Будник О. В. Розмірні ефекти у тонких плівках на основі напівпровідникової сполуки Bi2Te3

Дисертаційна робота присвячена дослідженню структури і явищ перенесення у тонких плівках Bi2Te3 в залежності від їх товщини d з метою спостереження квантових розмірних ефектів (КРЕ) і виявлення специфіки їх проявлення в 3D-топологічних ізоляторах (ТІ), до яких відноситься Bi2Te3. Визначено оптимальні склади вихідних кристалів і технологічні параметри для вирощування плівок p- і n-Bi2Te3 з якісною структурою і визначеним типом провідності методом термічного випаровування у вакуумі на скляні підкладки. Одержані плівки мали досконалу структуру і переважну орієнтацію кристалітів, що визначало можливість дослідження КРЕ. Встановлено, що у плівках Bi2Te3 залежності кінетичних властивостей від d мають незгасний осцилюючий характер з великою амплітудою і апроксимуються синусоїдальними функціями. Наявність d - осциляцій пов’язується із квантуванням енергетичного спектру дірок та електронів. Розрахунки періоду осциляцій з використанням моделі нескінченно глибокої потенціальної ями дають значення, які добре узгоджуються з експериментом. Висловлено припущення, що незгасний характер та значна амплітуда осциляцій пов’язані зі зміною умов на границях плівки внаслідок існування топологічного шару, який захищає поверхневі стани від розсіювання на дефектах симетрією обернення часу – однією з фундаментальних властивостей ТІ.