Фотоиндуцированные и релаксационные процессы в пленках оксида титана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Завьялов, Анатолий Владимирович

• Завьялов, Анатолий Владимирович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Завьялов, Анатолий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПЛЕНОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ОКСИДА ТИТАНА: ПРИМЕНЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Области применения пленочных оксидных структур.

1.2. Физические свойства пленок ТЮ2.

1.3. Фотоиндуцированные процессы.

1.3.1. Внутренний фотоэффект.

1.3.2. Поверхностные фотоиндуцированные процессы.

1.4. Релаксационные процессы.

Выводы и постановка задач-диссертационного исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ФОТОИНДУЦИРОВАННЫХ

ПРОЦЕССОВ.

2.1. Экспериментальные исследования.

2.1.1. Ширина энергетической щели-пленки.

2.1.2. Внутренний фотоэффект в,стационарных .условиях.

2.1.3. Кинетика внутреннего фотоэффекта-.

2:2. Кинетическая модель.:.

2.2.1. Влияние центров.захвата на генерацию носителей .:.

212.2. Система кинетических уравнений.

2.2.3. Анализ системы кинетических уравнений:.

2.2.4. Адекватность системы кинетических уравнений.

Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ

ФОТОИНДУЦИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ.

3.1. Кинетика супергидрофильности пленок ТЮ2.

3.1.1. Методика эксперимента.

3.1.2. Результаты ^эксперимента.

3.2. Фотокаталитические свойства.

Выводы.

ГЛАВА 4. РЕЛАКСАЦШГНЕРАВНОВЕСНОШ ЗАРЯДА.

4.1. Экспериментальное изучение релаксации инжектированного заряда.

4.1.1. Экспериментальное оборудование.

4.1.2. Релаксция заряда.

4.2. Модель релаксации поверхностного потенциала.

4.2.1. Постановка задачи.

4.2.2. Решение задачи.

4.2.3. Вычисление поверхностного потенциала пленки.

4.3. Анализ модели.

4.4. Адекватность модели релаксации.

Выводы.

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Защитное покрытие фотопреобразователя.

5.2. Дифференциальный фотоприемник.

5.3. Метод определения параметров пленки.

5.3.1. Метод основанный, на измерении фототока.

5.3.2. Метод основанный, на инжекции заряда.

5.3.3. Метод оперативного определения подвижности электронов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотоиндуцированные и релаксационные процессы в пленках оксида титана»

Оксиды переходных металлов представляют собой материалы, которые проявляют полупроводниковые, ферромагнитные, сегнетоэлектрические, электрохромные, фотохромные и другие свойства. В связи с этим открываются широкие возможности для изготовления пленочных структур с новыми электрическими, магнитными и оптическими характеристиками.

Так, достижение физического предела, уменьшения размера элементов кремниевой электроник заставляет искать новые материалы. В то же время оксиды некоторых переходных металлов, например, ZnO, Ti02, Та205, НЮг и другие, обладают свойствами, которые позволяют рассматривать их в качестве альтернативы кремнию и оксиду кремния, в изделиях полупроводниковой техники. Пленка ZnO является одним-из наиболее перспективных материалов для создания транзисторов нового поколения [1]. Пленки НГО2, Та2Оз, ТЮ2 обладают высокой диэлектрической проницаемостью, низкими токами утечки, высокой электрической-прочностью: Это делает их одними из наиболее перспективных материалов для использования, в-, качестве подзатворного диэлектрика вместо Si02 [2, 3].

Одновременно пленки оксидов переходных металлов находят и другое применение. В* частности, электрохромный эффект позволяет использовать пленки WO3 для изготовления стекол по технологии «smart windows» [4, 5].

У некоторых оксидов (WO3, Ti02 и др.) изменяется проводимость при адсорбции на их поверхности газовых молекул. Это позволяет использовать их для создания селективных газовых сенсоров [6, 7, 8].

В табл. В.1 представлены результаты измерения края фундаментального поглощения для поликристаллических пленок ряда оксидов-переходных металлов [9]. Из табл. В.1 видно, что материалы, содержащиеся в ней, могут быть использованы,, во-первых, для изготовления покрытий, защищающих от ультрафиолетового излучения (УФИ) [10]. Во-вторых, высокое-поглощение в УФ диапазоне, присущее этим материалам, неминуемо приводит к внутрен

Табл. В.1

Кристаллическая. фаза Край фундаментального поглощения тю2 анатаз 380 нм

ZnO вюрцит 396 нм

W03 Re03 460 нм

V2O5 Re03 568 нм

М0О3 Re03 443 нм

Fe203 корунд 620 нм нему фотоэффекту, что дает возможность применить их для создания солнечно слепых фотоприемников [11].

