissertation_council.surname: Чупрунов
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой кристаллографии и экспериментальной физики
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6701832374
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Михаил
organization_supervisor.surname: Иванченко
organization_supervisor.patronymic: Васильевич
organization_supervisor.position: проректор по научной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.31.27
rubrics.name: Взаимодействие оптического излучения с веществом
rubrics.code: 29.19.33
rubrics.name: Диэлектрики
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
rubrics.code: 29.19.16
rubrics.name: Физика тонких пленок. Поверхности и границы раздела
oecds.code: 02.05.QG
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
oecds.code: 01.03.SY
oecds.name: OPTICS
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
speciality_codes.name: Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств
speciality_codes.code: 2.2.2.
supervisors.fio: Филатов Д.О.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Гришин М.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Борисюк П.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, УНИВЕРСИТЕТ ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО"
protection_organization.ogrn: 1025203733510
protection_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
protection_organization.supervisor_surname: ЗАГАЙНОВА
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАДИМОВНА
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: НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, УНИВЕРСИТЕТ ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО"
author_organization.ogrn: 1025203733510
author_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
author_organization.supervisor_surname: ЗАГАЙНОВА
author_organization.supervisor_patronymic: ВАДИМОВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения