Кластерно-модифіковані гетероструктури з нанокластерною підсистемою : дис.... док. філос. наук за спец. 105 Прикладна фізика і наноматеріали

Abstract

Фізика твердого тіла та нанофізика становлять одну з ключових галузей сучасної прикладної фізики, що досліджує фундаментальні властивості речовини на мікро- та нанорівнях. Модифікування матеріалів засобами кластеризації, розширює горизонти фізичного матеріалознавства, зокрема у наноелектроніці, нанорівневої інженерії, біомедицини. Розглядання матеріалів, як нанорозмірних структур, дозволяє винайти емпіричним шляхом нові їх композиційні та функціональні характеристики, адже саме шляхом кластеризації матеріалів, вони набувають нових властивостей. Ці дослідження мають прикладне значення для створення високотехнологічних матеріалів, здатних забезпечити прорив у галузях електроніки, оптоелектроніки, енергетики, біомедицини та інформаційних технологій. В роботі досліджено випадки, що підтверджують потенційну здатність нанокластерів функціонально модифікувати властивості базового матеріалу. Вивчення, таких випадків дозволяє розробити критерії пошуку таких систем, як принципово нових типів гетеро напівпровідників − кластеризованих гетероструктур. У дисертації розкрито зміст категорії «кластерно-модифіковані матеріали», зазначені їх сутнісні характеристики. Кластеризація матеріалів ₋ це інноваційний синтетичний наноелектронний напрям у галузі фізики і наноматеріалів, який відкриває широкі перспективи у напівпровідниковій мікроелектроніцію Solid-state physics and nanophysics constitute one of the key fields of modern applied physics, investigating the fundamental properties of matter at the micro- and nanoscale levels. Modification of materials by means of clustering expands the horizons of physical materials science, particularly in nanoelectronics, nanoscale engineering, and biomedicine. Considering materials as nanoscale structures makes it possible to empirically identify new compositional and functional characteristics, since clustering imparts novel properties to materials. These studies are of applied importance for the creation of high-tech materials capable of ensuring breakthroughs in electronics, optoelectronics, energy, biomedicine, and information technologies. The dissertation examines cases confirming the potential ability of nanoclusters to functionally modify the properties of a base material. The study of such cases makes it possible to develop criteria for identifying such systems as fundamentally new types of heterosemiconductors – clustered heterostructures. The work reveals the content of the category «cluster-modified materials» and defines their essential characteristics. Material clustering is presented as an innovative synthetic nanoelectronic direction in the field of physics and nanomaterials, opening broad prospects in semiconductor microelectronics. The absence of a unified experimental approach to obtaining silicon nanoclusters (quasi-spherical) has necessitated the application of theoretical methods to predict the mechanisms of formation of such systems.