При фотовозбуждении полупроводниковых материалов адсорбат на поверхности (молекулы Н20, СЬ и др.) за счет электрохимических процессов превращается в химически активную окисляющую среду [12, 13]. Этот эффект открыл для полупроводников новую область применения. При контакте с такой средой жидких или парообразных органических соединений инициируется реакция разложения органики на простые неорганические компонен

А, о.е.

0.08 0.06 0.04 0.02 0 тю2

А, о.е. 0,03 0,02 0,01 0 гпо

•

А, о.е. 0.08 0.06 0.04 0.02 0

БегОз

0 50 мин 0 50 мин 0 50 мин

Рис. В.1. Изменение коэффициента поглощения (А) раствора метиленового голубого адсорбированного на поверхности различных оксидов под действием УФ излучения»[9] ты. Этот процесс получил название фотокатализа и используется, в частности, для очистки воды и воздуха от органических загрязнений^ [9, 13; 14]. Наиболее эффективными полупроводниковыми материалами для фотокатализа в связи с их химической стойкостью -и простотой изготовления.являются оксиды переходных металлов (Ре203, ЪиО; ТЮз и др.). Фотокаталитическая активность оксидов, как это следует из табл. В.1, возникает под действием УФИ. На рис. В.1 представлены результаты сравнения фотокатапитических свойств пленок различных оксидов. Эксперименты проводили на модельном материале, В' качестве которого использован водный раствор метиленового голубого. При его разложении коэффициент поглощения раствора уменьшается [9].

Новым направлением в использовании пленочных оксидных структур является медицина1. Такие покрытия позволяют повысить биосовместимость имплантантов [15] или обеспечить бактерицидные свойства материалов [16, 17].

Среди оксидных материалов наибольший интерес привлекает ТЮ2, который применяют в виде нанопорошка или наноразмерной пленки. Внимание к этому материалу вызвано рядом причин. Одной из, главных является высокая стабильность свойств, которая обусловлена наиболее высокой химиче ской стойкостью среди оксидов других переходных металлов. Кроме этого ТЮ2 имеет ширину запрещенной зоны, соответствующую ближнему УФ диапазону (см. табл. В.1), что позволяет применять для фотовозбуждения ртутные лампы. Кроме этого с помощью легирования можно осуществить красный сдвиг оптического спектра этих оксидов и инициировать в них фотопроцессы от естественного солнечного света.

Разнообразие возможных применений оксидных пленок стимулировало разработку и исследование множество методов их осаждения, которые достаточно условно можно разделить на три группы: химические, испарение и распыление.

Промышленная технология, применяемая для осаждения пленок любого состава на большие площади, основана на методах распыления. Распыление металлических мишеней в плазме аргона и кислорода — известная и эффективная методика осаждения пленок оксидов.

Этот технологический метод обладает высокой гибкостью в управлении процессом осаждения одиночных слоев. Потенциально он дает возможность осаждать композиционно градиентные пленки и формировать неравновесные составы [18]. Управление осуществляется регулированием нескольких независимых переменных (расходы аргона и кислорода, электрическая мощность на мишени, температура подложки, потенциал смещения на подложке и др.). Кроме этого реактивное распыление позволяет в едином вакуумном цикле получать разные по составу слои с помощью нескольких мишеней [19] и (или) реактивных газов (например, кислород и азот) [20].

Целью данной диссертационной работы является исследование фото-индуцированных и релаксационных процессов в аморфных пленках ТЮ2, осажденных методом реактивного магнетронного распыления на постоянном токе и выработке рекомендаций по использованию результатов исследований для технических применений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Экспериментально исследовать кинетику внутреннего фотоэффекта.

2. Разработать кинетическую модель внутреннего фотоэффекта в условиях высокой концентрации моноэнергетических центров захвата (ловушек).

3. Выполнить экспериментальные исследования фотоиндуцирован-ной супергидрофильности и фотокаталитической активности.

4. Выполнить экспериментальные исследования релаксации инжектированного неравновесного заряда в пленках.

5. Разработать модель релаксации неравновесного заряда с учетом собственной проводимости пленки, поверхностных и объемных моноэнергетических ловушек.

