Теоретические и экспериментальные исследования электронных, магнитных и оптических свойств наноразмерных углеродосодержащих материалов

Люминофоры «белого света» являются важным компонентом светодиодов «белого света», большая часть которых состият из источников УФ света (обычно светоизлучающая структура на базе InGaN) и люминофора, трансформирующего УФ в широкий спектр «белого света». На данный момент основной составляющей люминофоров являются редкоземельные и тяжелые металлы, что значительно усложняет их утилизацию и увеличивает стоимость изготовления. Кроме того, спектральная характеристика современных промышленных люминофоров не соответствует спектральной характеристике солнечного излучения. Получение люминофоров с высокой эффективностью светоизлучения является актуальнейшей задачей, но без знания физических механизмов светообразования невозможно получить эффективный люминофор с необходимым спектром излучения. В то же время актуальным и перспективным заданием является получение быстродействующих и компактных фотоприемников на базе графеновых слоев, что с физической точки зрения связано со светоизлучением таких материалов и свойствами омических контактов к ним.
В работе разработаны технологические методы синтеза и получены пленки а-SiO 2 :C/Si, а-SiOC:H/Si, и нанопорошки SiO 2 :C, Al 2 O 3 :C с разной термообработкой. Установлена взаимосвязь между увеличением содержания изолированного углерода (С) и ростом широкой полосы видимой фотолюминесценции (ФЛ) в a-SiOC:H пленках и нанопорошках SiO 2 :С. Доказано, что ФЛ излучение возникает от С наноточек, распределенных по поверхности SiO 2 :C. Установлено, что рост интенсивности ФЛ в нанопорошках Al 2 O 3 :C происходит благодаря формированию SiO 2 :C на поверхности Al 2 O 3 частиц. Исследован транспорт носителей заряда в графеновых слоях на SiO 2. Установлено, что рассеяние носителей заряда в графене при высоких температурах определяется фононной составляющей. Получена рабочая формула для емкости контакта метал-графеновая пленка. Разработан простой метод синтеза графеновых флейков из твердого прекурсора. Впервые наблюдались новые С структуры в виде графеновых пузерей, многослойных С трубок и «звезд», формирующиеся после гамма-облучения. Обнаружено и объяснено значительно снижение удельного сопротивления оксида графена во время термического отжига при низких температурах. Разработан кинетический метод Монте-Карло для изучения процессов роста и испарения наночастик на/с нанотрубок, а также нестабильности нанопроводов, которая приводит к их превращению в упорядоченные цепочки нанокластеров.