Получение наноструктур галлия и теллура методом термического испарения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Труфанова Маргарита Константиновна

• Труфанова Маргарита Константиновна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Труфанова Маргарита Константиновна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЛИЯ И

ТЕЛЛУРА

1.1. Электронные материалы на основе Ga и Те

1.2. Кристаллическая и зонная структуры металлического Ga и полупроводникового Те

1.2.1. Кристаллическая структура и свойства Ga

1.2.2. Кристаллическая структура и свойства Те

1.2.3. Зонная структура Ga

1.2.4. Зонная структура Те

1.3. Получение и применение кристаллических Ga и Те

1.3.1. Получение Ga

1.3.2. Получение и практическое использование Те

1.4. Получение наноструктур Ga и Те

1.5. Изучение свойств наноструктур Оа и Те

1.6. Методы исследования наноструктур с помощью компьютерной обработки данных

1.7. Воздействие лазерного излучения на наноструктуры

1.8. Цели и задачи исследований

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУР Ga И Те

2.1. Установка для получения наноструктур

2.2. Условия получения наноструктур

2.3. Метод и установка для измерения поверхностной разности потенциалов

2.4. Исходные материалы

2.5. Подготовка подложек для формирования наноструктур

2.5.1. Стеклоуглеродные подложки

2.5.2. Монокристаллические подложки Si и GaAs

2.5.3. Подложки А1/АЪОз

2.6. Выводы к Главе

ГЛАВА 3. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ НАНО- И МИКРОСТРУКТУР НА

ПОДЛОЖКАХ

3.1. Особенности конденсации термическим испарением в среде аргона

3.2. Формирования наноструктур Ga на стеклоуглеродных подложках

3.3. Наноструктуры Те на стеклоуглеродных подложках

3.4. Условия осаждения наноструктур Ga на подложках Si (100)

3.5. Конденсация наноструктур Ga на подложках GaAs

3.6. Получение наноструктур Ga на подложках А1/(Кер-А12О3)

3.7. Выводы к Главе

ГЛАВА 4. СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУР ГАЛЛИЯ И ТЕЛЛУРА НА

ПОДЛОЖКАХ

4.1. Наноструктуры на подложках и их физико-химическое взаимодействие

4.2. Тепловые условия формирования наноструктур

4.3. Фотовольтаический эффект на поверхности подложек с наноструктурами Ga и Те

4.4. Поверхностная проводимость в электронных приборах

4.5. Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Список опубликованных работ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт об использовании материалов диссертации

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт использования в учебном процессе результатов

диссертационного исследования

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Полупроводниковые и металлические наноматериалы являются основным направлением развития технологий получения материалов для наноэлектронных приборов. Достижения в разработке полупроводниковых наноразмерных структур, благодаря их оригинальным свойствам, обеспечивают создание приборов с новыми функциональными параметрами. Поэтому выбор метода получения наноматериалов и определение параметров, влияющих на их форму, количество и свойства, являются актуальным научным направлением. Высокопроизводительный и управляемый метод термического испарения, который в течение длительного времени применяется в электронном приборостроении, был использован для получения наноматериалов в данной работе [1, 2]. Этот метод позволяет получать с наименьшими затратами материалы и изготавливаемые из них приборы, в сравнении с методами, применяемыми для этих целей. Галлий (Ga) и теллур (Te) используются в качестве компонентов в полупроводниковых соединениях GaAs, Bi2Te3, GaTe [3-10]. Металлические наночастицы галлия проявляют от ультрафиолетовой до инфракрасной области длин волн плазмонный эффект, который состоит в возникновении резонансных колебаний электронов на поверхности наночастиц при их возбуждении внешними электромагнитными волнами [11]. Поэтому разработка методов получения наночастиц галлия привлекает внимание в качестве материалов для создания низкоэнергетических нанофотонных приборов и высокоэффективных термоэлементов [12-14]. Топологические свойства проявляет полупроводниковый теллур ^-типа с шириной запрещенной зоны ДЕ ~ 0,325 эВ при комнатных условиях [15]. Для создания покрытий, а также гибких и прозрачных электродов и буферного слоя в солнечных преобразователях энергии на основе CdTe применяют наноленты и нанопроволоки теллура, полученные химическим путем. Изучение условий получения нанокристаллов галлия и теллура на подложках и исследование их

свойств обладает большим потенциалом для развития технологий материалов с метаповерхностями [16, 17]. Воздействие лазерного излучения на метаповерхности с наноразмерными структурами полупроводниковых и металлических материалов стимулирует развитие методов получения новых материалов для нанофотоники. Одним из методов изучения влияния лазерного излучения на поведение носителей зарядов на наноструктурированных метаповерхностях является измерение поверхностной разности потенциалов, возникающей при фотовольтаическом эффекте [18-20]. Разработка условий получения нанокристаллов галлия и теллура на подложках, определение влияния технологических параметров на их размеры и параметры, изучение воздействия лазерного излучения на поверхностный перенос носителей зарядов являются инновационными научными и технологическими решениями создания материалов для новых электронных приборов и представляют научный и практический интерес.

