Search academic texts

Registration Number

0821U101818, PhD dissertation

Title

Optically selective elements based on nanocomposite structures

Author

Babych Bohdan B.,

popup.head Machulianskyi Oleksandr
popup.opponent Osynskyi Volodymyr
popup.opponent Narytnik Teodor
popup.review Tatarchuk Dmytro
popup.review Melnik Igor

Status

Доктор філософії, 153, Автоматизація та приладобудування. Мікро- та наносистемна техніка

Date

17-06-2021

Description

Дисертаційна робота присвячена розробці оптично селективних елементів з заданими спектральними характеристиками на основі нанокомпозитних структур з врахуванням особливостей мікроструктури та оптичних характеристик нанорозмірних компонент. У роботі проведено комплексні дослідження спектральних залежностей оптичних параметрів нанорозмірних компонент та композитних структур на їх основі. В роботі вперше одержанні наступні результати: ‒ Визначено оптичні параметри нанорозмірних шарів срібла на основі результатів спектрофотометричних досліджень експериментальних зразків срібла на підкладках SiO2, виготовлених методом вакуумного осадження. Встановлено апроксимаційні співвідношення дійсної та уявної частин комплексної діелектричної проникності нанорозмірних плівок срібла з товщинами від 1 до 35 нм в спектральному діапазоні довжин хвиль λ = 0,3 ÷ 2 мкм, які застосовано в якості вхідних даних рефлекторних шарів срібла при моделюванні оптично селективних елементів. ‒ Розраховано значення комплексної ефективної діелектричної проникності нанокомпозитних шарів з металевою нанорозмірною фазою хрому при значеннях фактору заповнення 0,15 ÷ 0,54 та матеріалів діелектричної компоненти (Al2O3, SiO2, Cr2O3). Розроблено апроксимаційні співвідношення комплексної ефективної діелектричної проникності нанорозмірних композитних шарів Cr/Al2O3, Cr/SiO2, Cr/Cr2O3 в спектральному діапазоні λ = 0,3 ÷ 2 мкм, які необхідні для розрахунку оптично спектральних характеристик при проектуванні селективних елементів на основі нанокомпозитних структур. ‒ Досліджено залежності коефіцієнтів пропускання та відбивання селективних елементів від структурних параметрів композитних шарів на основі нанорозмірних включень хрому. Показано спектральне зміщення значень критичної довжини хвилі електромагнітного випромінювання на 0,4 мкм при зміні структурних параметрів нанорозмірних компонент, що дозволяє керувати профілем спектральної залежності оптично селективних елементів. ‒ Запропоновано оптично селективні елементи, прозорі у видимому діапазоні спектру, які відрізняються від відомих аналогів тим, що замість багатошарових діелектричних структур, використано нанокомпозит. Показано, що запропоновані елементи на основі таких структур, відзначаються можливістю забезпечення заданої оптичної селективності. Одержані результати можуть бути використані для вирішення висвітлених в роботі проблем, пов’язаних з розробкою оптично селективних елементів на основі нанокомпозитних структур. Результати дисертаційної роботи використані у навчальному процесі кафедри мікроелектроніки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», а саме використовуються в лекційних і практичних заняттях з дисциплін «Твердотільна електроніка», «Технологічні основи електроніки», «Технологія напівпровідникових приладів та інтегральних схем», «Елементний і структурний аналіз», а також під час виконання кваліфікаційних робіт студентів кафедри.