6. Разработать рекомендации для практического применения результатов экспериментальных и теоретических исследований.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы, содержащего 91 наименование.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Завьялов, Анатолий Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты выполненной диссертационной работы состоят в следующем:

1. Выполнены экспериментальные и теоретические исследования фотоин-дуцированных и релаксационных процессов в аморфных и аморфно-кристаллических пленках ТЮ2, осажденных методом реактивного магнетрон-ного распыления на постоянном токе, включающие

• экспериментальное исследование кинетики внутреннего фотоэффекта;

• разработку кинетической модель внутреннего фотоэффекта в условиях высокой концентрации моноэнергетических центров захвата;

• экспериментальные исследования фотоиндуцированных каталитической активности и супергидрофильности;

• экспериментальные исследования релаксации в пленках инжектированного неравновесного заряда;

• разработку модели релаксации неравновесного заряда в пленке с учетом собственной проводимости, поверхностных и объемных моноэнергетических ловушек.

1 2. Выполненные в диссертационной работе экспериментальные и теоретические исследования позволили разработать принцип создания дифференциального фотоприемника для УФ-дозиметров.

3. Разработаны рекомендации по использованию пленки ТЮ2 для защиты поверхности фотопреобразователей.

4. На основе исследований кинетики внутреннего фотоэффекта разработан метод определения физических параметров пленок оксидов (коэффициента межзонной рекомбинации, коэффициента захват свободных электронов на ловушки и концентрации глубоких ловушек).

5. На основе исследований процесса релаксации неравновесного заряда разработан метод определения физических параметров диэлектрической пленки (проводимости, подвижности заряда, концентрации глубоких объемных и поверхностных ловушек).

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны.

99

Научная новизна

Существенно новые научные результаты диссертации состоят в следующем:

1. Экспериментально установлено влияние ловушек на кинетику внутреннего фотоэффекта в пленке ТЮ2.

2. Разработана физическая модель кинетики внутреннего фотоэффекта в пленках с учетом моноэнергетических равномерно распределенных объемных ловушек.

3. Экспериментально установлена связь кинетики гидрофильности с чистотой поверхности пленки.

4. Экспериментально установлена связь кинетики релаксации инжектированного заряда в пленке ТЮ2 с внутренним фотоэффектом.

5. Разработана физическая модель релаксации инжектированного в пленку заряда с учетом моноэнергетических объемных и поверхностных ловушек.

Практическая ценность

Практическую ценность представляют следующие результаты работы:

1. Метод инжекции в вакууме электронов в пленку, осажденную на проводящую подложку.

2. Экспериментальный стенд для инжекции в вакууме электронов в пленку.

3. Экспериментальный стенд для исследования внутреннего фотоэффекта.

4. Результаты компьютерного моделирования кинетики внутреннего фотоэффекта в пленке.

5. Результаты компьютерного моделирования кинетики релаксации инжектированного заряда в пленке.

6. Рекомендации по использованию пленок оксида титана для изготовления дифференциального УФ фотоприемника.

7. Рекомендации по использованию пленки оксида титана для защиты поверхности фотопреобразователей.

8. Экспериментальный метод определения физических параметров пленок, основанный на физической модели кинетики внутреннего фотоэффекта.

9. Экспериментальный метод определения физических параметров пленок, основанный на физической модели релаксации инжектированного заряда.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается:

1. Применением при аналитическом описании физических моделей математических методов статистической физики, электродинамики и физической кинетики.

2. Использованием персональных компьютеров для проведения анализа моделей с помощью специализированных пакетов и авторских программ.

3. Проведением комплексных исследований пленок оксида титана на большом количестве образцов с использованием разработанных автором методов.

4. Использованием персональных компьютеров для проведения оптических и электрических измерений, статистической обработки экспериментальных результатов с помощью специализированных программ.

5. Апробацией основных научных результатов на научных, научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах различного уровня в течение 4 лет.

6. Опубликованием 5 статей в отечественных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Реализация в науке и технике

1. Значительная часть теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы выполнена в рамках следующих проектов: поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований: «Синтез и исследование супергидрофильного титаносодержащего материала» (грант РФФИ

07-03-00543), «Плазменный синтез и исследование слоевых оксинитридных структур ТлхМуОг с нано- и ультраразмерными составляющими» (грант РФФИ

08-03-90015-Бела) и «Синтез и исследование оптических свойств нанокомпо-зиционных керамических материалов системы ТЮг/ЭЮз» (грант РФФИ 09-03-00777-а); гранта президента Российской Федерации по поддержке ведущих научных школ Российской Федерации «Сверхвысокочастотные явления в микро-и наноэлектронике» (НШ-3783.2010)

2. Разработанные в диссертационной работе методы используют в исследовательской работе и производстве изделий ОАО НПП «ЭЛЕКТРОН» и ОАО «Завод Магнетон».

