Применение продуктов нанотехнологий требует идентификации их структуры и габитуса. Продемонстрированы особенности электронограмм, которые могут вызывать затруднения при идентификации атомарной структуры нанообъектов с дефектной структурой, включающей двойники и антифазные границы. Описаны методы идентификации морфологии наночастиц с по-мощью растровой электронной микроскопии, основанные на применении освещающих пучков с разными углами сходимости, и отмечены затруднения, присущие этим методам.

Приведено описание экспериментальной установки для демонстрации брэгговской дифракции света на 2D−фотонной структуре (двухмерном фотонном кристалле). Рассмотрены условия формирования оптической лауэграммы при отражении света от поверхности фотонного кристалла. Описана методика определения периода решетки фотонного кристалла по его оптической лауэграмме. Получены данные о значении периода решетки фотонного кристалла сгексагональной плотноупакованной структурой.

Применение метода измерительного индентирования является перспективным для изучения структурных фазовых переходовв кристаллических материалах, таких как кремний. Рассмотрены экспериментальные результаты исследования поведения образцов кремния с различной кристаллической ориентацией и степенью легирования при нагружении алмазным индентором в виде пирамиды Берковича. Для изучения электрических параметров в качествематериала индентора использовали легированный бором полупроводниковый монокристалл алмаза. Для подтверждения структурных превращений в кремнии применен метод рама-новской спектроскопии.Одновременно с измерением механического отклика материала при индентировании регистрировали ток, протекающийв области контакта наконечника с образцом. Показано, что изменение значения тока дает дополнительную информацию об условиях взаимодействия индентора с материалом. Обсуждено влияние изменений удельного сопротивления и контактной площади, происходящих при фазовом превращении, на измеряемое значение тока.

Исследовано влияние изотермического отжига на оптические параметры (спектры пропускания, диффузного отражения света, результаты оптической микроскопии) кристаллов лангатата La3Ga5,5Ta0,5O14. Изучены образцы полярных срезов {101 –0}, изготовленные из кристаллов, выращенных в различной атмосфере: аргон (Ar), аргон с кислородом (Ar + 0,5 % O2 и Ar + 2 % O2). Образцы были отожжены на воздухе и в вакууме при температуре от 500 до 1000 оС. Дополнительные исследования проведены методами оптической и атомно−силовой микроскопии, а также рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Разработана специализированная методика применения цифровой голографической интерферометрии для измерения параметров поверхностных акустических волн (ПАВ). При этом для обеспечения возможности регистрации двухэкспозиционных интерферограмм высокочастотных ПАВ в качестве источника излучения использовали пикосекундный импульсный лазер, а для повышения пространственного разрешения системы применяли увеличение изображения, поступающего на вход ПЗС−матрицы регистрирующей камеры. Достигнуты чувствительность и разрешающая способность, позволяющие проводить визуализацию и измерение параметров ПАВ, значение которых лежат далеко за пределами возможностей стандартных методов голографической интерферометрии.

Изучен процесс формирования нанокластеров кремния при отжиге одиночных слоев состава SiO и слоистых структур SiO2—SiO—SiO2 и осаждении кремния на поверхность диоксида кремния. Предложена кинетическая Монте—Карло−модель формирования нанокластеров кремния при высокотемпературном отжиге слоев SiOx нестехиометрического состава, учитывающая процессы образования и распада монооксида кремния. Установлено, что при отжиге слоистых структур SiO2—SiO—SiO2 на размеры нанокластеров, помимо температуры и длительности отжига, влияла и толщина слоя SiO. С помощью моделирования показано, что важную роль в процессе формирования нанокластеров играет газообразный монооксид кремния, образующийся в системе Si—SiO2 при высоких температурах. Монооксид определяет и особенности формирования 3D−островков кремния при осаждении кремния на поверхность диоксида кремния.

Представлены вычислительные эксперименты, проведенные на динамической модели дислокационного источника Франка—Рида. Модель основана на численном решении уравнения в частных производных параболического типа. Построены зависимости числа образующихся дислокационных петель от значений основания источника и приложенного усилия. Получены графики изменения скорости движения дислокационной петли во время развития источников с разными основаниями и при разных напряжениях. Для каждого графика изменения скорости движения показаны характерные формы, принимаемые дислокационной петлей источника. 

Экспериментально установлено, что теплота кристаллизации расплава сложного неорганического соединения увеличивается при активации расплава низкочастотными вибрациями. Анализ фазовых равновесий в приближении модели квазиидеальных растворов показал, что подобное увеличение при кристаллизации полупроводниковых соединений может быть связано с разрушением кластеров в расплаве.

Представлены результаты по созданию ультрафиолетовых светодиодов на основе гетеро-структур GaN/AlGaN, выращенных на подложках AlN методом хлоридно-гидридной эпитаксии. Пиковые длины волн находятся в диапазоне 360—365 нм, ширина спектральной кривой составляет 10—13 нм, выходная оптическая мощность чипов светодиодов — 50 мВт при токе 350 мА.

Приведены результаты исследования методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и электронной Оже−спектроскопии образцов нанокомпозита por−Si/SnOx с различными режимами термической обработки. Показано, что температурные обработки обуславливают увеличение глубины проникновения олова, а также повышение коэффициента стехиометрии х в соединении SnOx. Отжиг при температуре 600°С приводит к сильному прокислению пористой матрицы и, как следствие, к закупорке каналов для диффузии олова. Применение оптимальных режимов термообработок позволяет получать слои нанокомпозитов por−Si/SnOх с достаточной толщиной для их применения в газовых микросенсорах.

Рассмотрены сравнительные характеристики полупроводниковых тензорезисторных преобразователей давления на основе структур кремний−на−сапфире. Исследованы два вида конструкции тензорезисторных преобразователей: с одно-слойным упругим элементом на керамическом основании и с двухслойным упругим элементом из сапфира и металла. Показано, что однослойные тензорезисторные преобразователи обладают лучшими характеристиками, чем двухслойные, но они имеют ограниченное применение по диапазонам измеряемого давления.

Памяти л. С. Смирнова (1932—2011 гг.)