Главная страница » Конкурсные работы участников » Физико-математические науки » Научно-исследовательская работа “Исследования морфологии и фотолюминесценции полупроводниковых наноструктур”

Научно-исследовательская работа “Исследования морфологии и фотолюминесценции полупроводниковых наноструктур”

Автор (ы)

Рзалиев Д., Батесов А., Бейсенова А., Демежанов А., Нур-Мухаммед Ерсерик

Аффилиация

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Профильная школа

Научный руководитель

Искаков Б.А., Кожагулов Е.Т.

Аннотация

В последние годы в связи с расширением сферы применения наноструктурированных полупроводников в науке и технике изучение их физических свойств является одной из наиболее актуальных научных задач (под наноструктурами понимают структуры, имеющие размеры до 100 нанометров).  Полупроводники, содержащие наноструктуры, являются перспективным материалом для целей создания новых быстродействующих устройств вычислительной техники, эффективных приборов оптоэлектроники и фотоники. Прогресс в развитии полупроводниковой техники, переход от ставшей уже традиционной микроэлектро­ники к наноэлектронике требуют глубокого и всестороннего исследования фи­зики процессов в наноструктурированных полупроводниках. Важно, что изменяя геометрические размеры и конфигурации наноструктурированных систем, можно управлять свойствами самой системы. Таким образом, открывается широкая возможность управления параметрами структур и, следовательно, и их физическими свойствами. Создание нанотехнологий требует знания физических свойств наноматериалов, имеющих структуры с квантовыми и фрактальными свойствами. Основным отличием наноструктур является не только малость (порядка нанометров) их размеров, но и зависимость геометрических (длина, площадь, объем) и физических характеристик от масштаба измерения. Причиной этого является нерегулярность их формы, вследствие чего геометрические и физические меры нелинейным (степенным) образом зависят от масштаба измерения. Для практических приложений нелинейные уравнения, описывающие наноструктуры, анализируются численно, поэтому использование компьютерного моделирования в создании нанотехнологий является необходимостью.

Свойства наноструктур неоднозначны, поэтому только одним физическим экспериментом практически невозможно создать эффективную и надежную технологию.  Дорогостоящие экспериментальные исследования не будут эффективными, если их не обосновывать и не описывать теоретическими и компьютерными моделями. В связи с этим актуальным вопросом является теоретический анализ и компьютерное моделирование физических (электрофизических, оптических и т.д.) свойств наноструктурированных полупроводников.

Целью работы является исследование морфологии поверхностей наноструктурированных полупроводниковых пленок на основе применения фрактальных представлений к описанию распределения в них носителей заряда (электронов и дырок) и примесей, а также спектров фотолюминесценции этих пленок, изучение влияния структуры нанокластерных пленок на их спектры фотолюминесценции.  Исследования имеют теоретический характер, для их проведения используется компьютерное моделирование в среде Matlab.

Результаты исследования могут быть применены для описания морфологии и оптических свойств наноструктурированных полупроводников, используемых в современной наноэлектронике, в частности, в оптоэлектронике и фотонике, а также для разработки рекомендаций по усовершенствованию оптоэлектронных приборов.

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие:

Диалог поколений-2019: открытый международный научно-интеллектуальный конкурс совместных университетских работ

Отрасль наук

Форма представления работы

Дата публикации работы: 26.02.2019

Смотреть похожие работы

Научно-исследовательская работа “Египетские пирамиды – чудо математики”

Меня с детства увлекал Египет: его чудеса, архитектура, история. Египетские пирамиды уже в древности считались одним из семи «чудес света». Само их существование, тайна возникновения и предназначения в течение тысячелетий будоражили воображение лучших …

Научно-исследовательская работа “Одночастотный лазер на кристалле YVO4: Nd3+ с накачкой одним полупроводниковым лазерным диодом выходной мощностью 1Вт с термостабилизацией и удвоением частоты”

В последние годы всё больше развиваются твёрдотельные лазеры с диодной накачкой как компактные, малогабаритные лазеры с высоким качеством лазерного пучка и работающие в широкой области оптического спектра. В нашем исследовательском проекте были поставл …

Научно-исследовательская работа “Аналоги замечательных точек и линий треугольника в стереометрии”

В школьном курсе планиметрии большое внимание уделяется изучению треугольников, а в стереометрии одним из основных многогранников является тетраэдр. Сложность в изучении стереометрии школьниками заключается в неразвитости пространственного воображения. …

Научно-исследовательская работа “Топология. Теория узлов”

С изучаемыми топологией темами я познакомилась ещё до того, как узнала об этом разделе математики. И была очень удивлена, что услышала о нём так поздно. Как оказалось, многие не знают об этой науке. А ведь она имеет большую важность не только в математ …