Контрольована модифікація електрофізичних характеристик кремнієвих мікрокристалів легуванням домішками перехідних металів для сенсорної техніки

Abstract

Дисертацію присвячено встановленню закономірностей зміни між магнітоопором кристалу і його спіновою впорядкованістю та виявленю кореляції між поляризаційними ефектами та особливостями змін електрофізичних, магнітних властивостей мікрокристалів кремнію, легованих бором до концентрацій в околі переходу метал-діелектрик, що модифіковані домішками перехідних металів в широкому інтервалі температур, які покладені в основу концепції розроблення та прогнозування властивостей сучасних приладів мікросистемної техніки. В дисертації розв’язано конкретні наукові завдання розроблення нових підходів до синтезу і контрольованої модифікації функціональних наноматеріалів, легованих перехідними металами на основі ниткоподібного кремнію p-типу провідності та встановлення закономірностей зміни їх характеристик під впливом зовнішніх збурень для спінтроніки та елементів сенсорної техніки, що має важливе значення для автоматизації та приладобудування, а саме: теоретично оцінено та експериментально підтверджено входження та поведінку домішки перехідних металів у мікрокристалах кремнію та оптимізувано технологічні методи створення легованих ниткоподібних кристалів кремнію для створення чутливих елементів сенсорів; досліджено електропровідність, магнетоопір та намагніченість деформованих та недеформованих легованих мікрокристалів кремнію у широкому інтервалі температур (4.2–300 К) та магнітних полів (до 14 Тл), в т.ч. для створення напівпровідникових елементів магнітоелектроніки; розроблено прилади сенсорної електроніки на основі легованих мікрокристалів кремнію модифікованих магнітною домішкою, використовуючи результати експериментальних та теоретичних досліджень ниткоподібного кремнію, в т.ч. запропоновано чутливі елементи багатофункційних сенсорів.