3. Физические представления, теоретические результаты и практические методы, полученные в диссертации, использованы автором в курсах лекций и лабораторных практикумах дисциплин «Технология материалов и изделий электронной техники» и «Основы физики вакуума» для студентов СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина), а также при создании учебного пособия «Технология материалов и изделий электронной техники», изданного в 2010 году.

102

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Завьялов, Анатолий Владимирович, 2010 год

1. Effects of the channel thickness on the structural and electrical characteristics of room-temperature fabricated ZnO thin-film transistors / B.-Y. Oh, M.-C. Jeong, M.-H. Ham et. al. // Semicond. Sci. Technol. - 2007. - V.22. - P. 608-612.

2. Bera, К. M. Charge trapping properties of ultra-thin Ti02 films on strained-Si / K.M. Bera, C.K. Maiti // Semicond. Sci. Technol. 2007. - V.22. - P. 774-783.

3. Chang, P.-H. Structures of tantalum pentoxide thin film formed by reactive sputtering of Та metal / P.-H. Chang, H.-Y. Liu. // Thin Solid Films. 1995. - Y.258. - P. 56-63.

4. Karuppasamy, A. Electron microscopy and physical studies of a new tungsten doped indium oxide transparent conductor / A. Karuppasamy, A. Subrahmanyam // Thin Solid Films. -2007.-V. 516.-P. 175-178.

5. Electrochromic coatings for smart windows / H.N. Cui, F. Manuel, V. Costa et. al. // Surface Science. 2003. - V. 532-535. - P. 1127-1131.

6. Core and grain boundary sensitivity of tungsten-oxide sensor devices by molecular beam assisted particle deposition / T.P. Huelser, A. Lorke, P. Ifeacho, et. al. // J. Appl. Phys. -2007.-V. 102.-P. 124305

7. Selectivity enhancement of a W03/Ti02 gas sensor by the use of a four-point electrode structure / M. Gerlich, S. Kornely, M. Fleischer et. al. // Sensors and Actuators B. — 2003.-V. 93.-P. 503-508.

8. Selective detection of ethanol vapor using xTi02-(l-x)W03 based sensor / C.Y. Gopal Reddy, W.Cao, O.K.Tan et. al. // Sensors and Actuators. 2003. - V. 94. - P. 99-102.

9. Photocatalysis and photoinduced hydrophilicity of various metal oxide thin films / M. Miyauchi, A. Nakajima, T. Watanabe et. al. // Chem. Mater. 2002. - V. 14. - P. 2812 - 2816.

10. Selhofer, H. Properties of titanium dioxide films prepared by reactive electron-beam evaporation from various starting materials / H. Selhofer, E. Ritter R. Linsbod // Applied Optics. -2002. V. 41. - N. 4. - P. 756-762.

11. Ti02 based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors / X. Hailin, K. Xiangzi, L. Ziran et. al. // Applied Physics Letters. 2007. - V. 90. - P. 201118.

12. Linsebigler, A.L. Photocatalysis on TiOn Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results / A.L. Linsebigler, G. Lu, J.T. Yates // Chem. Rev. 1995. - V. 95. P. 735-758.

13. Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis / M.R. Hoffmann, S.T. Martin, W.Y. Choi, D.W. Bahnemannt // Chem. Rev. 1995. - V. 95 - P. 69-96.

14. Mills, A. An overview of semiconductor photocatalysis / A. Mills, S. Le Hunte // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 1997. -V. 108. -N. 1. - P. 1-35.

15. Bactericidal mode of titanium dioxide photocatalysis / Z. Huang, P.-Ch. Maness, D.M. Blake // Journal of Photochemistry and Potobiology. 2000. - V. 130. - P. 163-170.

16. Sunada, K. Studies on photokilling of bacteria on Ti02 thin film / K. Sunada, T. Watanabe, K. Hashimoto // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2003. V. 156. - P. 227-233.r

17. Influence of the porosity of RF sputtered Ta205 thin films on their optical properties for electrochromic applications / C. Corbella, M. Yives, A. Pinyol et. al. // Solid State Ionics -2003.-V. 165.-P. 15-22.

18. Modeling of multicomponent reactive sputtering/ M. Moradi, C. Nender, S. Berg et. al. //J.Vac. Sci. Technol. A 1991. -V. 9. - P. 619-624.

