Главная страница » Работы на конкурс » 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

Смотреть похожие работы

Научно-исследовательская работа “Электропроводность овощей и фруктов”

Моя работа посвящена необычным источникам энергии. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкн …

Проект “Решение практических задач в повседневной жизни”

Представьте себе свой обычный день. Вот вы встали с кровати, потянулись и посмотрели в зеркало. И законы физики заработали прямо с началом вашего дня! Движение, отражение в зеркале, гравитация, которая заставляет вас идти по земле, а воду течь в ракови …

Научно-исследовательская работа “Кубическое уравнение от простого до сложного”

Актуальность. Практически всё, что окружает человека так или иначе связано с математикой. А последние достижения в физике, технике и информационных технологиях не оставляют никакого сомнения, что и в будущем положение вещей останется прежним. Множество …

Отчет о научно-исследовательской работе “Математическое и численное моделирование процессов фильтраций жидкости в пористой среде (промежуточный)”

Объектом исследования являются математические модели теории фильтрации с учетом массообменных процессов, применение приближенных методов решения задач теории фильтрации. Цель работы – разработка математических моделей теории фильтрации и приближенных м …