Разработка научных основ метода получения нанослоев и структур ZnO в ультратонких ростовых ячейках

Разработаны теория роста кристаллических слоев ZnO в микроразмерных ростовых ячейках; методы получения и исследования состава и структуры источников ростового вещества; методы получения АСМ-наносенсоров с карбоновым нанострием для исследований слоев ZnO. Получены источники для выращивания слоев ZnO. Подготовлен промежуточный отчет. Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.

Выработаны требования к системе управления термическими и барическими условиями роста слоев ZnO; разработано лабораторное оборудование; разработаны методы исследований электрофизических, оптических, структурных, механических свойств кристаллических слоев ZnO. Обучены методам исследования электрофизических, оптических, структурных, механических свойств сотрудники ЮРГТУ (НПИ) в Technische Universität Dresden (Техническом университете Дрездена), (за счет внебюджетных средств). Подготовлен промежуточный отчет

на отчетном этапе №3 проекта по теме:
«Разработка научных основ метода получения нанослоев
и структур ZnO в ультратонких ростовых ячейках»
Шифр «2007-3-1.3-00-04-051»
по государственному контракту от «30» июля 2007 г. № 02.513.11.3349
1. Цель и задачи этапа работ:
Разработка метода выращивания кристаллических слоев и структур оксида цинка. Исследование влияния геометрических, температурных и барических факторов на на кинетику роста и качество слоев и структур оксида цинка. Изучение влияния природы подложки на свойства выращенных слоев и структур оксида цинка. Обучение сотрудников ЮРГТУ (НПИ) в Technische Universitat Dresden методам исследования свойств слоев ZnO.
2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
Разработан метод выращивания кристаллических слоев и структур оксида цинка в вакуумных и жидкофазных микроразмерных ростовых ячейках. Исследовано влияние геометрических, температурных и барических факторов на на кинетику роста и качество слоев и структур оксида цинка при использовании вакуумного варианта метода микроразмерных ростовых ячеек (зонная сублимационная перекристаллизация) Исследовано влияние геометрических, температурных и барических факторов на на кинетику роста и качество слоев и структур оксида цинка при использовании жидкофазного варианта метода микроразмерных ростовых ячеек (зонная перекристаллизация градиентом температуры). Изучено влияние природы подложки на свойства выращенных слоев и структур оксида цинка. Проведено обучение сотрудников ЮРГТУ (НПИ) в Technische Universitat Dresden методам исследования свойств слоев ZnO.
3. Результаты:
Метод выращивания кристаллических слоев и структур оксида цинка в вакуумных (зонная сублимационная перекристаллизация) и жидкофазных (зонная перекристаллизация градиентом температуры) микроразмерных ростовых ячейках. Предложены и реализованы несколько модификаций нового метода: 1) источник оксида цинка в форме порошка, поликристалла или монокристалла, подложка в форме монокристаллической пластины оксида цинка (режим гомоэпитаксии); 2) любой твердофазный источник оксида цинка, подложка – кремний, кварц, сапфир и др. (режим гетероэпитаксии); 3) двухстадийный процесс получения слоев оксида цинка со стадией его синтеза непосредственно в ростовой ячейке.
Получены: 1) поликристаллические слои оксида цинка на подложках; 2) отделяемые от подложки слои оксида цинка; 3) сплошные наностержни; 4) полые протяженные шестигранные образования – микротрубки; 5) системы нитевидных структур оксида цинка.

Ответственный исполнитель В.Н. Лозовский

Проведена оптимизация качества слоев и структур оксида цинка с целью достижения заданных геометрических и физических свойств. Проанализированы возможности использования выращенных слоев и структур оксида цинка в нанотехнологиях и для создания приборных структур на их основе. Разработано техническое задание на проведение опытно-конструкторской работы по теме «Разработка научно-технических основ технологии получения ансамблей упорядоченных квазиодномерных структур оксида цинка». Подготовлен итоговый отчет.