Теоретичні і експериментальні дослідження наноструктурованих функціональних матеріалів перспективних для газових сенсорів та оптоелектроніки

Робота спрямована на створення, експериментальне та теоретичне вивчення наноструктурованих функціональних матеріалів на основі Si, Ge, C та ZnO з метою визначення їх фундаментальних властивостей для подальшого застосування цих матеріалів у оптичній та сенсорній електроніці, зокрема в якості електрично-активних елементів, функціональних тонких шарів, світловипромінюючих матеріалів в оптоелектронних пристроях, засобах візуалізації, світлової індикації та газових сенсорів та субхвильових оптичних мікромеханічних пристроїв. Розроблено технологічні методи приготування та виготовлено нанокомпозити SiO2:C:Zn, CDs@SiO2, водні розчини вуглецевих наноточок (CDs), мікропорошки та тонкі плівки ZnO:Н, тонкі плівки GO, а С, a-C:H, a-C:N, та нанопоруваті графітоподібні плівки. Отримано характеристики сенсорної чутливості плівок відновленого GO та графітоподібних плівок. Встановлено, що за інтенсивність ФЛ наноструктур a-SiO2:C відповідають молекулярно-подібні вуглецеві кластери. Встановлено природу фотолюмінесценції (ФЛ) гідрофільних CDs. Визначено оптимальні температурні умови синтезу CDs. Вперше встановлено зв'язок мі розміром CDs і провідністю нанокомпозитів CDs@SiO2. Встановлено, що sp3 кисень центровані вуглецеві радикали відповідають за ФЛ у Zn(acac)2/C2H5OH. Встановлено, що у ZnO метан спричиняє не тільки включення водню, а також збільшує формування мілких донорів, пов’язаних із власними дефектами. Встановлено природу центрів, що відповідають за високу електропровідність мікророзмірного ZnO:H. Встановлено, що в залежності від орієнтації вісі нанодротів Si, Ge відносно їх внутрішньої кристалічної структури вони можуть розпадатися на упорядкований ланцюжок нанокрапель як з субкороткою довжиною фрагментів нанодроту на початковій стадії розвитку нестійкості, так і з супердовгою. Виявлено, що еволюція циліндричних нанодротів пластин за температур, нижче температури плавлення, призводить до утворення стійких станів з вираженою модуляцією поперечного перерізу.