Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010




PDF просмотр
НазваниеЛомоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010
страница3/92
Дата конвертации05.10.2012
Размер1.28 Mb.
ТипДоклад
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   92


ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ – 2010 
3.  Дорошенко  М.Е.,  Иванов  М.А.,  Сигачев  В.Б.,  Тимошечкин  М.И. // 
Квантовая электроника, 1992, №7, с. 638-640. 
4.  Васильева  Н.В.,  Рандошкин  В.В.,  Плотниченко  В.Г.,  Пырков  Ю.Н., 
Колташев  В.В.,  Галстян  А.М.,  Сысоев  Н.Н. //  Поверхность. 2008, №.1,  с. 
54-57. 
 
 
 
ФОРМИРОВАНИЕ КРЕМНИЕВЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ 
МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ 
В ЖИДКИХ СРЕДАХ 
Науч. сотр. Заботнов С.В., инженер Перминов П.А. (РНЦ «Курчатов-
ский институт»), доцент Головань Л.А., зав. кафедрой Кашкаров П.К. 
Интерес ученых к разработке и исследованию методов получения полу-
проводниковых  наночастиц  высокого  качества  в  настоящее  время  непре-
рывно  стимулируется  новыми  достижениями  использования  последних  в 
электронике, оптике и биомедицине. Отдельную нишу в направлении изго-
товления таких наночастиц занимает кремний. Являясь самым распростра-
нённым твердотельным элементом в земной коре, данный материал, благо-
даря  хорошо  развитым  технологиям  его  добычи  и  обработки,  занял  лиди-
рующую  позицию  как  базовый  компонент  современных  оптоэлектронных 
устройств,  а  возможность  наноструктурирования  кремния  позволяет  изме-
нять в широких пределах его электронные и оптические свойства [1 – 4]. 
В настоящей работе представлены результаты экспериментов по полу-
чению  кремниевых  нанокристаллов  методом  лазерной  абляции  в  жидких 
средах  и  исследованию  структурных  и  оптических  свойств  порошков  и 
суспензий на основе данных частиц. Физический принцип технологии ла-
зерной  абляции  заключается  в  агломерации  аблировавших  атомов  полу-
проводников  в  наночастицы  за  счет  торможения  в  результате  столкнове-
ний с атомами и молекулами окружающей среды [5]. В случае абляции в 
жидких буферных средах продукты абляции образуют суспензию химиче-
ски чистых наночастиц, имеющих сравнительно малую дисперсию по раз-
мерам [6]. Неоспоримыми  преимуществами  лазерной  абляции  в  жидких 
средах  также  являются  простота  процесса,  высокая  технологическая  эф-
фективность, удобство дальнейшего хранения и транспортировки. 
Нами были получены наночастицы при облучении пикосекундными лазер-
ными импульсами (λ = 1064 нм, τ = 33 пс) поверхности монокристаллического 
кремния, помещённого в жидкие среды: дистиллированную воду, глицерин и 
жидкий азот. Выбор сред для абляции определялся следующими требования-
ми к жидкой среде: низкая химическая активность, малое поглощение на дли-
не  волны  используемого  лазерного  излучения,  невысокая  вязкость,  чтобы 

Подсекция «Оптика и лазерная физика»  
9
обеспечить возможность работы магнитной мешалки, используемой для гомо-
генизации  изготавливаемых  суспензий  непосредственно  во  время  облучения 
кремниевой  мишени.  Использование  в  работе  различных  веществ  позволило 
изучить влияние среды на распределение наночастиц по размерам (см. рис. 1, 
полученный по данным атомно-силовой микроскопии).  
 
 
 
10
12
, %
а
10
á
в
8
le
8
10
ic
6
6
8
ge (%)
 
 
4
4
6
 
entage (%)
2
4
Nanopart
rc 2
pe
percenta
0
0
2
я наночастиц
0 10 20 30 40 50 60 70 80
л
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
10 20 30 40 50 60 70
До
Nanoparticle heihgt (nm)
Высота наночастиц, нм
Nanoparticle heihgt (nm)
 
Рис. 1 Гистограммы распределения кремниевых нанокристаллов, сформированных ме-
тодом лазерной абляции в дистиллированной воде (а), глицерине при температуре 50ºС 
(б) и жидком азоте (в). 
 