19. Hysteresis effects in the sputtering process using two reactive gases / H. Barankova, S. Berg, C. Nender, et. al. // Thin Solid Films. 1995. - V. - 260. - P. 181-186.

20. Tan, S.Y. Challenges and performance limitations of high-k and oxynitride gate dielectrics for 90/65nm CMOS technology / S.Y. Tan // Microelectronics Journal. 2007. - V. 38.-P. 783-786.

21. Fujishima, A. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode / A. Fujishima, K. Honda // Nature. 1972. - V. 238. - P. 37-38.

22. Fujihira, M Heterogeneous photocatalytic oxidation of aromatic compounds on Ti02 / M. Fujihira, Y. Satoh, T. Osa//Nature. 1981. -V. 293. - P. 206-208.

23. Kraeutler, B., Photoelectrosynthesis of ethane from acetate ion at an n-type titanium dioxide electrode. The photo-Kolbe reaction / B. Kraeutler, A.J. Bard // J. Am. Chem. Soc. -1977.-V. 99.-7729-7731.

24. Nosaka, Y. Reaction mechanism of the decomposition of acetic acid on illuminated TO2 powder studied by means of in situ electron spin resonance measurements / Y. Nosaka, K. Kocnuma, K. Ushida et. al. // Langmuir. 1996. - V. 12. - 736-738.

25. Fu, X. , The gas-phase photocatalytic mineralization of benzene on porous titania-based catalysts / X. Fu. W.A. Zeltner. M.A. Anderson // Applied Catalysis B: Environmental. — 1995.-V. 6.-P. 209-224.

26. Titanium dioxide nanoparticles co-doped with Fe3+ and Eu3+ ions for photocatalysis / Y. Ping, L. Cheng, H. Nanping et. al. // Materials Letters. 2002. - V. 57. - P. 794-801.

27. Norman, S.A. Photocatalytic surfaces: Envirovental benefits of nanotitania / S.A. Norman, M. Edge, J. Verran et. al. // The Open Materials Science Journal. 2009. -V. 3. - P. 627

28. Sirghi, L. Hydrophilicity of amorphous Ti02 ultra-thin films / L. Sirghi, Y. Hatanaka // Surf. Sci. 2003. - V. 530. - P. L323-L327.

29. Studies of surface wettability conversion on Ti02 single-crystal surfaces / R. Wang, N. Sakai, A. Fujishima// J: Phys. Chem. B. 1999. -V. - 103. -N. 45. - P. 2188-2194.

30. O'Regan, B. A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal Ti02 films / B. O'Regan, M. Graetzel //Nature. 1991. - V. 353. - P. 737 - 740.

31. Two-step nitridation of photocatalytic Ti02 films by low energy ion irradiation / M. Okada, Y. Yamada, P. Jin // Applied Surface Science. 2007. - V. 254. - P. 156-159.

32. Mills, A. A web-based overview of semiconductor photochemistry-based current commercial applications / A. Mills, S.-K. Lee // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2002. - V. 152. -1. 1-3. - P. 233-247.

33. Diebold, U. The surface science of titanium dioxide / U. Diebold // Surface Science Reports. 2003. - V. 48. -1. 5-8. - P. 53-229.

34. Duminica, F.-D. N-doped Ti02 coatings grown by atmospheric pressure MOCVD for visible light-induced photocatalytic activity / F.-D. Duminica, F. Maury, R. Hausbrand // Surface & Coatings Technology. 2007. - V. 201. - P. 9349-9353.

35. Band-gap narrowing of titanium dioxide by nitrogen doping / T. Morikawa, R. Asahi, T. Ohwaki et. al. // Jpn J. Appl. Phys., Part 2. 2001. - V. 40. - P. L561-L563.

36. Wu, X. Influence of Fe3+ ions on the photocatalytic activity of ТЮ2 films prepared by micro-plasma oxidation method / X. Wu, Q. Wei, J. Zhaohua // Thin Solid Films. — 2006. — V. 496. P. 288-292.

37. Characterization of TiOx film prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition using a multi-jet hollow cathode plasma source / M. Nakamura, D. Korzec, T. Auki et. al. // Applied Surface Science. 2001. - V. 175-176. - P. 697-702.

38. Sol-gel preparation of Ti02-Zr02 thin films supported on glass rings: Influence of phase composition on photocatalytic activity / M.D. Herna'ndez-Alonso, I. Tejedor-Tejedo, J.M. Coronado et. al. // Thin Solid Films. 2006. - V. 502. - P. 125-131.

