Высококонцентрированные нанокомпозиты и многослойные нанотолщинные фоторецепторы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор физико-математических наук Денисюк, Игорь Юрьевич

• Денисюк, Игорь Юрьевич
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Денисюк, Игорь Юрьевич

Обозначения и сокращения.

Введение.

Часть 1. Новые оптические и полупроводниковые материалы на основе объемных высококонцентрированных композиций из нанокристаллов полупроводников в органическом связующем

Глава 1.1 Технология высококонцентрированных нанокомпозитов [нанокристаллы полупроводника]-[органическая матрица].

1.1.1 Формулировка идеи высококонцентрированных композитов из нанокристаллов неорганических полупроводников в органической (полимерной) матрице.

1.1.2 Синтез нанокристаллов неорганических полупроводников в растворах полимеров (этап 1).

1.1.3. Синтез нанокристаллов неорганических полупроводников в растворах полимеров с предельно высокими концентрациями (этап 2).

1.1.4. Синтез нанокристаллов неорганических полупроводников в низкомолекулярной органической матрице.

1.1.5. Синтез нанокристаллов органических полупроводников (красителей) в полимерной матрице.

Глава 1.2. Свойства высококонцентрированных нанокомпозитов [нанокристаллы неорганического полупроводника]-[органическая матрица].

1.2.1. Спектры оптического поглощения нанокомпозитов.

1.2.2. Рефракция нанокомпозитов.

1.2.3. Люминесценция нанокомпозитов.

1.2.4. Рассеяние света (мутность) в среде из нанокомпозитов

1.2.5. Полупроводниковые свойства нанокомпозитов.

1.2.6. Определение размеров нанокристаллов в нанокомпозитах.

Глава 1.3 Свойства высококонцентрированных нанокомпозитов [нанокристаллы органического полупроводника]-[органическая матрица].

1.3.1. Спектры поглощения нанокомпозитов.

1.3.2. Люминесценция нанокомпозитов.

1.3.3. Нанокомпозиты как полупроводниковая среда.

1.3.4. Спектральная сенсибилизация внутреннего фотоэффекта в полимерах нанокристаллами красителей.

Глава 1.4. Структура высококонцентрированных нанокомпозитов [нанокристаллы неорганического полупроводника]-[органическая матрица].

1.4.1. Структурные, механические и технологические свойства нанокомпозитов.

1.4.2. Объемные и весовые соотношения в двухкомпонентных нанокомпозитах [нанокристаллы полупроводника] низкомолекулярные органические оболочки].

1.4.3. Рефракция нанокомпозитов двух- и трехкомпонентной структуры.

1.4.4. Технология нанокомпозитов двухкомпонентной структуры [нанокристаллы]-[низкомолекулярная оболочка] без матрицы.

1.4.5. Нанокомпозиты структуры [нанокристаллы] -[низкомолекулярная оболочка] с модифицированной (пассивированной) поверхностью оболочек.

1.4.6. Химические превращения нанокомпозитов путем химических реакций с веществом оболочек. химическое модифицирование оболочек в нанокомпозитах)

1.4.7. Химический состав и структура синтезированных нанокомпозитов.

Часть 2. Физические принципы построения планарных многослойных наноструктурированных полупроводниковых сенсоров для записи изображений.

Глава 2.1. Методика изготовления составных элементов многослойных сенсоров.

2.1.1. Проводящее покрытие.

2.1.2. Изготовление генерационно-инжекционных слоев на основе халькогенидных полупроводников.

2.1.3. Изготовление генерационно-инжекционных слоев из фталоцианинов методом вакуумной сублимации.

2.1.4. Разработка лабораторной технологии нанесения транспортно-термопластических слоев способом электростатического распыления.

Глава 2.2. Исследование физических процессов в составных элементах многослойных ЭФ и ФТП структур.

2.2.1. Физические процессы в генерационно-инжекционном слое. Проблема согласования структуры при ее функционировании в последовательном ФТП и ЭФ процессах.,.

2.2.2. Физические процессы в транспортно-термопластическом слое. Кинетика формирования проявленного (фазового) ФТП изображения.

2.2.3. Физические процессы на границе генерационное инжекционного и транспортно-термопластического слоев

2.2.4. Генерационные слои на основе сублимированных в вакууме фталоцианинов.

2.2.5. Физические процессы на границе верхняя свободная поверхность ЭФ и ФТП структуры - окружающая газовая атмосфера.

Глава 2.3. Разработка новых ФТП материалов.

2.3.1. Оптимизация структуры, обеспечивающей максимальные сенситометрические и структурометрические параметры ФТП материалов.

2.3.2. Разработка ФТП материалов, обеспечивающих повышение их чувствительности за счет расширения спектральной характеристики до 820 нм без ухудшения разрешающей способности.

2.3.3. Использование процесса переноса носителей заряда через границу между элементами структуры ФТП материала для внутреннего растрирования записываемого изображения.

Глава 2.4. Новые ФТП материалы.

2.4.1. Свойства новых реверсивных ФТП материалов.