Степень разработанности темы исследования Разработка перспективных способов получения наночастиц кристаллических материалов требует совершенствования условий их получения, методов измерения размеров, определения формы, количественных соотношений, исследования структуры и электрофизических параметров, изучения свойств для перспективного применения и др. Получение наноструктур галлия и теллура методом термического испарения, который применяется в производстве электронных приборов, создает предпосылки к практическому использованию результатов исследования.

Получение и изучение свойств наночастиц Ga и Te проводятся во многих зарубежных странах (США, Япония, Китай, Индия, Италия, Германия и Тайвань) и российских научных центрах (Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону и др.) [3, 10-14, 21-40].

В процессе кристаллизации расплава при высоком давлении в порах опала и стекол были сформированы наночастицы Ga размером менее 30 нм [21, 22]. В полученных наноструктурах Ga с помощью метода рентгеновской

дифракции обнаружены неизвестные ранее полиморфные модификации, которые не наблюдались в кристаллическом 3D металле [41-43].

Ga используется для оптоэлектронных устройств и представляет собой альтернативный плазмонный материал с характеристиками, превосходящими наноструктурированные серебро и золото [11]. Плазмонные наночастицы Ga перспективны для устройств наноэлектроники из-за их широкой плазмонной перестраиваемости, стабильности в широком диапазоне температур, высокой плазмонной устойчивости при окислении. Эти результаты свидетельствуют о необходимости продолжения изучения свойств Ga для практического применения.

Теллур, являясь полупроводником, относится к топологическим изоляторам. Топологические изоляторы, обладая поверхностной проводимостью, являются основными материалами для приборов со сниженным энергопотреблением [44]. Считают, что трансформация зонной структуры на поверхности топологических изоляторов создает уникальные условия для переноса носителей зарядов при минимальном их рассеивании. Наряду с изучением методов получения и свойств многих топологических изоляторов, в научной литературе также приведены результаты исследования кристаллических материалов с Te в качестве компонента, проявляющие свойства топологических изоляторов. Однако исследования поверхностных транспортных явлений Te в настоящее время в начальной стадии изучения [4550] Это может быть обусловлено его токсичностью и сложностью контроля процесса получения в том числе и наночастиц Те вследствие сублимации при температуре выше ~350 °С в нормальных условиях. Между тем экспериментально обнаружено, что наночастицы Те имеют перспективное применение для фототермического преобразования [12]. Установлен также их биологический эффект: получены исследования о влиянии Те на снижение содержания холестерина в сыворотке у мышей, а также использование наночастиц Те для внутриклеточного биосинтеза [51].

Перспективно применение лазерного излучения для приборов нанофотоники. Например, нелинейные эффекты: оптическое выпрямление, линейный и круговой фотовольтаические эффекты (ФВЭ), эффект фотонного увлечения (ЭФУ), фотопроводимость и др. могут открыть новые возможности для контроля изменений электромагнитного поля с высокой чувствительностью на наночастицах при их облучении, в частности, лазерным излучением [19, 5255]. Это позволит создавать новые приборы нанофотоники для передачи большого объема информации, в том числе и видеоизображений.

Таким образом, разработка условий получения методом термического испарения наночастиц Ga и Te и исследование свойств, предназначенных для создания новых приборов нанофотоники, актуальны и перспективны.

Цель и задачи диссертационной работы

Цель данной диссертационной работы заключается в создании технологических условий получения термическим испарением низкоразмерных металла Ga и полупроводника Те на подложках с различной проводимостью и определение физико-химических взаимодействий конденсированных наноструктур с подложками для выявления высокой поверхностной проводимости при применении в низкоэнергетических нанофотонных приборах и высокоэффективных термоэлементах.

Вышеуказанная цель достигалась решением следующих задач:

1. Предложить и опробовать метод и конструктивные особенности установки получения наноструктур металла Ga и полупроводника Te, и исследовать условия их получения.

2. Изучить условия формообразования наноструктур Ga и Te, их размерные и количественные характеристики, связь с подложкой и технологическими параметрами.

3. Разработать метод и установку, позволяющие исследовать поверхностную разность потенциалов нано- и микроструктур, конденсированных на подложках.

4. Определить влияние тепловых условий и физико-химического взаимодействия с учетом поверхностного натяжения подложек и наноструктур Ga и Те на их формообразование.

5. Изучить воздействие лазерного излучения на поверхностную проводимость наноструктур Ga и Te, сформированных на кристаллических и аморфных подложках.

Объект и предмет исследования

Объект исследования - наноструктуры Ga и Te, осажденные на подложках Si и GaAs, Al/(Кер-Al2O3) и стеклоуглероде.

Предмет исследования - особенности формирования и свойства поверхности наноструктур Ga и Te на подложках, и их связь с параметрами и условиями получения.

Научная новизна диссертации

1. Созданы технологические условия получения наноструктур Ga и Te на подложках методом термического испарения в атмосфере аргона для использования при изготовлении нанофотонных приборов при передаче большого объема информации и повышения эффективности термоэлектрических преобразователей энергии.

2. Определена связь между различиями в величинах поверхностных натяжений материалов подложек и наноструктур Ga или Те, конденсированных на поверхности этих подложек с их геометрическими параметрами, что позволяет увеличить концентрацию нанокристаллов на подложках с более низким поверхностным натяжением.

3. Доказано, что увеличение температуры поверхности стеклоуглеродных подложек с 118°С до 124 °С и времени осаждения (10...20) с обеспечило уменьшение размеров наноструктур Ga на 50% и увеличение их плотности в 20 раз при уменьшении размеров и плотности микроструктур.