39. Fe-doped photocatalytic Ti02 film prepared by pulsed dc reactive magnetron sputtering / W. Zhang, Y. Li, S. Zhu et. al. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2003. - V. 21. - I. 6. -P. 1877-1882.

40. Time-resolved photoluminescence of particulate Ti02' photocatalysts suspended in aqueous solutions / T. Ohno, M. Matsumura, S. Izumi // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2000. - V. 132. - P. 99-104.

41. Structural and electrical properties of Fe-doped Ti02 thin films // A.Z. Bally, E.N. Korobeinikova, P.E. Schmid // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998: - V. 31. P. 1149-1154.

42. Lee, J.-Y. Electronic properties of N- and C-doped Ti02 / J.-Y. Lee, P. Jaewon, J.H. Cho // Applied Physics Letters. 2005. - V. 87. - I. 1. - P. 4-7.

43. Structural, optical and electronic properties of nanocrystalline TiN films / R. Chandra, A.-K. Chawla, D. Kaur et. al. // Nanotechnology. 2005. - V. 16. - P. 3053-3056.

44. Lan, M. First-principles study of the hydrogen doping influence on the geometric and electronic structures of N-doped Ti02 / M. Lan, Zh. Yu, W. Pei-Nan // Chemical Physics Letters. 2008. - V. 458. - P. 341-345.

45. Oxidative power of nitrogen-doped ТЮ2 photocatalysts under visible illumination / M. Mrowetz, W. Balcerski, A. J. Colussi et. al. // J. Phys. Chem. B. 2004. - V. 108. -N. 45. -P. 17269-17273.

46. Park, S.-W. Characteristics of N-doped titanium oxide prepared by the large scaled DC reactive magnetron sputtering technique / S.-W. Park, J.-E. Heo // Separation and Purification Technology. 2007. - V. 58. - P. 200-205.

47. Photoelectrochemical characterization of nanocrystalline Ti02 films on titanium substrates / F.Y. Oliva, L.B. Avalle, E. Santos et. al. // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2002. - V. 146. - P. 175-188.

48. Орешкин, П. Т. Физика полупроводников и диэлектриков, / П.Т. Орешкин М. «Высшая школа», 1977,448 с.

49. Шалимова, К.В. Физика полупроводников / К.В. Шалимова — М. Энергоатомиздат, 1985,392 с.

50. Nelson, J. Photoconductivity and charge trapping in porous nanocrystalline titanium dioxide / J. Nelson, A.M. Eppler, I.M. Ballard // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2002. - V. 148. - P. 25-31.

51. Schwarzburg, K. Influence of trap filling on photocurrent transients inpolycrystalline ТЮ2 / K. Schwarzburg, F. Willing // Applied Physics Letters. 1991. - V. 58. - P. 2520-2522.

52. Thick titanium dioxide films for semiconductor photocatalysis / A. Mills, G. Hill, S. Bhopal et. al. // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2003. - V. 160. -P.185-194.

53. Photocatalytic Activity and Photo-Induced Wettability Conversion of ТЮ2 Thin Film Prepared by Sol-Gel Process on a Soda-Lime Glass / T. Watanabe, S. Fukayama, M. Miyauchi et. al. // J. Sol-Gel Sci. Technolo. 2000. - V. 19. - P. 71-76.

54. Zheng. S.K. Fabrication, photocatalytic activity and surface modification of nanoporous Ti02 photocatalytic thin film / S.K. Zheng, T.M. Wang, C. Weng // Journal of Materials Science Letters. 2002. - V. 21. -I. 18.- P. 1465-1467.

55. Photocatalytic Surfaces: Environmental Benefits of Nanotitania / N. S. Allen, M. Edge, J. Verran // The Open Materials Science Journal. 2009. - V. 3. - P. 6-27.

56. Masahiko M., Evaluation of photocatalytic properties of titanium oxide films prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition / M. Masahiko, T. Watanabe // Thin Solid Films. 2005. - V. 489. - P. 320-324.

57. The effect of nanosized titania-silicia film composition on photostability of adsorbed methylene blue dye / N. I. Surovtseva, A. M. Eremenko, N. P. Smirnova et. al. // Theoretical and Experimental Chemistry. 2007. - V. 43. - N. 4. - P. 235-240.

58. Photocatalytic degradation of methylene blue by Au-deposited Ti02 film under UV irradiation / C. Yogi, K. Kojima, T. Takai et. al. // J. Mater. Sci. 2009. - V. 44. - P. :821-827.