2.4.2. Области использования новых ФТП материалов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высококонцентрированные нанокомпозиты и многослойные нанотолщинные фоторецепторы»

Наноструктурирование» - это создание материалов, у которых нанометровая размерность элементов (например, в диапазоне размеров 1.Л00 нм) играет определяющую роль для получения новых свойств, отсутствующих как у исходных компонентов, так и в структурах с иной размерностью элементов [1-5]. Одним из возможных способов наноструктурирования является создание композиционных гетерогенных материалов типа наполнитель-матрица, у которых частицы наполнителя имеют размеры, лежащие в нано диапазоне 1.100 нм, они всегда разделены между собой заполненными однородной матрицей промежутками. Второй пример наноструктурирования - это создание многослойных планарных полупроводниковых структур с элементами в виде различных слоев (металлов, полупроводников, диэлектриков), в которых один или несколько элементов имеют толщину из области нанодиапазона.

Наноструктурирование путем создания гетерогенных нанокомпозитов интересно тем, что элементарные частицы наполнителя, с одной стороны, еще сохраняют свойства массивных твердых тел, а с другой стороны, уже начинают обладать рядом новых свойств. При этом нанокомпозиты могут обладать оптической однородностью - отсутствием рассеяния света, вызываемого гетерогенным составом, что делает такие материалы оптическими средами, поскольку все размеры неоднородностей меньше длины волны света. Другим важным свойством наноструктурированной гетерогенной среды с полупроводниковым наполнителем может быть наличие сквозного переноса темповых и световых носителей заряда через нее, т.е. нанокомпозиты могут быть одновременно и оптической и полупроводниковой средами. Для реализации последнего нанокомпозиты в качестве наполнителя должны содержать высокую концентрацию полупроводникового компонента - сопоставимую по объему с матрицей. В наноразмерных кристаллах уже имеется кристаллическая решетка массивного твердого тела со своими оптическими и полупроводниковыми параметрами, в них наблюдаются такие твердотельные эффекты, как внутренний фотоэффект, экситонные процессы, люминесценция.

При размерах нанокристаллов меньше боровского радиуса экситона в них проявляются квантово-размерные эффекты. В связи с этим в настоящее время широко исследуются квантово-размерные свойства изолированных нанокристаллов, при этом нанокристаллы приготавливаются, как правило, в разбавленных растворах, что

Приводит К изучению индивидуальных свойств нанокристаллов. В противоположность этим исследованиям мы поставили перед собой задачу изучения коллективных свойств нанокристаллов, а это стало возможно лишь при их высоких концентрациях в матрицах. Естественно, что в результате этого в наших нанокомпозитах могут появиться и новые свойства - оптические, полупроводниковые, механические и т.п. До сих пор наше направление исследований продолжает оставаться оригинальным.

Наноструктурирование путем введения нанотолщинных слоев в многослойные фоторецепторы позволяет добиться согласованной работы всей многокомпонентной структуры и использовать при этом фоточувствительные полупроводниковые материалы из более широкого круга веществ, т.е. добиться достижения более высоких параметров фоторецепторов привлечением новых материалов.

Соответственно диссертация посвящена двум объектам, наноразмерность в которых является определяющей для формирования свойств - высококонцентрированным нанокомпозитам и многослойным полупроводниковым фоторецепторам, в которых нанотолщинные генерационные слои являются главным элементом структуры.

В первой части диссертационной работы речь идет о создании и исследовании новых сред на основе нанокристаллов полупроводников в диэлектрических (органических) матрицах, которые при большом содержании полупроводникового компонента одновременно обладают свойствами и оптической и полупроводниковой среды. Исследования в этом материаловедческом направлении были начаты нашими работами [6,7], в них были поставлены задачи по разработке композиций из нанокристаллов неорганических и органических полупроводников в органических матрицах при высоких концентрациях компонентов. Цикл исследований по этому направлению изложен в работах [6-14].

Во второй части диссертационной работы речь идет о многослойных фоторецепторах (сенсорах) с нанотолщинными генерационно-инжекционными слоями. И хотя рассматриваются общие принципы построения многослойных фоторецепторов, которые могут быть использованы для создания фоточувствительных устройств электрофотографических (ЭФ) принтеров и копиров [15-18], фототермопластических (ФТП) материалов [19,20], а также гибридных цифровых приемниках изображения [21], рассмотрение проведено на примере многослойных фоторецепторов, работающих в последовательном ФТП процессе, и полученные результаты поэтому продемонстрированы разработкой новых ФТП материалов.

Изучением последовательного ФТП процесса мы начали заниматься [22], когда, с одной стороны, этому направлению уже было посвящено значительное количество исследований [23], а с другой стороны, достигнутые в них успехи оказались весьма скромными для практического использования ФТП материалов. Полученные нами результаты [22,24-32] позволили создать новые высокочувствительные и высокоразрешающие ФТП материалы для работы в последовательном ФТП процессе.

Таким образом, два на первый взгляд столь различных объекта, как нанокристаллы в органических матрицах и нанотолщинные слои в многослойных фоторецепторах обладают общими свойствами, которые, нам представляется возможным рассматривать их как примеры сенсибилизированных наноструктурированных многокомпонентных структур.

Актуальность исследований определяется тем, что прогресс во многих областях современной науки и техники связан с исследованиями объектов с наноразмерными структурными элементами, которые сегодня ведутся широким фронтом. Здесь главная цель - изучение новых свойств, определяемых наноразмерностью, создание материалов с такими свойствами и применение их на практике. Эту тенденцию хорошо передает и новый термин - «наноструктурирование» как способ и т-ч и получения новых материалов с новыми свойствами. В диссертационной работе обобщены исследования двух видов наноструктур ирования - (1) введением высоких концентраций нанокристаллов полупроводников в органические матрицы получить материалы, одновременно являющиеся оптическими и полупроводниковыми средами, и (2) использованием нанотолщинных полупроводниковых слоев улучшить свойства многослойных структур фоторецепторов.