4. Выявлено, что при лазерном облучении (650 Нм) образцов с осажденными на подложках наноструктур Ga и Te, возникающая поверхностная разность потенциалов измеряется предложенным методом, который одновременно

определяет и учитывает величину термо-ЭДС, появляющуюся при наличии градиента температуры. 5. Обнаружено, что влияние лазерного излучения (650 Нм) на наноструктуры Ga и Те, осажденные на подложки Al/(Кер-A12O3) и стеклоуглерода, обеспечивает появление поверхностной проводимости за счет возникновения фотогенерированных носителей зарядов, что подтверждает появление нелинейного фотовольтаического эффекта второго порядка.

Практическая значимость работы

1. Установлено влияние различия поверхностных натяжений подложки и осажденных наноструктур Ga, Te на их формообразование.

2. Определена связь между температурой подложек и геометрическими параметрами конденсированных наноструктур.

3. Экспериментальные данные измерения поверхностной разности потенциалов на поверхности стеклоуглеродных подложек с конденсированными наноструктурами Ga и Te позволили выявить нелинейный фотовольтаический эффект, обеспечивающий преобразование лазерного излучения в поверхностную проводимость, для применения в приборах бесконтактной передачи информации через излучение в электрические сигналы.

4. Определены технологические параметры получения наноструктур Ga и Te на подложках для разработки приборов нанофотоники.

Методология и методы исследования Диссертационное исследование основано на использовании методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), рентгеноструктурного анализа, компьютерного анализа СЭМ-изображений, измерения разности потенциалов наноструктур на подложках при воздействии лазерного излучения. Теоретические исследования проводились в соответствии с современными достижениями российских и зарубежных научных коллективов в области определения условий формообразования наноструктур, изучения их свойств и применения в нанофотонике.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Метод и технологический маршрут получения наноструктур Ga и Te в среде Аг на подложках из стеклоуглерода, монокристаллических подложках Si и GaAs, и алюминиевой пленке, закрепленной на подложке (Кер^^^ при времени их осаждения (10.30) с.

2. Различие поверхностных натяжений конденсированного материала и подложки, определяющее увеличение количества наноструктур Ga и Те при превышении в два раза их поверхностных натяжений по сравнению с поверхностным натяжением подложки из стеклоуглерода и уменьшение их количества данных наноструктур при их более низком поверхностном натяжении, чем у подложки.

3. Результаты измерения поверхностной разности потенциалов при лазерном облучении нано- и микроструктур Ga и Te, осажденных на подложках Si, GaAs, Al/(Кер-Al2O3) и стеклоуглерода, с помощью предложенных метода и устройства.

4. Высокая поверхностная разность потенциалов, измеренная при лазерном облучении поверхности подложек с наноструктурами Ga и Те, обусловленная их свойствами и поверхностной проводимостью стеклоуглерода, свидетельствующая о возникновении нелинейного фотовольтаического эффекта второго порядка.

Реализация результатов работы

Диссертационные исследования были проведены в лаборатории выращивания монокристаллов на кафедре физики Луганского государственного университета имени В. Даля. Полученные результаты исследования применяются в учебных процессах для подготовки специалистов на кафедре физики, кафедре технологии машиностроения и инженерного консалтинга, кафедре микро- и наноэлектроники.

Результаты исследований, в частности, методика и устройство для измерения поверхностной разности потенциалов, а также обнаруженная

высокая поверхностная проводимость будут использоваться в ООО «РусТек» (г. Москва) при производстве термоэлектрических материалов халькогенидов твердых растворов на основе висмута, сурьмы и теллура.

Достоверность полученных результатов

Достоверность результатов исследования обеспечена применением усовершенствованных технологий и оборудования для получения наноматериалов и подготовки подложек, изучением наноразмерной структуры традиционными методами исследования, в том числе электронной микроскопией, рентгеновскими методами, спектроскопией и компьютерной обработкой изображений, современной аппаратурой с метрологической поверкой, воспроизводимостью результатов экспериментальных данных, соответствием их перспективным физическим моделям и опубликованным результатам других исследователей.

Личный вклад автора Автор диссертационной работы участвовал в постановке научно-исследовательских задач, проводил эксперименты по получению наноструктур Ga и Te на стеклоуглеродных подложках, Ga на Si, GaAs и A1/(Кер-A12O3) подложках; выполнял описание методик получения наночастиц и оформлял выводы.

Автор лично выполнил расчеты средних размеров частиц и их плотности, построение графиков и иллюстративного материала с помощью специализированного программного обеспечения, обработку результатов измерения фотовольтаического эффекта, а также расчеты для определения влияния поверхностного натяжения и теплопроводности подложек на формирование наноструктур.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение наноструктур галлия и теллура методом термического испарения»

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были заслушаны и представлены на международных и российских конференциях: 1. VII Всероссийской конференции по наноматериалам (Москва, 18-22 мая 2020 г.), доклад «Условия получения наночастиц галлия»; 2. Шестом

междисциплинарном научном форуме с международным участием «Новые материалы и перспективные технологии» (Москва, 23-27 ноября 2020 г.), доклад «Условия получения наночастиц теллура»; 3. XI Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения» (Иваново, 20-24 сентября 2021 г.), доклад «Особенность формирования наноструктур теллура при термическом испарении».

