Реєстраційний номер
0826U002751, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
23-06-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Формування та оптичні властивості наноструктур на основі нітридів гафнію та галію.
Здобувач
Коваль (Процак) Марія Віталіївна,
Керівник Бордун Олег Михайлович
Опонент Мягкота Степан Васильович
Опонент Малинич Сергій Захарович
Рецензент Оленич Ігор Богданович
Рецензент Лучечко Андрій Петрович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Львівський національний університет імені Івана Франка
Опис
Дисертаційна робота присвячена експериментальному дослідженню формування наноструктур на основі нітриду гафнію (HfN) та нітриду галію (GaN), а також вивченню їхніх структурних, оптичних та електрофізичних властивостей. Нітриди перехідних металів займають провідне місце серед функціональних наноматеріалів завдяки високій теплопровідності, механічній міцності, електропровідності та унікальним оптичним властивостям.
Метою роботи є встановлення впливу методів та умов одержання на формування структури наночастинок HfN і тонких плівок GaN, дослідження їхніх оптичних та електрофізичних характеристик і створення ефективних матеріалів для прозорої електроніки.
Наночастинки HfN синтезовано методом газоагрегованої системи кластерного джерела з реактивним магнетронним розпиленням. Показано, що зі збільшенням вмісту N₂ морфологія частинок змінюється від багатогранних частинок Hf до кубічних наночастинок HfN із високою кристалічністю та стехіометричною структурою (fcc). XPS-аналіз виявив формування оксидних оболонок при контакті з повітрям. Виявлено локалізований поверхневий плазмонний резонанс (LSPR) у ближній інфрачервоній області (~970 нм) із чутливістю 166.0 нм·RIU⁻¹, що перевершує показники золотих сенсорів. При відпалі у надвисокому вакуумі до 750 °C наночастинки зберігали морфологію без коалесценції з покращенням кристалічності.
Тонкі плівки GaN отримано методом ВЧ іонно-плазмового розпилення на підкладках із кварцу та сапфіру з буферними підшарами MgAl₂O₄, AlN і ZnO. Плівки формуються з нанокристалітів середнім розміром 14.3 нм. Найменші кристаліти і найбільші механічні напруження виявлено у плівках на кварцових підкладках із підшаром MgAl₂O₄. Легування Mn збільшує середній діаметр зерен з 85 до 166 нм унаслідок аномального росту вторинних зерен, тоді як легування Tb спричиняє ще більше їх зростання через великий іонний радіус Tb³⁺.
Оптична ширина забороненої зони плівок Ga₁₋ₓAlₓN зростає від 3.28 до 3.58 еВ при збільшенні вмісту Al від 0 до 7 мол.%. Зсув краю поглинання зумовлений ефектом Бурштейна–Мосса, а його форма апроксимується правилом Урбаха. Досліджено електропровідність плівок GaN залежно від умов осадження; встановлено донорний тип провідності, де основними дефектами є вакансії азоту VN.
Дата реєстрації
2026-06-22
Додано/оновлено в НРАТ
2026-06-22 / 2026-09-16