Цель работы состояла в создании наноструктурированием новых композиционных материалов, одновременно являющихся оптическими и полупроводниковым средами путем введения высоких концентраций нанокристаллов в органические матрицы, а также многослойных структур фоторецепторов с улучшенными свойствами путем использования нанотолщинных полупроводниковых слоев.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить задачи:

- разработать способы синтеза высококонцентрированных нанокомпозитов из нанокристаллов неорганических и органических полупроводников в различных органических матрицах,

- исследовать оптические, полупроводниковые и другие свойства высококонцентрированных нанокомпозитов в растворах ив твердых слоях,

- исследовать структуру нанокомпозитов, ответственную за их свойства.

- разработать физические принципы регистрации оптического изображения с помощью многослойных материалов в последовательном ФТП процессе и на их основе создать оптимизированную структуру, обеспечиваюпЛую максимальные сенситометрические и структурометрические параметры ФТП материалов,

- разработать лабораторную технологию и технологическую базу для изготовления ФТП материалов с высокими сенситометрическими и структурометрическими параметрами.

Объектами исследования служили две структуры с наноразмерными элементами. Первая структура - двухкомпонентные наноструктурированные композиты, представляющие собой трехмерные нанокристаллы неорганических или органических полупроводников в органических (полимерных или низкомолекулярных) матрицах с концентрациями нанокристллического компонента в диапазоне 1.30 об. %. Вторая структура - многослойные фоторецепторы с полупроводниковыми нанотолщинными слоями.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые:

- создано новое направление - нанокомпозиционные материалы, на основе высоких концентраций неорганических или органических нанокристаллов в органических матрицах, одновременно являющиеся оптическими и полупроводниковыми средами, в том числе:

- найдены и осуществлены способы синтеза нанокомпозитов составов: [нанокристаллы неорганического полупроводника] -[полимерная матрица], [нанокристаллы неорганического полупроводника]-[низкомолекулярная матрица], [нанокристаллы неорганического полупроводника с низкомолекулярными оболочками]-[нейтральная полимерная матрица], [нанокристаллы органического полупроводника]-[полимерная матрица] в растворах при высобсих концентрациях компонентов (~ десятки об. %); при этом до наших работ нанокристаллы органических полупроводников (красителей) не были известны, исследованы свойства растворов и твердых слоев высококонцентрированных нанокомпозитов из нанокристаллов органических и неорганических полупроводников, в частности: обнаружен эффект сшивания высококонцентрированных нанокомпозитов с полимерными матрицами при переходе от раствора к твердому состоянию, найдены способы предотвращения этого эффекта,

- показано, что твердые слой высококонцентрированных двухкомпонентных нанокомпозитов - оптические среды, поскольку светорассеяние в них не превышает светорассеяние использованных полимерных матриц, в частности, показано, что высокая концентрация нанокристаллов позволяет создавать высокорефрактивные нанокомпозиционные материалы, показатель преломления которых выше, чем у полимерных матриц,

- показано, что твердые слои двухкомпонентных нанокомпозитов -полупроводниковые (фотополупроводниковые) среды, поскольку они обладают линейным перколяционным порогом протекания, обеспечиваюш,им им при высоких концентрациях нанокристаллов сквозную электропроводность и фотопроводимость, в частности, показано, что нанокристаллы полупроводников - новые спектральные сенсибилизаторы внутреннего фотоэффекта в полимерных матрицах,

- показано, что создание структуры «ядро-оболочка» позволяет синтезировать высококонцентрированные нанокомпозиты из нанокристаллов неорганических полупроводников с низкомолекулярной органической оболочкой, имеющие предельно высокую концентрацию полупроводника до -90 об. %, введение такого материала в нейтральные полимеры позволяет получать оптически однородные композиты с концентрацией нанокристаллов до 30 об. %,

- показана возможность проведения химических реакций с материалом оболочек без изменения исходной структуры нанокомпозита,

- предложены новые модели физических процессов двух основных стадий - стадии образования скрытого электростатического изображения и стадии преобразования этого изображения в рельефно-фазовое изображение при термическом проявлении многослойных ФТП материалов; модели, заложенные в разработанную лабораторную технологию, позволили создать ФТП материалы с рекордно высокими параметрами,

- предложена усовершенствованная структура ФТП материалов, в которую введены новые элементы - адгезионный подслой, барьерный подслой, диэлектрический модулирующий растр,

- показано, что для светочувствительного материала - аморфного 8е, легированного высокими (до 45%) концентрациями Те, многослойная структура фоторецептора может быть эффективно согласована для работы в последовательном ФТП процессе только в том случае, если генерационно-инжекционные слои имеют толщину в нанодиапазоне,

- проведена разработка лабораторной технологии и получены образцы ФТП материалов с рекордно высокими сенситометрическими и структурометрическими параметрами.

