Гайдучок В. Г. Формування тонкоплівкових структур на полярних гранях кристалів LiNbO3

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0424U000066

Здобувач

Спеціальність

  • 05.27.01 - Твердотільна електроніка

25-04-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 35.052.13

Національний університет "Львівська політехніка"

Анотація

Дисертація присвячена дослідженню особливостей формування металевих та діелектричних тонких плівок на поверхнях монокристалів LiNbO3, на яких присутній нескомпенсований електростатичний заряд, при застосуванні їх у пристроях функціональної електроніки. Вперше досліджено вплив нескомпенсованого електростатичного заряду на характер зародкоутворення при осадженні тонкоплівкових металевих та діелектричних покриттів на поверхнях монокристала ніобату літію LiNbO3. Показано, що плівки, нанесені на негативно заряджену поверхню, відзначаються кращою однорідністю та адгезією порівняно з плівками, нанесеними на позитивно заряджену поверхню. Встановлено, що найкращі за експлуатаційними властивостями структурно однорідні тонкі плівки отримуються на полярно заряджених поверхнях кристалів ніобату літію за допомогою методу магнетронного розпилення у вакуумі. Проведено розрахунок розподілу наночасток срібла осаджених термічним напиленням на позитивно заряджену поверхню LiNbO3 за радіусами, висотами та відстанями між ними. Встановлено, що плівка срібла масовою товщиною приблизно 10 Å складається в основному з наночасток у вигляді сплюснутих сфероїдів з середнім радіусом 7 нм та висотою близько 1,2 нм. Встановлено, що спектральне положення максимуму ППР у нанорозмірних плівках металів, осаджених на полярних гранях монокристалів ніобату літію, суттєво визначається концентрацією вільних носіїв на електрично зарядженій поверхні та товщиною плівки. Виявлено довгохвильове зміщення максимуму смуги ППР в наноплівках Ag, нанесених на полярних гранях LiNbO3. Максимум поглинання ППР в плівках Ag осаджених на позитивно зарядженій підкладці кристалу ніобату літію відповідає 564 нм, а на негативно зарядженій підкладці – 587 нм. Спостережуване довгохвильове зміщення максимуму смуги ППР в наноплівках срібла на 23 нм зумовлено відносним збільшенням концентрації вільних носіїв на негативно зарядженій поверхні підкладки з кристалу ніобату літію на 8 %.

Публікації

1. V. Haiduchok, M. Vakiv, I.V. Kityk, D.Yu. Sugak, G. Lakshminarayana. Formation of nano-size Cr layers on LiNbO3 crystal surfaces by dissimilar electric charges. Optik. – 2019. – V. 180. – P. 91-95.

2. M. Kushlyk, V. Tsiumra, Y. Zhydachevskyy, V. Haiduchok, I.I. Syvorotka, D. Sugak, A. Peniążek, M. Aleszkiewicz, A. Suchocki. Preparation and properties of Ag plasmonic structures on garnet substrates. Applied Nanoscience – 2021 – №12. – P.317-334.

3. I. Bolesta, M. Vakiv, V. Haiduchok, O. Kushnir, A. Demchuk, S. Nastyshyn, R. Gamernyk. Optical Properties of LiNbO3-Ag Nanocomposites. Acta Physica Polonica – 2018. – V. 133. № 4 – P. 860-863.

4. U.V. Yakhnevych, G. Suchaneck, A. Eydam, D.Yu. Sugak, I.І. Syvorotka, V.G. Haiduchok, O.A. Buryy, S.B. Ubizskii, G. Gerlach. Investigation of optical and pyroelectric properties of lithium niobate single crystals caused by metal ions diffusion. Journal of Nano- and Electronic Physics – 2019, Vol. 11. №1-P.01017-1-5.

5. G. Suchaneck, U. V. Yakhnevych, A. Eydam, D. Yu. Sugak, I.I. Syvorotka, V.G. Haiduchok, S. B. Ubizskii, G. Gerlach. Depth profiling of dopant concentration and pyroelectric properties of LiNbO3 single crystals treated at high-temperature in the presence of metal. Ferroelectrics – 2019. – Vol. 539 – P. 151–157.

6. A.B. Danylov, H.A. Ilchuk, R.Yu. Petrus, V.G. Haiduchok. Influence of annealing on the structure of ultrathin gold films on the surface of glass and CdS substrates. Journal of Nano and Electronic Physics – 2018. – V. 10 N. 1 – P.05011 – 1-6.

7. І.М. Болеста, М.М. Ваків, В.Г. Гайдучок, І.І. Колич, О.О. Кушнір, І.М. Ровецький, Ю.М. Фургала. Плазмонне поглинання наночастинок срібла на поверхні LiNbO3 – Український Фізичний Журнал – 2017 – Т.62 – №1 – С. 39 – 45.

8. Д.М. Винник, Д.Ю. Сугак, Н.Я. Генега, В.Г. Гайдучок, А.С. Андрущак, М.М. Ваків. Узгодження акустооптичної НВЧ комірки Брегга у широкій смузі робочих частот – Вісник Національного університету “Львівська політехніка” Cерія „Електроніка” – 2011. – № 708.

9. В.Г. Гайдучок, Б.М. Копко, Р.М. Кузьмак, Д.Ю. Сугак, В.П. Маслов, А.В. Самойлов, Н.В. Качур. Спосіб нанесення багатошарового інтерференційного покриття на оптичні елементи. Патент на винахід № 111931. C23C 14/08, C23C 14/35, G02B 1/10, G02B 5/28. Україна. Опубл. 24.06.2016. Бюл. №12.