Автор выражает огромную благодарность за поддержку, всестороннюю помощь и консультации своему научному руководителю профессору, д.т.н. Кожемякину Геннадию Николаевичу. Особую признательность автор выражает доценту кафедры Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана доц., к. ф.-м. н. Белову Юрию Сергеевичу, технологу Института высоких технологий и пьезотехники Южного федерального университета Брыль Ольге Евгеньевне, сотрудникам Института кристаллографии им. А. В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ "Курчатовский институт к. ф.-м. н., в. н. с. Артемову Владимиру Викторовичу и к. ф.-м. н., с. н. с. Волчкову Ивану Сергеевичу.

Соответствие содержания диссертации паспорту научной

специальности

Содержание, направленность научной работы и ее основные научные результаты соответствуют паспорту специальности 2.2.3. Технология и оборудование для производства материалов и приборов электронной техники по п. 1. Разработка физико-технологических и физико-химических основ создания новых и совершенствования традиционных материалов и приборов электронной техники, включая полупроводники, диэлектрики, проводники, технологические среды и приборы микроэлектроники и функциональной электроники.

13

Публикации:

По результатам диссертационных исследований опубликовано 7 работ, включая три статьи в рецензируемых научных изданиях из Перечня ВАК, патент на изобретение, три тезиса докладов в сборниках российских и международных конференций.

Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Полный объем диссертации составляет 161 страницу, включая 76 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 177 наименований.

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЛИЯ И ТЕЛЛУРА

1.1. Электронные материалы на основе Ga и Te

Ga и Te высокой чистоты 6N применяются при легировании полупроводниковых монокристаллов p и n-типа для достижения необходимых электрофизических свойств.

Полупроводниковые соединения GaN, GaSb, GaAs, GaP и их твердые растворы, а также Ga2O3 синтезируются на основе высокочистого Ga, что обеспечивает получение их уникальных свойств для электронных приборов, в том числе и в фотонике. Поэтому данные полупроводниковые монокристаллы нашли широкое применение для изготовления подложек электронных приборов и производства приборов фотоники таких как лазеров, светодиодов и др. [3-5, 23-26, 56-58]. Te используется с середины прошлого века в связи с развитием термоэлектричества при получении термоэлектрических материалов Bi2Te3, Sb2Te3, PbTe, GeTe, на основе которых изготавливаются термоэлектрические модули для охлаждения, нагревания и термоэлектрической генерации тока в широком диапазоне температур от 200 К до 900 К.

Теллуриды имеют наибольшую термоэлектрическую эффективность в области температур 180 К - 900 К в сравнении с известными термоэлектрическими материалами [13,14,27-31,59-62]. Кроме того, экспериментально и теоретически обосновано, что полупроводниковые соединения Bi2Te3 и Sb2Te3 являются топологическими изоляторами [7-9, 63].

Это прогнозирует создание новых электронных приборов с низким потреблением энергии за счет поверхностной проводимости топологических изоляторов.

Развитие наноэлектроники способствовало изучению наноструктур термоэлектрических материалов с целью повышения их термоэлектрической эффективности [10, 64-66].

Интерес к изучению получения наночастиц Ga на подложках обусловлен перспективным их применением для фотоники. Так, например, разработка

метода получения квантовых точек Ga в виде капель на поверхности подложки AlGaSb продемонстрировала перспективность использования таких структур для применения в телекоммуникациях и инфракрасной области спектра [67].

Следует отметить, что перспективность применения наноструктур Ga и Te требует развития методов их получения, изучения условий формирования и свойств для применения в устройствах нанофотоники. Таким образом, в диссертационной работе проведены исследования основных параметров и характеристик формирования наноструктур Ga и Te на поверхности подложек с различной поверхностной проводимостью и влиянием лазерного излучения на их свойства.

1.2. Кристаллическая и зонная структуры металлического Ga и полупроводникового Те

1.2.1. Кристаллическая структура и свойства Ga

Галлий является элементом главной подгруппы третьей группы четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, кристаллизуется в ромбической решетке и относится к классу голоэдрии О^ [32,33].

Элементарная ячейка Ga ромбическая, в которой минимальное расстояние, разделяющее два атома, соответствует 2.44 А, и шесть находятся на расстоянии от 2.71 А до 2.79 А от атома [68]. У атома Ga в элементарной ячейке имеется еще два соседних атома на расстояниях ^ = 2.70, = 2.73, = 2.79. Атом Ga имеет симметрию С-т, а так называемая «молекула», представляет сдвоенные атомы Ga [69]. Параметры элементарной ячейки Ga при температуре 4.2 К соответствуют значениям a = 4.5197 А, Ь = 7.6633 А, c = 4.5260 А [70].

Элементарная ячейка содержит 4Ga2 атомов симметрично расположенных в плоскости а-с под углами 17° к оси с (рис.1.1). Расстояние между этими плоскостями составляет Ъ/2. С учетом соотношения с/а такую

тетрагональную ячейку можно отнести к псевдогексагональной [68]. Плавление

Ga сопровождается уменьшением объема на 3.1% и значительным увеличением электропроводности [71,72]. В полиморфной модификации a-Ga химическая связь между двумя ближайшими соседними атомами ковалентная. Поэтому димеры Ga2 рассматриваются как фундаментальные строительные блоки кристалла. Это объясняет более низкую температуру плавления Ga 29.8 °С в сравнении с металлами индием (156.6 °С) и алюминием (660.45 °С) [73-75].