Практическую ценность представляют высококонцентрированные двухкомпонентные наноструктурированные композиты как новые оптические и полупроводниковые среды, а также многослойные структуры фоторецепторов с полупроводниковыми нанотолщинными слоями; в частности, высокорефрактивные нанокомпозиционные материалы с показателем преломления выше, чем у исходных полимерных матриц, полностью органические нанокомпозиты из нанокристаллов красителей в полимерной матрице как регистрирующие среды или не рассеивающие краски. Кроме того практическую ценность представляет и комплекс физико-технологических разработок, который привел к созданию нового класса регистрирующих материалов -высокочувствительных и высокоразрешающих ФТП материалов.

На защиту выносятся положения:

1. Способы синтеза высококонцентрированных нанокомпозитов, из нанокристаллов неорганических и органических полупроводников в органических (полимерных и низкомолекулярных) матрицах, заключающиеся в выращивании нанокристаллов в жидкой среде в присутствии молекул органических веществ, образующих оболочки на нанокристаллах. При этом нанокристаллы растут при проведении химической реакции синтеза или из пересыщенного раствора полупроводникового вещества, а материал оболочек может быть как одним из компонентов химической реакции синтеза, так и дополнительно введен в реакционный раствор до начала образования нанокристаллов. В результате синтеза нанокомпозита оболочки химически присоединяются к поверхности нанокристаллов и в дальнейшем не могут быть отделены от них. Нанокомпозиты относятся к высококонцентрированным при объемной концентрации в них нанокристаллов более 5 об. %.

2. Высококонцентрированные нанокомпозиты одновременно являются оптическими и полупроводниковыми средами с новыми свойствами. Как оптические среды по светорассеянию и механическим свойствам они близки к полимерным материалам, но в то же время отличаются от них повышенным показателем преломления, наличием оптического поглощения, люминесценции, полупроводниковых и фотополупроводниковых свойств, обязанных высокой концентрации полупроводникового компонента.

3. Нанокристаллы неорганических и органических полупроводников являются эффективными спектральными сенсибилизаторами внутреннего фотоэффекта в полимерных матрицах.

4. Комплекс свойств органических нанокомпозитов, в которых спектры оптического поглощения, люминесценции и внутреннего фотоэффекта по сравнению с красителями в молекулярной форме трансформированы, а полосы значительно уширены. Малое светорассеяние нанокомпозитов позволяет изучать кристаллическую форму красителей.

5. Двухкомпонентные нанокомпозиты из нанокристаллов неорганических полупроводников в низкомолекулярной матрице обладают максимально достижимыми предельными концентрациями полупроводника (до 90 об. %) и как высокорефрактивные добавки могут вводиться в нейтральные полимеры для создания оптических трехкомпонентных сред с повышенным показателем преломления, варьируемым концентрацией нанокристаллов.

6. Комплекс физических процессов, протекающих в многослойной структуре фоторецепторов при экспонировании и проявлении, и модели, описывающие эти процессы.

7. Многослойная структура с введенными в нее новыми элементами - адгезионным подслоем, барьерным подслоем, диэлектрическим модулирующим растром, и способы согласования ее элементов для эффективного функционирования фоторецептора в последовательном ФТП процессе.

8. Способы реализации многослойной структуры, приведшие к созданию новых ФТП материалов с рекордно высокими параметрами по светочувствительности и разрешающей способности.

Личный вклад автора:

В диссертационной работе обобщены результаты исследований, выполненных лично автором или в коллективе с Акимовым И.А., Мешковым A.M., Гоголевым Ю.А., Кисловским И.Л., Травиным В.Г., Балашовым A.B.

Автор участвовал в постановке исследований, изложенных в обеих частях диссертации от начала работы и до ее завершения на всех промежуточных этапах. Автору принадлежит большая часть технологических и методических разработок, им лично созданы основные оригинальные технологические и измерительные установки и на них проведены исследования. На всех этапах выполнения работы роль автора была значительной и определяющей в обсуждении результатов, планировании новых экспериментов и в написании статей.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 19 статьях. Общее число опубликованных автором работ составляет i(S наименований.

Апробация работы. Материалы диссертации были опубликованы в виде тезисов, докладывались и обсуждались на 7 симпозиумах, совещаниях и семинарах: Международном симпозиуме «Информационная оптика. Научные основы и технологии» Москва, 2730 августа 1997 г.; 9-ом Совещании по диагностике высокотемпературной плазмы, 2-4 июня 1997 г., С-Петербург, Россия; Международной конференции «Electronic Processes in Organic Materials» ICEPOM-2), 18-22 мая 1998 г., Киев, Украина; Международном

14 конгрессе по фотографической науке (ICPS-98), 7-11 сентября 1998 г., Антверпен, Бельгия; Международной конференции «Electronic Processes in Organic Materials)) ICEPOM-3), 22-28 мая 2000 г., Харьков, Украина; Symposium on Astronomical Telescopes and Instrumentation, 20-28 марта 1998 г., Гаваи, США, на 53 чтениях имени академика Д.С. Рождественского 15 декабря 2000 г. ГОИ им. СИ. Вавилова, Санкт-Петербург.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух частей, состоящих из 4 глав каждая, заключения, списка цитируемой литературы из 102 наименований, в том числе основных публикаций автора из 19 наименований. Объем диссертации составляет 271 страницу, включая 75 рисунков и 15 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Денисюк, Игорь Юрьевич

Заключение

В части 1 диссертации создано новое материаловедческое направление: высококоицеитрироваииые нанокомпозиты оптические и полупроводниковые среды.