59. Photodegradation of methylene blue in water, a standard method to determine the activity of photocatalytic coatings? / J. Tschirch, R. Dillert, D. Bahnemann et. al. // Res. Chem. Intermed. -2008. V. 34. -N. 4. - P. 381-392.

60. Xingwang, Z. Preparation of anatase Ti02 supported on alumina by different metal organic chemical vapor deposition methods / Z. Xingwang, Z. Minghua, L. Lecheng // Applied Catalysis A: General. 2005. - V. 282. -1. '/2. - P. 285-293.

61. Лобушкин, B.H. Внешнее электрическое поле анодных оксидных пленок / В.Н. Лобушкин, В.Н. Таиров // Электрохимия. 1976. - Т. 12. - В. - 5. - С. 779-780.

62. Моргунов, М.С. Восстановление поверхностного потенциала аморфного оксида тантала / М.С.Моргунов, С.Д. Ханин // ФТТ. -1984. Т. 26. - В. 12. - С. 3545-3547.

63. Зудов, А.И. О формировании отрицательного заряда в анодных окисных пленках в процессе их роста / А.И. Зудов, Л.А. Зудова // Электрохимия. 1973. - Т. IX. -В. 3.-С. 331-333.

64. Лобушкин, В.Н. Исследование объемного заряда анодных оксидных пленок / В.Н. Лобушкин, И.М. Соколова, В.Н.Таиров // Электрохимия. 1976. - Т. 12. - В. 5. - С. 392-396.

65. Релаксация электретного состояния в аморфном оксиде тантала / М.С. Моргунов, В.М. Муждаба, В.Н. Таиров и др.// ФТТ. Т. 25. - № 11. - С. 3431-3436.

66. Many, A. Theory of transient space-charge-limited currents in solids in the presence of trapping/ A. Many, G. Rakavy //Phys. Rev. 1962. - V. 126. -N. 6. - P. 1980-1989.

67. Batra, I.P. Discharge characteristics of photoconducting insulators / LP. Batra, K.K. Kanazawa, H. Seki //Appl. Phys. 1970. -V. 41. -N. 8. - P. 3416-3422.

68. Charge-carrier dynamics following pulsed photoinjection / LP. Batra, K.K. Kanazawa, B.H. Schechtman et. al. //Appl. Phys. 1971. -V. 42. -N. 3. -P.

69. Wintle, H.J. Decay of static electrification by conduction processes in polyethylene / H.J. Wintle // Appl. Phys. 1970. - V. 41. - N. 10. - P. 4004-4007.

70. Kanazawa, K.K. Decay of surface potential in insulators / K.K. Kanazawa, I.P. Batra,

71. H.J. Wintle // Appl. Phys. 1972. - V. 43. -N. 2. - P. 719-720.

72. Chudleigh, P.W. Charge transport through a polymer foil / Chudleigh, P.W. //Appl. Phys. Lett. 1977. -V. 48 -N. 11. - P. 4591-4596.

73. Seki, H. Photocurrents due to pulse illumination in the presence of trapping / H. Seki,

74. P. Batra //Appl. Phys. 1971. - V.42. -N. 6. - P. 2407-2420.

75. Seki, H. Field-depent photo injection efficiency of carriers in amorphous Se films / H. Seki // Phys. Rev. 1970. - V. 2. -N. 12. - P. 4877-4882.

76. Wintle, H.J. Space charge limited currents in graded films / H.J.Wintle //Thin Solid Films. 1974. - V. 21. - P. 83-90.

77. Кузьмин, Ю.И. Исследование процессов объемной и поверхностной релаксации зарядов в полимерных электретах/ Кузьмин Ю.И. //Автореф. канд диссертации. —Л. ЛЭТИ. 1984.-20 с.

78. Wintle, H.J. Surface-charge decay in insulators with nonconstant mobility and with deep trapping / H.J. Wintle //Appl. Phys. 1972. - V. 43. -N. 7. - P. 2927-2930.

79. Кузьмин, Ю.И. Перколяционное шунтирование электролизованной поверхности / Ю.И. Кузьмин // ФТТ. 1999. - Т. 25. - В. 21. - С. 78-84.

80. Барыбин, А.А. Релаксация заряда в проводящих диэлектрических пленках с мелкими и глубокими ловушками / Барыбин А. А., Шаповалов В. И. // ФТТ. 2008. — Т. 50. -№ 5. С. 781-793.

81. Чопра, К.Л. Электрические явления в тонких пленках / К.Л. Чопра — М. «Мир», 1972, 435 с.