а-Ов

Рисунок 1.1 -Элементарная ячейка Ga, изображенная в различных направлениях [34]

сххххххю 00-00-00-00 сххххххю f 00-00-0000

о

Полиморфные модификации Ga (в, у, 5, s) нестабильны, так как их получают из переохлажденного расплавленного состояния. Создание повышенного давления обеспечивает получение полиморфных Ga II и III, имеющих кубическую и тетрагональную решётки, соответственно [41-43, 76]. Физические свойства Ga представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Физические свойства Ga [77]

Параметры Кристаллический Ga Расплав Ga

Температура плавления 303 К

Температура кипения Ga 2503 К

Плотность Ga 5904 кг/м3 6095 кг/мз

Удельная теплоёмкость Ga 376.7 Дж/кгК 410 Дж/кгК

Удельное электрическое сопротивление 5.3410-9 Омм 2.7210-9 Омм

1.2.2. Кристаллическая структура и свойства Те

Теллур является элементом главной подгруппы шестой группы и пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева,

относится к гексагональной решетке и классу голоэдрии О*.

Кристаллический теллур относится к гексагонально-ромбоэдрической системе. Параллельные цепочки молекул Te образуют длинные спирали, создавая цепочную структуру Те (рис. 1.2) [78,79]. Элементарная ячейка Te относится к гексагональной системе, которая описывается структурным типом А8. Центр правильного шестиугольника равноудален на расстоянии 1.19 А и спиральные оси расположены параллельно каждой точке отложения. Для каждого третьего атома по спирали завершается полный оборот. Каждый атом имеет два ближайших соседних атома в собственной цепочке и четыре - более удаленных - в соседних цепочках [80].

Г х

Рисунок 1.2 - Элементарная ячейка Te [78,79]

Параметры ячейки имеют значения а = 4.456 А и с = 5.927 А. Кратчайшие межатомные расстояния в цепочке составляют 2.86 А, а между цепочками расстояние - 3.74 А. Между атомами в спирали связь ковалентная с углом между ними 102.6° [81]. Сильные ковалентные связи образуются между

ближайшими соседними атомами в каждой цепи, а между цепочками - более слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Три атома в элементарной ячейке связаны с помощью тройного правостороннего винтового действия вдоль оси С.

Благодаря цепочной структуре при плавлении в первую очередь разрушаются связи между цепочками, в то время как связи в цепочках сохраняются. Атомные цепочки кристаллизуются в первую очередь. Поэтому плотность расплава Те зависит от температуры [82].

С учетом наличия двух типов связей, кристаллическая структура Te анизотропна. Сопротивление монокристаллов Te вдоль цепочек меньше в (3.12) раз, чем в направлении, перпендикулярном их оси [79,83]. Основные физические свойства Te приведены в таблице 1.2.

Теллур не претерпевает каких-либо структурных изменений при нагревании до 360 °С и не имеет полиморфных превращений [35,78, 84-88].

Таблица 1.2 - Основные свойства Te

Параметры Значения

Плотность d, кг/см3 6230

Температура плавления Тпл, К 725.726

Температура кипения Ткип, К 1263

Ширина запрещенной зоны ДЕопт, эВ 0.325

Холловская подвижность электронов щ, см2/в сек (при 300 К) 1700

Холловская подвижность дырок % , см2/в сек (при 300 К) 1200

Небольшой слой Te состоит из нековалентно связанных параллельных цепей Te. Прочность этого межцепочного соединения сравнима с прочностью внутрицепочной ковалентной связью, что приводит к закрытой стабильности нескольких полиморфных модификаций Те. В этом небольшом слое Те наблюдаются высокая подвижность носителей заряда, высокое оптическое поглощение, анизотропия и запрещенная зона с изменяющейся шириной [88]. Полиморфные структуры теллура представлены в таблице 1.3 [88].

Таблица 1.3 - Полиморфные структуры Te [88]

Полиморфные модификации Te

a-Te

в-Te

Y-Te

1

2

4

Кристаллическая структура двухслой-ного-Te Вид сверху

Вид сбоку

Пространственная группа

Р2 (№ 3) для нечетного и Р21 (№ 4) для четного числа слоев

Р2 / т (№ 10) для нечетного и Р21 / т (№ 11) для четного числа слоев

P3 -m1 (№ 164)

Характеристика

Состоит из параллельных Те треугольных цепочек, в которых каждый повторяющийся блок содержит три атома Te

Более стабильна фаза для монослоя

Измененная а -фаза в плоскости х^. Этот переход является результатом тонкого баланса общих энергий между двумя фазами.

1.2.3. Зонная структура Gа

3

Наличие у Ga двух типов связи, ковалентной и металлической способствует стабильности его кристаллической структуры. Состояния

носителей заряда в зазоре между зонами связаны с движением электронов в плоскости, что подтверждается зонной структурой Ga, характерной для металлов (рис. 1.3).