В нем:

1. Разработаны основы технологии изготовления таких нанокомпозитов из нанокристаллов неорганических или органических (красители) полупроводников в органических (низкомолекулярных или полимерных матрицах.

2. Наноструктур ированием получены четыре типа высококонцентрированных нанокомпозитов, в которых оба компонента находятся в сопоставимых по величине (в об. %) концентрациях, а именно, нанокристаллы неорганических полупроводников в полимерной матрице с поверхностно-активными свойствами, т.е. полимерные молекулы имеют активные группы, (для разных полимерных матриц достигнуты предельные концентрации 8.35 об. %); нанокристаллы органических полупроводников - красителей в полимерной матрице с поверхностно-активными свойствами (полностью органический нанокомпозит, достигнуты предельные концентрации нанокристаллов 10 об. %); нанокристаллы неорганических полупроводников в низкомолекулярных матрицах (достигнуты предельные концентрации нанокристаллов 90 об. %); нанокристаллы неорганических полупроводников в органических низкомолекулярных оболочках в нейтральных полимерных матрицах (достигнуты концентрации 10.20 об. %).

3. Исследованы оптические и полупроводниковые свойства высококонцентрированных нанокомпозитов в растворах и в твердых слоях и показано, что такие нанокомпозиты одновременно обладают свойствами оптической и полупроводниковой среды. Благодаря малым размерам нанокристаллов и их равномерному распределению в органических матрицах высококонцентрированные нанокомпозиты как в растворах, так и в виде твердых слоев, обладают малым светорассеянием - они прозрачны в спектральных областях, где ни матрица, ни полупроводниковый компонент не имеют больших коэффициентов поглош;ения, а высокие концентрации полупроводниковых нанокристаллов приводят к наличию в нанокомпозитах сквозной проводимости и фотопроводимости. В композите сочетаются полезные свойства его компонентов, а именно, оптические и полупроводниковые свойства кристаллов полупроводника с технологическими и механическими свойствами полимерной Матрицы. Такая совокупность свойств открывает новые возможности в создании принципиально новых материалов, одновременно являющихся оптическими и полупроводниковыми средами, позволяет для многих неорганических и органических полупроводников исследовать их физические свойства в кристаллическом состоянии методами абсорбционной спектроскопии, люминесценции, рефракции, электропроводности, фотопроводимости и др. без таких трудоемких операций, как выращивание монокристаллов или учет светорассеяния в микрокристаллических объектах, позволяет создавать новые регистрирующие среды (высокоразрешающие ЭФ и ФТП материалы), новые оптические элементы (светофильтры, прозрачные, не рассеивающие краски, иммерсионные и высокорефрактивные среды, объемные люминофоры) и т.д.

4. Исследована структура нанокомпозитов, ответственная за их свойства. Показано, что в процессе синтеза нанокристаллы покрываются органическими оболочками, которые выполняют несколько функций в нанокомпозите: ограничивают рост нанокристаллов и позволяют синтезировать монодисперсные по размерам ансамбли нанокристаллов с размером частиц, лежащем для разных ансамблей в диапазоне 2.20 нм; защищают нанокристаллы от коагуляции, стабилизируя нанокомпозиты во времени и при различных операциях с ними - «растворении», «конденсации» и т.д.; определяют свойства нанокомпозитов, например, «растворимость» в разных (жидких и твердых) растворителях.

В части 2 диссертации путем наноструктурирования разработаны новые высокочувствительные и высокоразрешающие многослойные регистрирующие материалы для работы в последовательном фототермопластическом процессе.

Здесь:

1. Разработаны физические принципы регистрации оптического изображения с помощью многослойных ФТП материалов, которые позволили провести оптимизацию их структуры с целью достижения высоких сенситометрических и структурометрических параметров ФТП материалов. Показано, что это может быть достигнуто в Многослойных структурах, в которых генерационно-инжекционный слой имеет толщину в нанометровом диапазоне (~ 100 нм).

2. Разработаны лабораторная технология и технологическая база для изготовления ФТП материалов с высокими сенситометрическими и структурометрическими параметрами.

3. Получены образцы новых ФТП материалов, которые по своим параметрам превосходят фотографические материалы по светочувствительности и значительно превосходят их по разрешающей способности.

265 * *

Я искренне благодарен моему учителю доктору физ.-мат. наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники РФ И. А. Акимову за постоянную дружескую поддержку, ценные советы, полезные дискуссии, за создание атмосферы творческого контакта в двадцатипятилетней совместной работе.

Пользуюсь возможностью поблагодарить доктора физ.-мат, наук, начальника лаборатории A.M. Мешкова, совместная работа с которым всегда была приятной и взаимно полезной.

Благодарю кандидата технич. наук., начальника отделения Ю.А. Гоголева за постоянную поддержку проводимых исследований.

За участие в проведении широкого круга экспериментальных работ благодарю сотрудников нашей лаборатории, в том числе сотрудников моей группы, кандидата технич. наук. И.Л. Кисловского, кандидата технич. наук В.Г. Травина, A.B. Балашова и Ю.Э. Бурункову.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Денисюк, Игорь Юрьевич, 2001 год

1. Yoffe A.D. //Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of Semiconductor microcrystallites (zero-dimensional system) and some quasi-two-dimensional systems// Advances in Physics, 1993, V. 42 №2. p. 173-266.

