Details

Title: Фотоэлектронные свойства нанокомпозитов на основе гетеропереходов оксидов переходных металлов - n-Si и наночастиц золота: выпускная квалификационная работа магистра: 22.04.01 - Материаловедение и технологии материалов ; 22.04.01_01 - Материаловедение наноматериалов и компонентов электронной техники
Creators: Воробьев Александр
Scientific adviser: Мишин Максим Валерьевич
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт металлургии, машиностроения и транспорта
Imprint: Санкт-Петербург, 2019
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: Плазмоны; Наноструктурные материалы; Золото; Полупроводниковые гетеропереходы; плазмоника; нанокомпозиты; наночастицы золота; фотогенерация
UDC: 539.21(043.3); 620.22-022.53:546.59(043.3)
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Speciality code (FGOS): 22.04.01
Speciality group (FGOS): 220000 - Технологии материалов
Links: http://doi.org/10.18720/SPBPU/3/2019/vr/vr19-1084; http://elib.spbstu.ru/dl/3/2019/vr/rev/vr19-1084-o.pdf; http://elib.spbstu.ru/dl/3/2019/vr/rev/vr19-1084-r.pdf; http://elib.spbstu.ru/dl/3/2019/vr/rev/vr19-1084-a.pdf

Allowed Actions: Read Download (2.8 Mb) You need Flash Player to read document

Group: Anonymous

Network: FL SPbPU Local Network

Annotation

Изучен процесс протекания фотоиндуцированного тока через нанокомпозитные гетеропереходные структуры, состоящие из структурированного диоксида кремния (SiO2), покрытого диоксидом титана (TiO2), с внедренными в него наночастицами золота. Экспериментальные результаты были качественно объяснены на основе эффекта Франца-Келдыша с учетом влияния электрических неоднородностей, возникающих на заряженных наночастицах. Изучены особенности влияния золотых наночастиц на электронную структуру и оптические свойства полученных нанокомпозитов. Обнаружена высокая фотоактивность нанокомпозита в видимой части спектре, содержащем столбчатые наноструктуры диоксида кремния. Установлено, что процессы на границах раздела играют важную роль в процессе фотогенерации носителей заряда, что открывает новые возможности для варьирования фотоэлекрических свойств нанокомпозита путем изменения топологии гетероструктуры.

Photo-induced current through nanocomposite heterojunction structures consisting of a TiO2 coating activated with embedded gold nanoparticles on top of Si, SiO2, and columnar structured SiO2 is studied. The highest photo-activity in the visible part of the spectrum is found in the composite containing pillar-like silicon dioxide nanostructures. Experimental results were qualitatively explained on the basis of Franz-Keldysh effect taking into account the influence of electrical inhomogeneities appearing at charged nanoparticles. The features of the effect of gold nanoparticles on the energy and optical properties of the obtained nanocomposites are studied. High photoactivity of nanocomposite in the visible part of the spectrum containing columnar nanostructures of silicon dioxide was found. It is established that processes at the interface play an important role in charge carrier photo-generation which opens a new opportunity to tune the photo-response of a nanocomposite via changing heterostructure topology.

Document access rights

Network User group Action
-> FL SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet All Read Print Download

Table of Contents

  • ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1.1 Свойства и применение полупроводниковых оксидов переходных металлов
    • 1.2 Способы получения наночастиц золота Au NPs
    • 1.3 Свойства и применение нанокомпозитов на основе полупроводниковой матрицы и плазмонных наночастиц
    • Цель и задачи
  • ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
    • 2.1. Структура и подготовка образцов
    • 2.2. Изготовление образцов
    • 2.3. Методы анализа
  • ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
    • 3.1. Определение положения золотых наночастиц Au NPs
    • 3.2. Элементный анализ оксидной матрицы
    • 3.3. Анализ спектров отражения
    • 3.4. Электрические измерения
    • 3.5. Модель фотоактивированной генерации зарядов
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • ГЛАВА 4. ОХРАНА ТРУДА
    • 4.1 Описание характера работ
    • 4.2 Электробезопасность
    • 4.3 Пожарная безопасность
    • 4.4 Работа с баллонами со сжатыми газами
    • 4.5 Шум и вибрации
    • 4.6 Расчет местной вытяжной вентиляции
    • 4.7 Безопасность при работе с химическими веществами
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Document usage statistics

stat Document access count: 37
Last 30 days: 4
Detailed usage statistics