Search academic texts

Information × Registration Number 0409U003332, Candidate dissertation Status д.ф.-м.н. Date 22-06-2009 popup.evolution o Title Physical processes in sensor heterostructures on the base of modified porous silicon layers Author Gavrilchenko Iryna, popup.head Skryshevsky Valerі popup.opponent Євтух Анатолій Антонович popup.opponent Кондратенко Сергій Вікторович Description Диссертация посвящена исследованию электрофизических процессов в сенсорных гетероструктурах на основе модифицированных слоев пористого кремния и их изменений, которые происходят при адсорбции молекул воды и спирта. На основании решения диффузионно-дрейфовых уравнений теоретически проанализировано влияние адсорбции на электрические свойства структур металл- туннельный диэлектрик- ПК-кремний. Количественно показано, как величина тока при адсорбции зависит от изменения эффективной диэлектрической постоянной и заряда в ПК. Предложена модель адсорбционных процессов, которая экспериментально подтверждается для ко-адсорбции паров воды и спирта. Зависимость проводимости структуры от концентрации спирта имеет максимум приблизительно при 40% концентрации спирта в водном растворе. Предложено методику определения параметров пористого слоя из экспериментальных вольт-фарадных характеристик. Разработаны эффективные спиртометры на основе барьерных структур металл-ПК-кремний. Коэффициент тензорезистивного эффекта для пленок ПК негативный, приблизительно в 2 рази выше чем для р-Si и зависит от толщены слоя ПК, что связано с градиентом пористости ПК. Наблюдается немонотонное поведение емкости насыщения МДП структур Ті-ПК-Si (с порами, заполненными водой) при Т=-10+10 0С. Эффект объясняется возрастанием внутреннего давления в ПК при замерзании воды в порах и перестройкой энергетической структуры глубоких уровней ПК. Оценена максимальная величина внутреннего давления, которое вызывает уменьшение Eg ПК на 0,16 эВ. Установлено, что интенсивность и время жизни фотолюминесценции при УФ освещении ПК в растворах зависит от уровня рН. Показано, что высокий уровень интенсивности ФЛ и большое время затухания ФЛ соответствует низкому уровню рН (кислоты), а низкий уровень интенсивности ФЛ короткое время затухания ФЛ характерны для высокого уровня рН (щелочи). Эффект объясняется конкуренцией процессов десорбции-адсорбции водорода и окисления во время УФ освещения. Обосновано использование ПК в качестве рН-метра в диапазоне изменений рН от 2 до 9. Стабильность параметров сенсоров повышается при модификации поверхности ПК полимером PEDOT. Исследовано термо-акустическое излучение на структурах с ПК. Предложен новый метод регистрации термостимулированного акустического излучения с помощью моста Уинстона. Показано, что АЧХ термо-акустического сигнала имеет максимум, который сдвигается при адсорбции паров спирта. Предложено использовать этот эффект для газовых сенсоров. Registration Date 2009-06-22 popup.nrat_date 2020-04-04 Close