Исследование люминесцентных свойств диэлектрических и полупроводниковых наноструктурированных материалов является одним из перспективных направлений для различных областей физики. В связи с увеличением концентрации поверхностных атомов и дефектов, возникновением эффектов квантово-размерного ограничения, а также воздействием других факторов, подобные нульмерные объекты могут обладать уникальными свойствами, которые не присущи родственным объемным материалам. В частности, образование в малом объеме наноматериалов электро-дырочных пар повышает вероятность их рекомбинации, за счет чего возможно увеличение интенсивности люминесценции.
В настоящее время интенсивно изучаются возможности применения нанолюминофоров для создания светоизлучающих диодов, лазеров, фотоэлементов, люминофоров, биометок и биосенсоров и др. Также следует отметить повышенный интерес к созданию дозиметрических средств, способных обеспечить высокодозные измерения с высокой точностью и экспрессивностью для различных отраслей промышленности, экологии и медицины.
В рамках вышесказанногого научное исследование настоящего проекта ориентировано на получение фундаментальных данных о физико-химических и люминесцентных свойствах различных структурных модификации AlN и h-BN при низких температурах. Полученные данные помогут улучшить параметры существующих устройств или послужат основой для создания нового поколения микро- и наноустройств для целей дозиметрии и электроники.
На первом этапе исследований планируется провести аттестацию образцов (нанопорошков AlN и h-BN, нановискеров AlN) методами электронной микроскопии и рентгеновской дифракции.
На втором этапе запланированы измерения спектров катодо- и фотолюминесценции, флюорисценции, на основании которых будет получена первичная информация о характере стимулиронного свечения в выбранных образцах.
Далее необходимо провести исследование эволюции оптических свойств материалов при варьировании температуры от LNT до 700 К. Будут определены количественные данные о кинетике ТЛ и ОСЛ процессов, а также параметры возможного температурного тушения в образцах.
На основании всех полученных данных будет проведена идентификации дефектов, ответственных за люминесцентное свечение в исходных и облученных образцах при протекании стимулированного свечения, будут сформулированы необходимые зонные модели. Полученная информация позволит сформулировать рекомендации по возможному практического применению структурных модификаций AlN и h-BN в качестве основы для создания детекторов ионизирующего излучения, а также по применению данных материалов в микро- и наноустройствах (эмиттеры УФ-излучения, светодиоды и т.д.) оптоэлектроники.