2. Woggon U. «Optical properties of Semiconductor Quantum Dots» Springer, Berlin, 1996, 198 p.

3. Dotzenko A.V., Glebov L.B., Tsehomscy Y.A. //Physic and Chemistry of Photohromic Glass. 1998. SRS Press, LSS. 190 p.

4. Gaponenko S. V. «Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals» Cambridge University Press, 1998, 241 p.

5. Помогайло А.Д., Розенберг A.C., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М «Химия», 2000, 672 С.

6. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Напокристаллы полупроводников в полимерной матрице новые оптические среды»//Опт. и спектр. 1992, т. 72, в. 4, с. 1026-1032.

7. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M., «Создание оптических сред из композиций нанокристаллов красителей в полимерных матрицах»// Опт. и спектр., 1994, т. 77, в. 6, с. 954-958.

8. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Наноструктурированные фотопроводники новые среды для электрофотографических и фототермопластических материалов», Оптич. журнал, 1996, № 4, с.69-76.

9. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Спектральная сенсибилизация регистрирующих материалов». Опт. и спектр. 1997, т. 83, № 4, с. 685-690.

10. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Сенсибилизированный фотоэффект в многокомпонентных полупроводниковых структурах», Оптич. журнал, 1998, т. 65, № 12, с. 118-123.

11. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Нанокристаллические спектральные сенсибилизаторы». Жури, научн. и прикл. фотогр., 1998, т, 43, № 4, с. 40-43.

12. Akimov I.A., Meshkov A.M., Denisyuk I.Yu. «Nanostmctured composite organic semiconductors». Functional Materials, 1998, v. 5, № 3, p. 363-366 (Kharkiv).

13. Akimov LA., Denisyuk I.Yu., Meshkov A.M., «Nanofhase spectral sensitisers», Sci. Appl. Photo., 1998, v. 40, № 4, p. 335-340.

14. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Классические (не квантовые) напокристаллы полупроводников в органических матрицах», Оптич. журнал, 2001, т. 68, № 1, с. 18-24.

15. Шнейдман И.Б. Электрофотография на селеновых слоях. Машиностроение, М. 1982, 254 С.

16. Гайдялис В.И., Маркевич Н.Н., Монтримас Э.А. «Физические процессы в электрофотографических слоях ZnO» Вильнюс: Минтис, 1968,367 с.

17. Медеи А., Шо М. Физика и применение аморфных полупроводнииков. М., Мир, 1991, 670 с.

18. Leznoff С.С., Lever А.В.Р. Phtalocyanines; Properties and Applications. VCH: New York, 1989-1996; V. 1-4.

19. Термопластическая запись. Сб. переводных статей. Составитель Василевский Ю.А. Изд. «Искусство», М. 1966, 164 С.

20. Черкасов Ю.А., Фототермопластический процесс. Сб. «Несеребряные фотографические процессы», под ред. Картужанского А.Л., Л. Химия. 1984, с. 45-103.

21. Zhao W., Rowlands J.А., «А large area solid-state detector for radiology using amorphous selenium», in R. Shaw, Ed., Physics of Medical Imaging, Proc. SPIE 1896, 1993, p. 114-120

22. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Кисловский И.Л., Мешков A.M. «Фототермопластическая пленка для аппаратуры аэрокосмического наблюдения», Оптич. журнал, 1993, № 12, с. 65-71.

23. Гренишин С.Г., Черкасов Ю.А. Оптический журнал. 1996, № 9, с. 3-12.

24. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Кисловский И.Л., Мешков A.M. «Физика высокочувствительного последовательного ФТП процесса», Оптич. журнал, 1996, № 4, с. 49-56.

25. Балашов А.В., Денисюк И.Ю., Акимов И.А., Мешков A.M., «Инжекционный слой двухслойного материала в последовательном ФТП процессе», Оптич. журнал, 1996, № 4, с. 57-60.

26. Денисюк И.Ю. «Нанесение транспортно-термопластического слоя ФТП материалов способом электростатического распыления», Оптич. журнал, 1996, № 4, с. 61-65.

27. Акимов И.А., Денисюк И.Ю., Кисловский И.Л., Мешков A.M. «Способы внутреннего растрирования фототермопластических материалов с инжекционной сенсибилизацией», Оптич. журнал, 1998, т. 65 № 3, с. 16-24.

28. Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Внутреннее растрирование фототермопластического материала диэлектрическим модулятором инжекции носителей заряда», Оптич. журнал, 1998, т. 65, № 9, с. 62-65.

29. Акимов и. А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M. «Сенсибилизированный фотоэффект в многокомпонентных полупроводниковых структурах», Оптич. журнал, 1998, т. 65, № 12, с. 118-123.

30. Акимов И.А., Гоголев Ю.А., Денисюк И.Ю., Мешков A.M., «Принципы конструирования высокочувствительных и высокоразрешающих электрофотографических и фототермопластических материалов», Оптич. журнал, 1999, т. 66, № 3, с. 101-106.

31. Bms L. Electronic wave function in Semiconductor cluster: experiment and theory// J. Phys. Chem. 1986. V. 90, № 12, p. 2555-2560.

32. Екимов А.И., Онущенко A. A. Размерное квантование энергетического спектра электронов в микрокристаллах полупроводников// Письма в ЖЭТФ, 1984, т. 40, № 8, с. 337-340.