Анизотропия на поверхности Ферми указывает на преимущественную проводимость вдоль плоскостей (001). Наличие параллельных пар сходящихся и расходящихся зон, симметричных относительно уровня Ферми, характерны для ковалентных материалов. Зазор -2.3 эВ между параллельными зонами, обозначенный стрелками на рис. 1.3, напрямую связан с пиком оптической проводимости [89].

б

СО

л

С\ «

мм

и

С-

ф

-10

х а г г г-ггг

Рисунок 1.3 - Зонная структура Ga вдоль некоторых линий высокой

симметрии в зоне Бриллюэна. Стрелками обозначены основные оптические

переходы [90] 1.2.4. Зонная структура Те

Теллур является полупроводником с шириной запрещенной зоны ДБ ~ 0,325 эВ [91]. Зона проводимости состоит из двух зон: узкой зоны и перекрывающейся с ней широкой зоны.

Эффективная масса носителей заряда в узкой зоне больше, чем в широкой. В области примесной проводимости Te является проводником ^-типа. Легирование позволяет получить проводимость п-типа. При достижении температуры начала собственной проводимости положительный знак эффекта Холла меняется на отрицательный вследствие изменения отношения подвижностей электронов и дырок [15, 92-96]. На рис. 1.4 представлена зонная структура Те при атмосферном давлении [97].

1.0

0.5

03

СУ

2 00 Он

о X

О

-0.5

-1.0

ь м а г г V

Рисунок 1.4 - Зонная структура Te [15] Подвижность электронов в Te (цп=1700 см2-В-1-с-1) превышает подвижность дырок (^=1200 см2-В -1-с-1) при комнатной температуре. Электрические и оптические свойства Te анизотропны.

Собственная проводимость Te при 20°С в направлении оси С в два раза больше, чем в перпендикулярном направлении. Воздействие внешнего давления способствует уменьшению ширины запрещенной зоны Te и

увеличению электропроводности. Внешнее давление около 2*104 атм способствует превращению Te в полуметалл, а давление 3.8*104 - в металл [97].

Предполагают, что при определенных условиях Те может проявлять свойства топологических изоляторов. После плавления Te в некотором температурном интервале продолжает сохранять полупроводниковую зависимость проводимости, изменяя ее на металлическую при температуре 675°С.

1.3. Получение и применение кристаллических Ga и Те

1.3.1. Получение Са

Ga получают переработкой боксита и нефелина при производстве глинозема; извлечением из остатков электролитического процесса по производству угольной пены, алюминия, а также при переработке сульфидных полиметаллических руд и угля. Для получения технического Ga используют электролиз или цементацию. Электролитом является раствор концентрата Ga в щелочи. Алюминий является цементирующим металлом.

Ga, полученный с помощью электрохимических методов, очищают от примесей промыванием горячей водой с последующей фильтрацией, обрабатывают кислотами, применяют вакуумную переработку, электролитическое рафинирование, а также зонную плавку.

Зонная плавка обеспечивает получение Ga чистотой 99.9999 %. Этот высокочистый Ga применяется при сплавлении исходных компонентов для получения и последующего выращивания монокристаллов полупроводниковых материалов [98].

Сплав Ga, М и Sn при нормальных условиях кристаллизуется при температуре -19 °С. Поэтому его применяют для изготовления термометров, а также в качестве электропроводящих компонентов в устройствах, работающих при температурах, близких к комнатной.

Монокристаллы полупроводников GaSb, Gal-xInxSb, GaP, GaAs и GaN нашли широкое применение в электронных приборах, в том числе и в области фотоники, благодаря свойствам Ga, являющегося основным компонентом этих материалов [99].

Монокристаллы GaAs широко применяются для изготовления электронных приборов благодаря высокой радиационной стойкости, возможности работать в СВЧ диапазоне и другим преимуществам в сравнении с монокристаллами кремния [100].

Монокристаллы GaSb и GaP используются в производстве оптоэлектронных приборов. GaN применяется для изготовления голубых и ультрафиолетовых светодиодов [101].

1.3.2. Получение и практическое использование Te

Теллур является редким химическим элементом в земной коре и содержится в природных минералах серы, золота, серебра, меди и др. Получают теллур пирометаллургическим методом, кислотным, а также хлорированием. Метод обжига предусматривает окисление Te до диоксида в процессе окислительного обжига. Извлечение Te из соединений проводят методом дистилляции. Для получения высокочистого Te применяют методы зонной перекристаллизации и направленной кристаллизации [102-108].

Теллур технической чистоты 99.9 % применяют в промышленности при легировании стали и чугуна, для повышения прочности и коррозионной стойкости, цветных сплавов, изготовления стекол с высокими показателями преломления, катализаторов, а также в процессах органического синтеза. Теллуриды олова, кадмия, цинка и других полупроводников, содержащих Те, используются в оптоэлектронных приборах, работающих в диапазоне длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового.

Особо следует отметить применение Te в термоэлектричестве. Bi, Sb и Te являются основными компонентами при изготовлении термоэлектрических

материалов Bi2Teз, Sb2Teз, (Bil-xSex)2Teз и (Bil-xSbx)2Teз, которые предназначены для изготовления термомодулей, работающих в широком диапазоне температур от 200 К до 500 К. Эти термомодули предназначены для изготовления термохолодильников, термогенераторов и нагревателей [14, 29, 36, 44, 60, 78, 109-111].

