ИСТИНА

Изучение механизмов и особенностей упругого и неупругого рассеяния света, а также процессов генерации, переноса и рекомбинации носителей заряда в материалах и наноструктурах, полученных в результате облучения фемтосекундными и пикосекундными лазерными импульсами монокристаллического и аморфного кремния.

С помощью фемто- и пикосекундного лазерного излучения осуществлено как формирование кремниевых наночастиц при абляции в различных буферных средах (вода, жидкий азот, гелий) пластин монокристаллического кремния, так и нанокристаллизация пленок аморфного гидрогенизированного кремния. Полученные образцы детально охарактеризованы методами просвечивающей электронной и атомно-силовой микроскопии, локальной электронной дифракции, спектроскопии комбинационного рассеяния света. Проведено систематическое исследование светорассеяния в суспензиях кремниевых наночастиц, изготавливаемых методом импульсной лазерной абляции в воде. Показана возможность использования ансамблей таких наночастиц в качестве контрастирующих агентов для визуализации мутных сред методами оптической томографии. Методом фотолюминесцентной спектроскопии показана возможность перевода молекулярного кислорода, адсорбированного на поверхности изготовленных методом лазерной абляции в жидком азоте и гелии кремниевых нанокристаллов, из триплетного состояния в синглетное. Проведен анализ кинетик фотолюминесценции. Систематически исследованы оптические и фотоэлектрические свойства аморфного гидрогенизированного кремния, подвергнутого воздействию фемтосекундных лазерных импульсов, и определены основные зависимости между степенью нанокристаллизации, дегидрогенизации и проводимости от плотности энергии облучения. Показана перспективность использования изучаемых объектов в приложениях солнечной энергетики. Проведено обобщение всех полученных результатов с описанием основных закономерностей и законов для оптических, электронных и фотоэлектрических процессов в исследуемых в данном проекте структурах.