Сіпатов О. Ю. Епітаксіальні надгратки та квантові структури з монохалькогенідів свинцю, олова, європію та ітербію

Об'єкт дослідження - ефекти та фізичні явища, пов'язані з переходом напівпровідникової системи до низьковимірності. Мета дослідження - встановлення закономірностей та ефектів, пов'язаних з переходом до низьковимірного стану епітаксіальних надграток з халькогенідних напівпровідників з невідповідністю грат суміжних шарів. Методи дослідження. Зразки виготовлялись за допомогою методу термічного випаровування (електронно-променевого або резистивного) та вакуумної конденсації на свіжозколоті підкладки лужно-галоїдних кристалів. Товщина шарів та швидкість конденсації контролювались за допомогою відкаліброваного кварцового резонатора. Для структурних досліджень використовувались методи електронної мікроскопії, рентгенівської та нейтронної дифракції, а при дослідженні фізичних властивостей використовувався комплекс сучасних низькотемпературних методів вимірювання оптичних, електричних та магнітних характеристик. Теоретичні та практичні результати і новизна. Використання багатошарових плівок халькогенідних напівпровідників з невідповідністю грат суміжних шарів в широких межах (0,5 - 13%) дозволило не тільки розширити коло надграткових матеріалів, але й відкрило нові можливості зі створення одно- дво- та тривимірних надграткових наноструктур, що призвело до відкриття нових ефектів. Для двовимірних (дислокаційних) надграток вперше виявлена надпровідність, яка пов'язана з присутністю періодичних сіток дислокацій невідповідності на міжфазних межах (відсутність дислокацій призводить до відсутності надпровідності). Для тривимірних надграток PbSe-PbS вперше знайдено спектри люмінесценції з квантових точок, створених модуляцією структури періодичними дислокаціями в площині композиції та модуляцією складу в ортогональному напрямку. Для одновимірних (композиційних) надграток знайдено резонансне тунелювання електронів через феромагнітні бар'єри EuS, а також антиферомагнітне впорядкування магнітних шарів, зумовлене їх взаємодією через діамагнітні прошарки PbS та YbSe. Таке впорядкування спостерігається для незвично великого діапазону товщини прошарків вузькозонного напівпровідника PbS (від 0,4 до 40 нм) та широкозонного YbSe (від 1 до 3 нм). Сфера використання: фізика напівпровідників, оптоелектроніка, спінтроніка.