1.4. Получение наноструктур Ga и Te

Галлий, имея низкую температуру плавления 29.8 °С, редко привлекал ранее исследователей для получения наноструктур, что обусловлено сложностью изучения его свойств при комнатных температурах.

Измерение температуры перехода в сверхпроводящее состояние было изучено в аморфных пленках Ga толщиной около 100 нм, полученных термическим осаждением на подложках кристаллического кварца в нормальных атмосферных условиях [111, 112]. Установлено также, что аморфные пленки Ga переходят в сверхпроводящее состояние при температуре (8.4...8.56) К, а отжиг при температуре 15 К превращает их аморфное состояние в кристаллическое P-Ga с температурой перехода в сверхпроводящее состояние при температуре (6.6.5) К.

Слои Ga толщиной ~4 нм получали на подложках Л1, Ag, Si, GaN, GaAs и а^Ю2 с помощью разработанного метода твердо-жидкой эксфолиации с использованием специальной наномеханической системы, обеспечивающей контролируемое давление [113]. Такие слои Ga могут быть использованы в плазмонике, сенсорах и электрических контактах. Геометрия наночастицы галлия может быть аппроксимирована как усеченная сфера, определяемая диаметром, краевым углом и толщиной оксида. Подложка Si также будет иметь тонкий собственный оксид на поверхности [114].

На рис.1.5 представлено СЭМ-изображение частицы Ga с D = 93 нм, полученное при наклоне предметного столика 75° [115].

Рисунок 1.5 - СЭМ-изображение частицы Ga [115]

Нанокапли Ga осаждали методом металлоорганической эпитаксии на подложки GaAs и Ge при температуре (450.550) °С в течение 10.30 с [114]. Повышение температуры эпитаксии с 450 до 500 °С при осаждении Ga в течение 20 с увеличило диаметры капель в три раза до 150 нм, уменьшило высоту с 50 нм до 35 нм при снижении плотности в 8 раз. Однако при этом же времени осаждения с увеличением температуры до 550 °С наоборот диметр и высота капель уменьшились до 125 нм и 18 нм, соответственно, а плотность возросла в 4 раза. При температуре эпитаксии 550 °С и времени осаждения 20 с на подложке германия средний диаметр и высота нанокапель были 80 нм и 12 нм, соответственно, при их плотности около 4*109 см-2. Установлено, что морфология нанокапель влияет на рост нанопроволок на данных подложках.

Оригинальный способ создания 2D пленок Ga разработан авторами работы [116]. На поверхности подложки 6H-SiC термическим испарением при высоком давлении (300 Тор) формировали слои эпитаксиального графена. Затем кислородной плазмой создавали дефекты в эпитаксиальном графене.

Испарение Ga из дополнительного тигля при температуре 700.800 °С обеспечило ему проникновение через дефекты в графене, создавая атомарные его слои на подложке 6H-SiC. Подобным образом были получены атомарные слои индия и олова.

Изучение условий получения сферических микрочастиц Ga были выполнены при изучении сверхпроводимости Ga [117]. Авторы этой работы разработали метод диспергирования жидкого Ga ультразвуком с частотой 40 кГц. Данным методом были конденсированы размерами 1.50 мкм микрочастицы Ga сферической формы. Для P-Ga была определена температура 5.9 К при переходе в сверхпроводящее состояние. Эти измерения проводились для сферических частиц Ga, диаметры которых были от 7 до 26 мкм.

Наночастицы Ga сферической формы на сапфировых подложках, которые были получены молекулярно-лучевой эпитаксией, проявили плазмонный эффект от инфракрасных до ультрафиолетовых длин волн. В сравнении с плазмонными наночастицами Ag и Au наночастицы Ga на подложках термически стабильны до температуры 80 °С [11]. Показано, что плазмонный резонанс в инфракрасной области спектра проявлялся в наночастицах Ga размерами (70. 110) нм.

Плазмонные наночастицы Ga получали также на гетероструктурах графен-карбид кремния [16]. Предварительно на полуизолирующем 4H-SiC в сверхвысоком вакууме при температуре 1350 °С осаждали слои графена толщиной 9.4 А. Затем наночастицы Ga формировали с помощью МЛЭ при комнатной температуре поверхности карбида кремния и поверхности графена. Полученные в этих условиях наночастицы Ga сферической формы размерами (5 . 40) нм проявили плазмонный резонанс при длинах волн (4. 7.7) мкм.

В лаборатории роста кристаллов Луганского государственного университета им. В. Даля разработан способ формирования наночастиц Ga на подложке методом термического испарения в среде аргона. Несмотря на низкую температуру плавления Ga, испарение его из расплава удалось провести при температуре выше 350 °С и создании пониженного давления атмосферы

инертного газа. Этим методом в течение (10.20) с были сформированы наночастицы Ga, индия, висмута и олова размерами более 20 нм на стеклоуглеродных подложках [118].

Теллур как наноматериал представляет интерес в качестве нанофотонного материала. Наночастицы Te получали методом наносекундной лазерной абляции в жидкости (ш-ЪЛЬ). В данном методе лазерный импульс иттрий-алюминиевого граната с неодимом с длиной волны 532 нм, импульсом 10 нс, частотой 10 Гц и энергией одиночного импульса 80 МДж был сфокусирован на мишени Te толщиной 3 мм и диаметром 12 мм. При этом применяли исходный Te чистотой 99.9 вес.% [12]. Установлено, что увеличение размера до 300 нм наночастиц Те способствовало преобразованию из плазмоноподобного материала в диэлектрик.