33. Baranov А., Masumoto J., Inoue К., Fedorov А., Onushchenko А. Size-selective two-photon spectroscopy of CuCl spherical quantum dots// Phys. Rev. B. 1997, v 55, № 23, p. 15675-15680.

34. Оптическая голография//Под ред. Корфилда Г., М., 1982. Т. 2. с. 381.

35. Wang Y., Mahler W. Degenerate four-wave mixing of CdS/polymer composite// Optic Commun., 1987, V. 61, № 3, p. 233-236.

36. Киселев В.Ф., Тимашев С.Ф. «Наноструктуры гетерогенность и флуктуации» ЖФХ, 1995, Т. 69, № 11, с. 1927-1941.

37. Birringer R., Herr U., Gleiter П.// Trans. Jap. Int. Metals. 1986. V. 27. No 1. p. 43-52.

38. J.F.XU, WJi, J.Y.Lin, S.H.Tang, Y.W.Du. Preparation of ZnS nanoparticles by ultrasonic radiation method//Appl. Phys. 1998, A 66, p. 639641.

39. Захарченко B.H. Коллоидная химия. М.: «Высшая школа», 1989,238 с.

40. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. «Электронные свойства легированных полупроводников». М, Наука, 1979, 416 с.

41. Мешков A.M. Перенос носителей заряда в сенсибилизированных неоднородных полупроводниках. Докторская диссертация. Ленинград. 1987.

42. Черкасов Ю.А., Буров П.А. «CdSe-ФТП новая регистрирующая среда для пространственных модуляторов света в широкой области спектра». Труды ГОИ, 1988, Т. 70, № 204, с. 67-73.

43. Nesheva D., Arsova D., Vateva E. Electrophotographic photoreceptors including selenium-based multilayers/ZSemicond. Sei. Technol. 1997. V. 12. p. 595-59946. «Энциклопедия полимеров» 1977. М.: «Сов. Энциклопедия». Т. 3,1151с.

44. Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей. Л.: Наука. 1967,с. 21.

45. Гавриленко В.И., Грехов A.M., Корбутяк Д.В., Литовченко В.Г. «Оптические свойства полупроводников». Справочник. Киев: «Наукова Думка» 1987, 608 с.

46. Jinyuan Chen, Lian Gao and all. «Preparation of nanosized titania powder via the controlled hydrolysis oftitaniirai alkoxide» J. Mater. Science, 1996, V. 31, p. 3497-3500.

47. Ho P.K.H., Thomas D.S., Friend H.R., Tessler N. All-Polymer Optoelectronic Device. Sciens, 1999, V. 285, p. 233-236.

48. Ramsden J., Webler S., Gratzel M. «Luminescence of colloid CdS particles in acetonitrille and acetonitrille/water mixtures». J. Phys. Chem. 1985, V. 89, № 13, p. 2740-2743.

49. Anderson M.A., Gorer S., Ptnner R. «Ahibrid electrochemical synthesis of supported, luminescent cadmium sulfide nanocrystals» J. Phys. Chem. B, 1997, V. 101, №3 1, p. 5895-5899.

50. Екимов A.M., Кудрявцев И.А., Люблинская О.Г. «Спектры экситонной люминесценции гексагональных нанокристаллов CuBr» ФТТ, 1997, Т. 39, № 9, с. 1657-1658.

51. Lee J., Sundar V., Heine J., Bawendi M., Jensen K. «Füll Color Emission from II-VI Semiconductor Quantum Dot-Polymer Composites» Adv. Mat. 2000, V. 12, p. 1205-1208.

52. Кюри Д., «Люминесценция кристаллов» М: Издатинлит, 1961,199 с.

53. Бристон Дж., Катан Л. Л. «Полимерные пленки» М. «Химия», 1993, с. 106-108.

54. Усе В., Гайдялис В., и др. «Инерционность переноса заряда в транспортном слое ОЭФЦ» Тез. докл. конф. «Электрография-91», ч. II, М.: 1991, с. 115-118.

55. Ванников A.B., Тамеев А.Р. «Дрейфовая подвижность дырок в напыленных слоях диарилдиацетиленов» Хим. физика, 1997, Т. 16, № 3, с. 124-129.

56. Ефрос Ал.Л., Ефрос А.Л. «Межзонное поглощение в полупроводниковом шаре» ФТП, 1982, т. 16, №7, с. 1209-1214.

57. Wang Y., Herrón N. «Nanometer-Sized Semiconductor Clusters: Materials Synthesis, Quantum Size Effects and Photophysical Properties» J. Phys. Chem., 1991, V. 95 № 2, p. 525-532.

58. Акимов И.A. «Флуоресценция цианиновых красителей в твердом состоянии» Опт. и спектр., 1972, т. 32, № 2, с. 317-322.

59. Акимов И.А., Черкасов Ю.А., Черкашин М.И. «Сенсибилизированный фотоэффект» М: «Наука» 1980. 384 с.

60. Акимов И. А. «Сенсибилизация фотоэффекта в твердых телах» Труды ГОИ. 1987, Т. 65, с. 68-76.

61. Акимов И.А. «Развитие работ по спектральной сенсибилизации в ГОИ» Труды ГОИ. 1991, Т. 73, с. 85-94.

62. Технология пластических масс//Под ред. Коршака В.В. 1976, М., Химия. 607 с.

