Персона: Бортко, Диана Владимировна
Email Address
Birth Date
Результаты поиска
Размерная зависимость электронных свойств нанокластеров тантала
Представлены результаты исследования электронных состояний нанокластеров тантала на кремниевой подложке методом сканирующей туннельной спектроскопии. Нанокластеры получены методом кластерного осаждения из газовой фазы с помощью магнетронного распыления мишени тантала. Формирование кластеров производилось с использованием кластерного источника Nanogen-50 (Mantis Deposition) с квадрупольным масс-фильтром, интегрированным в камеру препарирования сверхвысоковакуумной системы Omicron Multiprobe MXPS VT AFM-25. Установлено, что для сферических нанокластеров разных размеров туннельный ток существенно различается, измеренная дифференциальная вольтамперная характеристика нанокластеров вблизи энергии Ферми носит немонотонный характер, что может свидетельствовать об изменении плотности электронных состояний вблизи энергии Ферми. Это изменение туннельной проводимости нанокластеров в зависимости от их размера свидетельствует о наличии перехода металл-неметалл в нанокластерах металлов на поверхности полупроводников при уменьшении размера кластеров.
Formation and properties of thin Mo and Mo oxide nanoparticle films
© 2019 Elsevier B.V.The paper presents a study of thin Mo films, consisted of individual nanoparticles of 3.5–5.5 nm in diameter. Their chemical, electron, and optical properties are studied. It is shown that thin films consisting of individual Mo nanoparticles can be formed from the gas phase by magnetron sputtering. Atmospheric exposure leads to the formation of MoOx oxide shell around the metal nuclei of Mo nanoparticles in the films and changes in its electronic structure. Optical properties of the obtained films consisted of ‘core–shell’ Mo@MoOx nanoparticles are investigated. It is shown that the absorption window falls on the range of 190–300 nm, which can be used in the development of single-photon detectors sensitive to weak ultraviolet signals from long-live states, for example from Th-229 low-lying isomeric state.
Излучение нанокластерных покрытий из оксида тантала при высоких температурах
Представлены результаты формирования, аттестации морфологии поверхности и химического состава, а также итоги исследования излучения при нагреве до высоких температур (600–800°C) нанокластерных пленок Та2О5, полученных путем распыления Та мишени в атмосфере газов Ar и O2 с последующей фильтрацией образующихся кластеров по выбранным размерам и осаждением их на металлическую подложку (Та). Методом атомно-силовой микроскопии (in situ) получены изображения поверхности и показано, что пленки Ta обладают рыхлой структурой, состоящей из плотноупакованных наночастиц сферической формы. Анализ химического состава методом РФЭС показал, что полученные пленки обладают высокой чистотой и близки к соединению Та2О5. При помощи спектрометра, имеющего рабочий диапазон на 600–1700 нм, были получены спектры излучения пленок и подложки с естественным оксидом тантала при нагреве до различных температур. Показано, что пленки с размерами кластеров 2–3 нм обладают более стабильной излучательной способностью при изменяющейся температуре, чем пленки с большими кластерами (4–5 нм). Показано, что при разогреве до одинаковой температуры кластеры оксида тантала размерами менее 3 нм излучают более эффективно, чем подложка с естественной пленкой оксида тантала. Обсуждаются перспективы применения полученных структур в составе селективных излучателей для повышения эффективности термофотовольтаических систем.
Thin Ta/Ta oxide core-shell nanoparticle film size-dependent energy structure
© 2020 Elsevier B.V.The paper presents the research of thin films, consisting of spherical monodisperse Ta particles. For different samples particle sizes varied from 1.3 nm to 5.8 nm. The films were also exposed to the atmosphere for oxidation, which resulted in formation of a core-shell particle structure, where core was metal and shell was Ta oxide (Ta2O5). Dependency of bandgap Egap and valence band offset (VBO) on particle size has been investigated for the structure by using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and reflected electron energy loss spectroscopy (REELS) methods. We have found, that Egap decreases from 4.72 eV to 4.47 eV whereas VBO decreases from 3.50 eV to 2.95 eV with increasing the particle size. A new method of a fine regulation of the electronic structure is suggested, particularly for the application in ultraviolet (UV) photodetector design for low-lying nuclear and electron transitions detection.
Исследование оптических свойств нанокластерных пленок оксида тантала в инфракрасном диапазоне
Представлены результаты формирования, аттестации морфологии поверхности и исследования оптических свойств в ближнем и среднем ИК диапазоне нанокластерных пленок Та2О5, полученных путем термического оксидирования на атмосфере монодисперсных кластерных пленок металлического тантала, созданных на подложках кремния Si(001) методом магнетронного распыления. Методами атомно-силовой микроскопии (in situ) получены изображения поверхности и показано, что пленки Ta обладают пористой плотноупакованной структурой, состоящей из отдельных наночастиц сферической формы. При помощи спектрометра на ближний и средний ИК диапазон излучения исследованы оптические свойства полученных пленок. Показано, что тонкие пленки (толщиной менее 100 нм) имеют резкую границу между областью пропускания излучения и областью поглощения и/или отражения, тогда как для более толстых пленок данный эффект постепенно исчезает с ростом толщины кластерной пленки и не зависит от размера нанокластеров. Обсуждается возможность применения полученных структур в составе термофотоэлектрогенераторов с целью повышения их КПД.