hrvatski

Transportna svojstva poluvodičkih nanostruktura

Poluvodičke nanostrukture su u znanstvenoj zajednici vrlo aktivno podrucje istrazivanja jer omogućuju dizajn materijala s točno određenim električnim svojstvima i kao takve imaju veliku mogućnost primjene kao novi poluvodički elementi, senzori, fotovoltaici i sl. Unatoć višegodišnjim istraživanjima i velikom broju objavljenih znanstvenih radova i dalje je veliki izazov kako na pouzdan i ekonomičan način proizvesti nanostrukture točno odredenih dimenzija i s malim brojem defekata. U ovom doktoratu proučavana je upotreba tehnike magnetronskog rasprašenja kao jednog od mogućih načina proizvodnje poluvodičkih nanostruktura Si i Ge u različitim okolinama SiO2 (oksida), Si3N4 (nitrida) i SiC (karbida). Pronađeno je da temperaturni tretman na 700C za Ge i temperaturni tretman na 1050C za Si u trajanju od 1h u atmosferi N2 predstavlja idealni uvjet za stvaranje nanokristalinicnog materijala u oksidnoj matrici. Tehnikom rendgenske difrakcije pokazana je kristaliničnost proizvedenog nano materijala, a fotoluminiscencijom pokazan je uhvat fotona u nanočestici pojavom luminiscencije u vidljivom dijelu spektra. Proučavanje električnih transportnih svojstava napravljeno je korištenjem MOS strukture u kojoj se sloj s poluvodičkim nanomaterijalom nalazio u oksidnoj, nitridnoj i karbidnoj matrici. MOS struktura u smislu defekata na površini izmedu podloge i matrica pokazala je dobru kvalitetu napravljenih uzoraka sa srednjom gustoćom stanja defekata Dit ~1012cm-2eV-1 ili manje. Kapacitivno naponskim mjerenjima nađeno je da nanostrukture djeluju kao mjesta uhvata nosioca naboja i uhvat naboja najizraženiji je za uzorak s nanočesticama Ge promjera 2.5 nm u višeslojnoj oksidnoj matrici. Najdominatniji način vođenja struje kroz matricu s nanočesticama u propusno polariziranoj MOS strukturi je pri većim naponima prostornim nabojem ograničena struja (SCLC), a pri manjim naponima je ohmski tip vodljivosti. U nepropusnoj polarizaciji MOS strukture za deblje uzorke dominantni način vodljivosti je ohmskog tipa, a za tanje uzorke dominantan način vodlji- vosti je SCLC tipa bez obzira za naponsko područje. U prisutnosti svjetlosne pobude očekivano konačna struja kroz MOS strukturu raste i u smislu karaktera vodljivosti nema promjene u odnosnu na mjerenja u tami, osim što se za neke uzorke promijenila raspodjela gustoće stanja defekata. U smislu upotrebe poluvodičkih nanostruktura kao fotovoltaika uzorak u kojem su bile nanocestice Si u SiO2 pokazao je postojanje napona otvorenog kruga pri pobudi svjetlom.

kvantne točke ; nanokristalinični Si i Ge ; MOS struktura

nije evidentirano