63. Липатов Ю.С.// Физическая химия наполненных полимеров. 1977, М., Химия. 304 с.

64. Prise list ofNewport Corp. 1987.

65. Черкасов Ю.А. Журн. научн. и прик. фотографии и кинематографии, 1991, Т.36, № 6, с. 512-521.

66. Малахова И.А., Зеленина Л.И., Бодрова Н.А. и др. ФТП пленки с фотопроводящим деформируемым слоем. Журн. научн. и крикл. фотогафии и кинематографии, 1991, т. 3 6, № 6, с. 444-451.

67. Кошелев К.К., Черницов СВ., Орлова М.М. и др. Журн. научн. и крикл. фотографии и кинематографии, 1991, т. 36, № 6, с. 452-456.

68. Kasap S.O. Handbook of Imaging Materials ed. A. S. Diamond (New York, Dekker) 1991, p.329.

69. Rhoderik E.H. Metal-semiconductor contacts. Clarendon Press. Oxford. 1978,80 р.

70. Свойства элементов. Справочник. Под ред. Дрица М.Е. М, «Металлургия» 1985, 672 С.

71. Энциклопедия полимеров. Т. 1. Гл. ред. Картин В.А., 1972, 1224 С, Т. 2. Гл. ред. Кабанов В.А. 1974, 1032 С, Т.З. Гл. ред. Кабанов В.А. 1977, 1152СМ.Изд. «Советскаяэнциклопедия».

72. Рябова Р.И. Устюгов Т.П. Кудрявцев А.А. Исследование равновесия жидкость-пар в системе Se-Te. Труды Московского химико-технологического института, М. 1965, вып. XLIX с. 47-51.

73. Чижиков Д.М., Счастливый В.П. «Селен и селениды» М. Наука, 1964, 320 с.

74. H.W. Sands Corpus #ELA7051, CAS № 26201-32-1.

75. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.: 1981, 200 С.

76. Окраска изделий в электрическом поле. Под ред. Владычиной Е.Н. М.: 1966, 30 С.

77. Щегловский 3., Короткий Ю.С. Приборы и техн. эксперимента. 1991, № 1, с. 206-208.

78. Каверинский B.C., Смехов Ф.М. Электрические свойства лакокрасочных материалов и покрытий. М.: 1990,147 с.

79. Мыльников В.С .//Фотопроводимость полимеров. Л.: Химия, 1990. 239 С.

80. Усе В.Г. «Дрейфовая подвижность носителей заряда в композициях ПВК с сополимером стирола и дивинила» Тез. докл. конф. «Полимерные органические полупроводники и регистрирующие среды на их основе», Киев, 1989, с. 73.

81. Гущо Ю.П.//Физика рельефографии. М.: Наука, 1992. 520 С.

82. Borsenberger P.M., Weiss D.S. «Organic Photoreceptors for Imaging Systems», Marcel Dekker, Inc., New York, 1993.86. Дьяченко H.B., Черкасов Ю.А.// Жури, научн. и прикл.фотографии и кинематографии, 1991, т. 36, № 6, с. 425-444.

83. Ashiya S., Minami-ashigara. Патент США № 5,286,587 (15.02.1994).

84. H.W. Sands Corp.As #ELA 6085, CAS № 75232-44-9.

85. Черкасов Ю.А. Фототермопластический процесс. «Несеребряные фотографические процессы», под ред. Картужанского А.Л., Л. Химия. 1984, с. 45-103.

86. Maruyama Е. «Amorphous Built-in-Field Effect Photoreceptors», Jap. J. Appl. Phys. 1982, V.21, № 2, p. 213-223.

87. Nesheva D., Arsova D., Vateva E. «Electrophotographic Photoreceptors Including Selenium-based Multilayers» Semicond. Sci. Technol. 1997, V. 12, p. 595-599.

88. Kasap S.O. Handbook of Imaging Materials, ed. A.S. Diamond. New York, Dekker. 1991, 329 p.

89. Черкасов Ю.А., Буров П.А., Захарова Н.Б., Бурова Н.А., Ятлинко И.И., Федорова Е.И. // В кн.: Физика и техническое применение полупроводников ААВА: Тез. Докл. V Всесоюзн. Совещания. Вильнюс. Изд. ВГУ, 1983,0.171-172.

90. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970, 856 с.

91. Угрюмов А.И. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. 1989, г. Ленинград.

92. Гальперн А.Д., Смаев В.П. ОМП. 1988, № 11, с.49-56.272

93. Боков Ю.С. Фото-, электроно- и рентгенорезисты. М. Радио и связь. 1982, 13б С.

94. Акаев А.А., Абдрисаев Б.Д., Кутанов А.А., Снимщиков И.А. «Некоторые принципы локальной записи микроголограмм на движущийся диск» Препринт. АН Кирг. ССР. Фрунзе. 1990 г. 54 с.

95. Akaev А.А., Abdrisaev B.D., Zhumaliev К.М., Kutanov А.А. «Holographic Disk Memory with Reversible Carrier» Proc. SPIE, 1989, v.ll83,p. 15-19.

96. Черкасов Ю.А., Чайка A.H., и др. «Оптическая память со сверхвысокой скоростью ввода информации и предельной емкостью с записью наложенных микроголограмм на фототермопластическом носителе» Оптический журнал. 1997, т. б4, № 4, с. 12-18.