82. Горский, В.Г. Планирование промышленных экспериментов/ В.Г. Горский, Ю.П. Адлер М.: Металлургия, 1974. - 264 с.

83. Электреты: Под ред. Г. Сесслера. — М.: Мир, 1983. 486 с.

84. Watanabe, Т. Photocatalytic activity and photoinduced wettability conversion of Ti02 thin film prepared by sol-gel process on a soda-limi glass / T. Watanabe // Journal of sol-gel science and technology. 2002. - V. 19. — P.71-76.

85. Хороших, B.M. Пленки диоксида титана для фотокатализа и медицины / В.М. Хороших, В.А. Белоус // Ф1П ФИП PSE. 2009. - Т. 7. - № 3. - Р. 223-238.

86. Патент на изобретение РФ №2269495, МПК С03С17/245, опубл. 10.02.2006

87. Патент на изобретение РФ №2351688, МПК С23С16/40, опубл. 10.04.2009

88. Селективные и широкополосные ультрафиолетовые сенсоры / В.Н. Комащенко, К.В. Колежук, Е.Ф. Венгер и др. // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28, вып. 19. - С. 32-36.

89. Лисаченко, А.Л. Точечные дефекты структуры как центры сенсибилизации ТЮ2 к видимой области спектра / А.Л. Лисаченко, Р.В. Михайлов // Письма в ЖТФ. 2005. - Т. 31, вып. 1.-С. 42-49.

90. Zhang, J.-Y. Structural and electrical properties of tantalum oxide films grown by photo-assisted pulsed laser deposition / J.-Y. Zhang, I.W. Boyd // Appl. Sur. Sci. — 2002. V. 186.-P. 40-44.

91. К теории электретного эффекта / Ю.А. Гороховатский, А.Н. Губкин, В.К. Малиновский и др. // ФТТ. 1982. - Т. 8. - С. 2483-2485.

92. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике / И.Н. Бронштейн,К.А. Семендяев // М. «Наука» 1967, 608 с.

93. СПИСОК РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1. Статьи в журналах

94. AI. Завьялов, A.B. Метод определения подвижности электронов в диэлектрической пленке / A.B. Завьялов, В.И. Шаповалов // Вакуумная техника и технология. 2007. - Т. 17, № 3. - С. 199-202.

95. А2. Барыбин, A.A. Релаксация гомозаряда в диэлектрической пленке / A.A. Барыбин, A.B. Завьялов, В.И. Шаповалов //Изв. СПБГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета). — 2008, Вып. 3.-С. 23-28

96. A3. Завьялов, A.B. Исследование фотопроводимости пленок оксида титана / A.B. Завьялов, В.И. Шаповалов // Вакуумная техника и технология. -2008.-Т. 18, №3.-С. 187-190.

97. A4. Завьялов, А.В Супергидрофильность пленок оксида титана / Завьялов А.В, Комлев А.Е., Шаповалов В.И.// Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. -Вып. 10.-С. 16-20.

98. А.5. Завьялов, A.B. Гидрофильные свойства оксинитрида титана / Завьялов A.B., Михальчевский А.О.// Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. Вып. 10.-С. 16-20.

99. А.6., Шаповалов, В.И. Модифицирование поверхности стекла пленкой диоксида титана, синтезированной золь-гель методом / Шаповалов В.И., Завьялов A.B., Смирнова И.В. и др. // Физика и химия стекла, 2010. Т. 36 (Принята к публикации).

100. А.7. Завьялов, А.В.Изменение поверхностных свойств стекла методом реактивного магнетронного распыления / Завьялов A.B., Комлев А. Е., Шутова Н.С.// Вакуумная техника и технология. — 2010. — Т. 20, № 4. (Принята к публикации)

101. Статьи в материалах конференции

102. А9. Завьялов, A.B. Определение электрофизических параметров пленок оксидов путем инжекции электронов / A.B. Завьялов, В. И Шаповалов // Температуроустойчивые функциональные покрытия: Материалы XX

103. Всеросс. совещания г. Санкт-Петербург, 27-28 ноября 2007 г. СПб: Изд-во «JIEMA», 2007.-С. 38.

104. А10. Завьялов ,А.В. Фотопроводимость пленок оксида титана / A.B. Завьялов, В.И. Шаповалов // НАНО-2008: Материалы международной конференции г. Минск, 22-25 апреля 2008 г.

105. А20. Способ получения фотокаталитически активного покрытия. Заявка на полезную модель, per. №2010119620, дата поступления 17.05.2010.