Шмирєва Олександра Миколаївна. Твердотільні електронні перетворювачі для фототеплоенергетичних та сенсорних систем

Короткий опис

Шмирєва Олександра Миколаївна. Твердотільні електронні перетворювачі для фототеплоенергетичних та сенсорних систем : Дис... д-ра наук: 05.27.01 2008
Шмирєва О.М. Твердотільні електронні перетворювачі для фототеплоенергетичних та сенсорних систем. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.27.01 - Твердотільна електроніка. - Національний технічний університет України "КПІ", Київ, 2008.
В дисертації досліджені нові фізико-технологічні процеси створення високоефективних фотоелектричних перетворювачів наземної і космічної сфери та поліпараметричних сенсорів різноманітного призначення з застосуванням тонких плівок нанокристалічних напівпровідникових матеріалів і оксидів рідкісноземельних елементів; багатошарових морфологічних структур з керованим співвідношенням аморфної і кристалічної фаз; структур ФЕП з розподіленими потенційними бар'єрами в тривимірному просторі; капсулювання фотоелектричних модулів прозорими плівковими концентруючими покриттями. Визначені залежності електрофізичних, оптичних, фотоелектричних, люмінесцентних, термоелектричних властивостей пористого, нанопористого кремнію і гетероструктур на їхній основі від розмірів нанокристалів і пористості матеріалу.
Встановлено основні закономірності формування аморфних і нанокристалічних плівок кремнію, що визначають їхні електрофізичні, оптичні, термо і фотоелектричні характеристики, що необхідно для створення приладів з керованими параметрами, зокрема, фотоелектричних перетворювачів. Показано, що в залежності від процесу зародження нанокристалів, їхніх розмірів, співвідношення кристалічної й аморфної фаз відбуваються процеси самоорганізації, зміни міжфазних границь, що і приводять до різних механізмів фоточутливості як у видимому, так і в ультрафіолетових діапазонах спектра. Уперше запропоновані нові кремнієві композити, леговані ітрієм, ітрієм і оловом, європієм і гетероструктури на їхній основі, тонкі плівки яких отримані методами модифікованого магнетронного розпилення, ВЧ магнетронного розпилення, електронно-променевого і термоіонного випару. Створено нові типи тонкоплівкових двох композиційних систем на основі базових оксидів рідкісноземельних металів церію з функціональними властивостями, що керуються в широких межах шляхом зміни складу і структурної організації. Розроблені та практично реалізовані принципи побудови інтегральних поліпараметричних біосенсорів для виміру різних сигналів, що виникають при перетворенні продуктів біохімічної реакції водному обсязі одночасно, що дозволяє з високим ступенем вірогідності визначити концентрацію обумовленої речовини (глюкози, сечовини, сахарози, іонів важких металів і ряду токсичних речовин) з урахуванням зміни багатьох побічних факторів.