Различный вид гистограмм указывает на взаимосвязь между размерами 
формируемых  наночастиц  и  составом  буферной  среды,  а  также  ее  вязко-
стью,  температурой  и  давлением  паров.  Данные  атомно-силовой  микро-
скопии указывают также, что сформированные в используемых нами жид-
ких средах частицы имеют сферическую форму. 
Анализ  спектров  комбинационного  рассеяния  света  от  изготовленных 
наночастиц показывает, что вне зависимости от среды, в которой происхо-
дила абляция, имеется характерная для монокристаллического кремния ли-
ния  на  частоте  около 520 см-1.  Линий,  соответствующих  аморфной  фазе 
кремния или оксидным включениям зарегистрировано не было. Это позво-
ляет  сделать  вывод  о  том,  что  в  процессе  импульсной  лазерной  абляции 
формируются  нанокристаллы  кремния.  Такие  нанокристаллы  могут  быть 
использованы  в  качестве  фотосенсибилизаторов  синглетного  кислорода  и 
использоваться при лечении онкологических заболеваний методом фотоди-
намической терапии [7]. 
Следует отметить важный факт, что на рисунке 1 представлена выборка 
наночастиц,  имеющих  размер  до  нескольких  десятков  нанометров.  Поми-
мо данных наночастиц имеется фракция с характерным размером несколь-
ко сотен нанометров, также обнаруженная методами микроскопии. Данные 
наночастицы могут представлять интерес как случайно-неоднородные сре-
ды, в которых эффективно идет светорассеяние. На рисунке 2 для водной 
суспензии  таких  наночастиц  представлены  спектральные  зависимости  ко-
эффициентов рассеяния, поглощения и фактора анизотропии (среднего ко-
синуса угла рассеяния) в видимом диапазоне. 
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   92

Похожие:

Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 icon    xxxiii районная   научно - практическая   конференция учащихся  (сборник тезисов докладов) 
Сборник составлен на основании тезисов работ учащихся Октябрьского района г. Красноярска, 
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconТезисы докладов
Я 43  Материалы Научной конференции «Ломоносовские чтения» 2012 года и Международной
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconНаучная конференция «ломоносовские чтения» 2010 международная научная конференция студентов
Миленко, В. В. Хапаева. - Севастополь: Филиал мгу в г. Севастополе,  2010 - 686 c
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconДоклада,  в  том  числе 78 докладов - участниками  из  других  регионов  России  и 13 
Сборник  тезисов  докладов  секции  «Физика»  ежегодно  издается  на  физическом 
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 icon  Тезисы докладов и сообщений  
Сборник тезисов докладов и сообщений Первой Международной научной конференции Проб
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconСборник докладов и выступлений 19-20 апреля 2010 г г. Сургут Ханты-Мансийск 2010 1 ббк  78. 342
«Школьная библиотека инновационная площадка образовательно-воспитательной   деятельности новой школы»
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconКалендарный план гоу цо №1433 на апрель 2010 года
Посещение урока литературного чтения в 3 «А» классе. Цель: уровень преподавания предмета
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconПлан работы гоу сош №937 имени Героя России А. Перова на апрель 2010 года №
Сдача сведений из пк "Школьный офис" о выбывших/прибывших в образовательные учреждения в марте 2010
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconСекция "Системы телекоммуникаций и теория телетрафика"  xliv всероссийской конференции по проблемам математики,  информатики, физики и химии. 21-25 апреля 2008 г.  Список тезисов 
Атерекова  Т. В.,  Зарипова  Э. Р. Модель  состояний  мобильной  станции  в  сети 
Ломоносовские чтения секция физики Апрель 2010 года сборник тезисов докладов 2010 iconXlv Школа пияф ран, гатчина  Секция Физики  Конденсированного Состояния 
В  данном  выпуске  представлены  программа,  аннотации  докладов  и  состав  участников 
Разместите кнопку на своём сайте:
TopReferat


База данных защищена авторским правом ©topreferat.znate.ru 2012
обратиться к администрации
ТопРеферат
Главная страница