Юсупов М. М. Наноструктури на поверхні та в приповерхневих шарах широкозонних напівпровідників 6H-SiC, BN та ZnS, сформовані імпульсним лазерним опроміненням

Дисертація присвячена встановленню закономірностей фізичних процесів, що протікають на поверхні та в приповерхневих шарах карбіду кремнію під дією лазерного опромінення в залежності від режимів випромінювання; створенню на основі встановлених закономірностей наноструктур 6H-SiC та омічного тугоплавкого контакту до монокристалу 6H-SiC n-типу провідності; отриманню нанокристалічних структур BN методами лазерної технології; з'ясуванню впливу лазерного випромінення на морфологію поверхні та люмінесцентні властивості плівок ZnS-Cu,Cl. Вперше показана можливість формування нанокристалічних структур на поверхні 6H-SiC:N при мікроабляційних рівнях лазерного опромінення (ЛО) ультрафіолетовим наносекундним лазером при кімнатній температурі на відкритому повітрі. Представлена можливість утворення рідкої фази в SiC при опроміненні 6H-SiC:N, потужними наносекундними лазерними імпульсами із області фундаментального поглинання. Показано, що основною причиною лазерно-стимульованих змін в тонкому приповерхневому шарі 6H-SiC:N є зростання коннцентрації домішки азоту N, як атомів заміщення вуглецю C, внаслідок їх руху в умовах термоградієнтного ефекту. Дано пояснення механізму формування наноструктур. Встановлені пороги руйнування приповерхневих шарів 6H-SiC:N при дії ЛО та пороги утворення наноструктур на поверхні SiC: 5.6 Дж/см2 та 5.0 Дж/см2, відповідно. Для поверхні, обробленої ЛО польова емісія починалась при пороговій напрузі 1000 В в діапазоні струму 0.7 мкA 0.7 мA. Запропонований та розроблений лазерний метод формування тугоплавких омічних контактів до 6H-SiC:N на основі структури 6H-SiC:N/W/Si3N4/W/Ni. Типові значення питомого опору контактів, отриманих після лазерного відпалу, становили 5e-4 Ом х см2. Встановлені оптимальні режими лазерної модифікації тонких плівок ZnS-Cu,Cl для зменшення шорсткості поверхні, які не призводять до погіршення емісійних властивостей структур. Запропонований метод формування за допомогою лазерного випромінення ІІ-ої гармоніки YAG:Nd3+ лазеру наноструктур на поверхні спресованого порошку BN.