10. М.М. Ваків, Д.М. Винник, В.Г. Гайдучок, Р.М. Кузьмак, А.Г. Кузьмик, Д.Ю. Сугак, І.М. Сиворотка. Особливості напилювання тонкоплівкових металевих шарів на полярні поверхні кристалів LiNbO3. Х міжнародна науково-практична конференція «Сучасні інформаційні і електронні технології»: тези доп. – Україна, Одеса, травень 2009 р. – С.134.

11. В.Г. Гайдучок, Р.М. Кузьмак, О.М. Крупич, О.С. Ільїна, Д.Ю. Сугак, І.М. Сиворотка, М.М. Ваків. Залежність показників заломлення плівок оксидів металів від тиску кисню в процесі електронно-променевого розпилювання. Дванадцята відкрита науково-технічна конференція професорсько-викладацького складу Інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки НУ «Львівська політехніка» з проблем електроніки: тези доп. – Львів 7-9 квітня – 2009 р. – С.65.

12. В.Г. Гайдучок, Д.Ю. Сугак, М.М. Ваків. Отримання напівпоглинаючих покриттів зі заданими параметрами на основі плівок SiO-Cr. XIII міжнародна науково-практична конференція «Сучасні інформаційні та електронні технології»: тези доп. – Україна, Одеса, 4–8 червня 2012 р.– С. 302.

13. Д.М. Винник, М.О. Мельник, Д.Ю. Сугак, В.Г. Гайдучок, Б.М. Копко, Р.М. Мельник Акустооптичний модулятор світла на кристалах ніоботу літію для формування піко секундних імпульсів VIII Українсько-польська науково-практична конференція «Електроніка та інформаційні технології: Еліт-2016»: тези доп. – Україна, Львів – Чинадієво, 27-30 серпня 2016 р. – С. 34.

14. Д.М. Винник, О.Г. Решотка, В.Г. Гайдучок, Д.Ю. Сугак, М.М. Ваків. Акустооптичні дефлектори НВЧ діапазону із збудженням об’ємних хвиль з поверхні п’єзоелектричних кристалів Праці сімнадцятої міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та електронні технології» Україна, Одеса, 23-27 травня 2016 р. – С. 46.

15. М.М. Ваків, Д.М. Винник, В.Г. Гайдучок, І.І. Іжнін, Б.М. Копко, Л.В. Лєваш, В.П. Маслов, І.І. Сиворотка, І.М. Сиворотка, І.М. Сольський, Д.Ю. Сугак. Технології отримання монокристалічних та скляних активних і пасивних елементів оптоелектронних лазерних і НВЧ систем для спеціальних застосувань. Матеріали 2-ої Української науково-технічної конференції «Спеціальне приладобудування: стан та перспективи»: тези доп. – Україна, Київ – 6-7 грудня 2016 р. – С. 78.

16. Л.В. Леваш, В.Б. Самойлов, О.А. Росновський, М.Ю. Ведула, В.Г. Гайдучок. Піроелектричний вимірювач енергії лазерного випромінювання прохідного типу Українська науково-технічна конференція “Спеціальне приладобудування: стан та перспективи”, тези доп. – Україна, Київ – 6-7 грудня 2016 р. – С. 36.

17. A.B. Danylov, R.Yu. Petrus, V.G. Haiduchok, M.M. Vakiv. Optical properties of ultrathin Au films on lithium niobate substrate. International Conference on Electronics and Information Technology (EIT'16): Abstr. of Int. Conf. – Ukraine, Odessa, 23-27 May, 2016. – P. 43-45.

18. I. Solskii, D. Sugak, I. Groshovyj, Ye. Kapeliuh, V. Hajduchok, B. Kopko, M. Vakiv, V. Gaba, S. Ubizskii. Growth and investigation of colorless lithium tantalate single crystals for optoelectronics. Збірник тез Міжнародної наукової конференції “Оксидні матеріали електронної техніки – отримання, властивості, застосування” (OMEE-2017) – Львів, Україна – 2017. – 1 електрон. опт. диск (CD-ROM) – С.32.

19. М.М. Ваків, В.Г. Гайдучок, Б.М. Копко, Л.В. Леваш. Виготовлення модулів активних елементів широкосмугових реєстраторів лазерного випромінювання протитанкових систем ураження. Науково-практична конференція «Застосування сухопутних військ збройних сил України у конфліктах сучасності»: тези доп. – Національна Академія Сухопутних Військ – Україна, Львів – 16 листопада 2017 р. – С. 14.

20. D. Vynnyk, V. Haiduchok, B. Kopko, I. Solskii, M. Vakiv. Acousto-optical modulators of light on standing acoustic waves using their own piezoelectric effect of lithium tantalate single crystals. 1st international conference oninnovative materials and nanoengineering. (IMNE'2019) Brenna, Poland 27-29 August 2019: Book of Abstracts. – P. 23.

21. Д.М. Винник, В.Г. Гайдучок, Б.М. Копко, І.М. Сольський, М.М. Ваків. Акустооптичні модулятори світла на стоячих акустичних хвилях з використанням власного п’єзоефекту монокристалів танталату літію. Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні інформаційні та електронні технології»: Тези доп. – Україна, Одеса. 27-31 травня 2019 р. – С. 78.

22. M. Kushlyk, V. Tsiumra, L.-I. Bulyk, Ya. Zhydachevskyy, V. Haiduchok, I.I. Syvorotka, D. Sugak, A. Suchocki. Effect of technological parameters on properties of Ag plasmonic structures prepared on garnet substrates. The International research and practice conference “Nanotechnology and nanomaterials” (NANO-2020). Abstract Book of participants of the International research and practice conference – Ukraine Lviv, 26-29 August 2020. – P. 451.

Файли

Схожі дисертації