Дзюба В. І. Особливості індієвих наносистем на поверхнях сколювання халькогенідних напівпровідників з природними наноструктурованими матрицями.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U002750

Облікова картка дисертації

0826U002750.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 105 - Прикладна фізика та наноматеріали

25-06-2026

Спеціалізована вчена рада

PhD 13784

Львівський національний університет імені Івана Франка

Анотація

Дисертаційна робота присвячена дослідженню особливостей індієвих наносистем на основі поверхонь сколювань (0001) InSe та (0001) Sb2Te3 з природними наноструктурованими ма-три¬цями та вивченню закономірностей їх формування у процесі твердотільного змочування. Досліджено елементно-фазовий склад та електронно-енергетичну структуру поверхонь сколювання кристалів (0001) InSe та (0001) Sb2Te3 методами скануючої тунельної мікроскопії та спектроскопії (СТМ/СТС), дифракції повільних електронів (ДПЕ), X-променевої фотоелектронної спектроскопії (ХФЕС), а також у рамках теорії функціоналу густини (DFT) з використанням узагальненого градієнтного наближення (GGA). Встановлено ромбоедричну кристалічну структуру Sb2Te3 та структурну стабільність поверхні сколювання (0001), яка не зазнає реконструкції після сколювання у надвисокому вакуумі та за кімнатних температур. Показано, що поверхні Sb2Te3 можуть слугувати шаблонами для самоорганізації трикутних індієвих наноструктур у процесі твердотільного змочування. Виявлено, що їх формування визначається рельєфом і симетрією поверхні, а розподіл розмірів описується ефектом Гіббса–Томсона. ХФЕС-аналіз підтвердив близьку до стехіометричної поверхню Sb2Te3, забруднену переважно карбоном, а також наявність оксидних фаз сурми й телуру. Встановлено, що досліджений зразок є двофазним і містить телур та Sb2Te3. За нагрівання понад 300 °C у надвисокому вакуумі відбуваються сублімація, ерозія поверхні та часткова перекристалізація телуру. Проведено розрахунки зонної структури, густини станів та ефективних мас носіїв заряду для трьох політипів 2D-InSe. Показано, що всі політипи характеризуються вищою рухливістю електронів порівняно з дірками, а політип γ-InSe має найменшу ефективну масу електронів і, відповідно, найвищу рухливість. Досліджено кінетику формування індієвих наноструктур на поверхні (0001) InSe. Встановлено острівцевий механізм росту за моделлю Фольмера–Вебера. Показано, що ключовими чинниками формування впорядкованих наноструктур на поверхнях Sb2Te3 та InSe є симетрія поверхневого рельєфу, кількість осадженого індію, температура та тривалість відпалу. Практична цінність проведених досліджень полягає у визначенні закономірностей формування наноструктур індію на поверхнях сколювання шаруватих кристалів Sb2Te3 та InSe. Виявлені механізми дозволяють використовувати зазначені сполуки як надійні матриці для конструювання стабільних наносистем, що є критично важливим для сучасної наноелектроніки. Результати роботи мають важливе значення для дослідження способів формування низьковимірних металічних індієвих наносистем на основі халькогенідних напівпровідників, використаних в якості шаблону.

Читати повністю

Публікації

1. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., Makar, T. R., & Tsvetkova, O. V. (2022). Solid state dewetting application for In/ (0001) Sb2Te3 2D layered semiconductor nanosystem formation. Materials Today: Proceedings, 62(9), 5753-5758. (Scopus, Q2) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.01.490

2. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., Makar, T. R., & Tsvetkova, O. V. (2022). Solid state dewetting application for In/(0001) Sb2Te3 nanosystem formation. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 750(1), 50-59. (Scopus, Q4) https://doi.org/10.1080/15421406.2022.2073036

3. Tuziak, O. Ya., Dzyuba, V. I, Galiy, P. V., & Nenchuk, T. M. (2025). Calculation of the band structure and its parameters for 2D indium monoselenide. Chemistry, Physics and Technology of Surface, 16(4), 581–589. (Scopus, Q4) https://doi.org/10.15407/hftp16.04.581

4. Галій, П. В., Ненчук, Т. М., Макар, Т. Р., Дзюба, В. І., & Цвєткова, О. В. (2024). Спосіб одержування лінійних (1D) індієвих структур на наноструктурованій поверхні In₄Se₃ (Патент на корисну модель № 155721). Україна. Заявл. 25.05.2023; опубл. 03.04.2024, Бюл. № 14.

5. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., & Makar, T. R. (2021, August 25–27). Solid state dewetting application for In/ (0001) Sb2Te3 2D layered semiconductor nanosystem formation. 9th International Conference "Nanotechnologies and Nanomaterials" (NANO-2021), Lviv, Ukraine, 307. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

6. Дзюба, В. І., Галій, П. В., Ненчук, Т. М., & Макар, Т. Р. (2022, 4 лютого). Нові наносистеми на основі шаруватих напівпровідників – In0/ (0001) Sb2Te3. Звітна наукова конференція університету за 2021 рік, Львів, Україна, 121. [Очна участь, усна доповідь]

7. Dzyuba, V. I., Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Mazur, P., & Makar, T. R. (2022, May 14–16). Quantitative analysis of interface layer formation In/ (0001) Sb2Te3 from data acquired by scanning tunneling microscopy study. VIІ Міжнародна науково-практична конференція «Напівпровідникові матеріали, інформаційні технології та фотовольтаїка», Кременчук, Україна, 54-55. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

8. Dzyuba, V. I., Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., & Makar, T. R. (2022, May 23–25). Ni/(0001)InSe 2D Nanosystem on Cleaved Surface of InSe Layered Semiconductor Crystal Intercalated by Nickel [Poster presentation]. 2022 MRS Spring Meeting, Honolulu, Hawai`I. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

9. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., & Makar, T. R. (2022, May 30–June 3). 2D layered chalcogenide crystals’ surfaces application as templates for indium deposited nanosystems formation. E-MRS 2022 Spring Meeting, Strasbourg, France. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

10. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., & Makar, T. R. (2022, August 25 – 27). Solid indium deposited nanosystems formation on 2D layered chalcogenide crystals’ surfaces. 10th International Conference "Nanotechnologies and Nanomaterials" (NANO-2022), Lviv, Ukraine, 298. [Очна участь, стендова доповідь]

11. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., & Makar, T. R. (2023, August 16–19). Studies of indium nanostructures growth models on A3B6 layered template. 11th International Conference "Nanotechnologies and Nanomaterials" (NANO-2023), Bukovel, Ukraine, 376. [Очна участь, стендова доповідь]

12. Makar, T. R., Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., & Dzyuba, V. I. (2023, September 18–21). Indium nanostructures growth mechanisms on A3B6 layered templates. E-MRS 2023 Fall Meeting, Warsaw, Poland. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

13. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Mazur, P., Dzyuba, V. I., Makar, T. R., & Poplavskyy, O. P. (2024, August 21–24). Fractal analysis in the surface nano engineering of A3B6 layered templates. 12th International Conference "Nanotechnologies and Nanomaterials" (NANO-2024), Uzhhorod, Ukraine. [Очна участь, стендова доповідь]

14. Дзюба, В. І., Галій, П. В., Тузяк, О.Я., & Макар, Т. Р., (2025, 5 лютого). Особливості зонно-енергетичної структури різних політипів шаруватого кристала InSe. Звітна наукова конференція університету за 2024 рік, Львів, Україна, 143. [Очна участь, усна доповідь]

15. Galiy, P. V., Tuziak, O. Ya., Nenchuk, T. M., & Dzyuba, V. I. (2025, October 6-10). Theoretical estimation of carrier mobility in 2D-InSe polytypes. XX International Freik Conference: Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems, Vasyl Stefanyk Carpathian National University, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

16. Tuziak, O.Ya, Dziuba V.I., Galiy, P.V., & Nenchuk, T.N. (2025, May 28-29) Calculation of the band structure and its parameters for 2D indium monoselenide. Ukrainian Conference with International Participation "Chemistry, Physics and Technology of Surface", Kyiv, Ukraine, 112. [Дистанційна участь, стендова доповідь]

17. Дзюба, В. І., Тузяк О.Я., & Галій, П. В. (2026, 4 лютого). Розрахунок зонно-енергетичної структури та електронних спектрів низьковимірної 2D системи моноселеніду індію. Звітна наукова конференція університету за 2025 рік, Львів, Україна, 146. [Очна участь, усна доповідь]

18. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Tsvetkova, O. V. Dzyuba, V. I., & Makar, T. R., (2022). Template directed formation of metallic In/(0001) surface of Sb2Te3 2D layered semiconductor self-assembling nanosystem. Electronics and Information Technologies, 18, 53-64. http://dx.doi.org/10.30970/eli.18.6

19. Galiy, P. V., Nenchuk, T. M., Ciszewski, A., Mazur, P., Dzyuba, V. I., & Makar, T. R. (2024). Studies of indium nanostructures growth models on A3B6 layered templates. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 768(15), 799–808. (Scopus, Q4) https://doi.org/10.1080/15421406.2024.2361970

Читати повністю

Файли

autoreferat-ann_Dziuba.pdf

diss_Dziuba.pdf

Схожі дисертації

0826U005112

Мамотенко Сергій Петрович

Непараметричний аналіз спектрів сигналів відгуку для відновлення даних магнітно-резонансної томографії.

0826U004875

Хутько Марія Михайлівна

ЛОКАЛІЗОВАНИЙ ПОВЕРХНЕВИЙ ПЛАЗМОННИЙ РЕЗОНАНС В НАНОРОЗМІРНИХ СИСТЕМАХ З РОЗВИНУТОЮ МОРФОЛОГІЄЮ ДІЕЛЕКТРИЧНОГО ПОКРИТТЯ

0826U004824

Мацьків Олесь Ігорович

Кінетика фотостимульованих структурних перетворень у епоксидних полімерних матеріалах біосенсорного призначення.

0826U004817

Долгов-Гордійчук Сергій Романович

Електротранспортні та магніторезистивні властивості плівкових матеріалів на основі Fe або FeNi і оксидів кремнію

0826U004829

Попович Андрій Володимирович

Вплив домішок 3d-елементів на структурні, оптичні та магнітні властивості об'ємних кристалів і тонких плівок напівпровідників АIIBVI.