Синтез наноструктур Te проводили различными способами: кипением с обратным охлаждением, при фазовом растворении, биомолекулярным, воздействием микроволнового излучения в ионных жидкостях, осаждением из паровой фазы при применении видимого света [79].

Химическим осаждением порошка Лl2Te3 с Н20 получены наноленты Те шириной (50.300) нм. Гидротермальным методом выращены монокристаллические наноленты Те толщиной около 8 нм при ширине (30.500) нм. При температуре около 180 °С диспропорционированием теллурита натрия в водном растворе аммиака разработали условия получения нанотрубок Te. Известен метод формирования нанопроволок теллура диаметром 100 нм в растворе путем химического разложения объединённых стабилизатором наночастиц CdTe в присутствии сильного комплексного агента

[119].

Предложен селективный синтез однородных ультратонких нанопроволок Te диаметром 4.9 нм, применяя гидротермальный метод. В качестве покрывающего средства в этом методе использовали поливинилпирролидон (ПВП). Такие нанопроволоки Те нашли применение для изготовления шаблонов при производстве нанокабелей, углеродных нановолокон и

нанопроволок теллура, а также нанотрубок диоксида кремния и углеродных нановолокон, которые дополнительно заполнены наночастицами благородных металлов [120].

Прозрачные гибкие электроды формируют из нанопроволок Te диаметром 7 нм и длиной больше 100 микрометров и нанопроволок Ag диаметром 50 нм и длиною 5 мкм. Нанопроволоки Ag и нанопроволоки Te соединяются методом Ленгмюра-Блоджетт, затем нанопроволоки Te избирательно вытравливаются, оставляя сеть нанопроволок Ag с шагом, соответствующим расположению нанопроволок Te. Кроме того, нанопроволоки Te, используются в качестве шаблонов. Получающийся в результате гибкий прозрачный проводящий электрод обеспечивает усредненную пропускную способность до 97.3% с сопротивлением площади 2.7 Ом /м2, что свидетельствует о высокой его проводимости [1 21].

Создан метод низкотемпературной обработки для синтеза сетей из теллуровых нанопроволок (Те-наносетей) в масштабируемой области для изготовления высокопроизводительных полевых транзисторов ^-типа большой площади с однородными и стабильными электрическими и оптическими свойствами. Те-наносетка формируется с помощью сухого травления, основанного на процессе фотолитографии, а полевые транзисторы на основе структурированной Те-наносети изготавливаются методом отрыва [122].

Методом напыления слоя Те на основу поверхности CdTe, обработанную ^02, исследовано влияние испаренного буфера Те на характеристики устройства для применения в солнечных элементах CdS / CdTe [123].

1.5. Изучение свойств наноструктур Ga и Te

Для прямой визуализации границы раздела фаз твердое-жидкое вещество Ga, осажденного на сапфировой подложке, а также для демонстрации термостабильности границы от 180 до 800 К, использовалась просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ). Высокое разрешение изображений позволяет

оценить межфазную поверхность шириной 1 нм, которая составляет (3.4) атомных слоя. При исследовании Ga использовались методы эллипсометрии для контроля за зародышеобразованием твердого ядра в процессе роста наночастиц. Твердое ядро кристаллизуется в у-фазе Ga и остается стабильным до 800 К, в то время как в объемном пределе эта фаза стабильна только при очень низких температурах. Наночастицы Ga, осажденные на сапфировой подложке, которые остаются жидкими до 180 К, могут применяться для изучения свойств границ раздела фаз твердое тело-жидкость, а также в плазмонных или каталитических устройствах [124].

С применением метода спектроскопии исследовались структуры ядра и оболочки частиц Ga-Ga2O3, синтезированных окислением капель Ga. Сферические капли Ga со средним диаметром около 80 нм и поверхностной плотностью около 4*109 см-2 подвергались химическому окислению для проверки их химической и морфологической стабильности. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) окисленного образца подтвердила сохранение сферической морфологии. Образцы также дополнительно исследовали для измерения плотности капель Ga с учетом диаметра, высоты и формы, применяя атомно-силовой микроскоп (АСМ). Рентгеновская фотоэмиссионная спектроскопия (РФЭС) позволила выявить изменения химического состава окисленного Ga. Эти измерения были проведены при использовании источника AlKa с энергией фотонов 1486,7 эВ в высоком вакууме 2х10-10 мбар [114]. Изображение автоэмиссионной СЭМ представлена на рис. 1.6.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Труфанова Маргарита Константиновна, 2026 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Современная кристаллография. В 4 томах. Т. 3. Образование кристаллов / А. А. Чернов, Е. И. Гиваргизов, Х. С. Багдасаров [и др.]. - Москва : Наука, 1980. - 407 с.

2. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 416 с.

3. The effect of strong magnetic field on homogeneity in LEC GaAs single crystal / T. Kimura, T. Katsumata, M. Nakajima, T. Fukuda // Journal of Crystal Growth. - 1986. - Vol. 79, №1. - P.264-270.

4. Kozhemyakin, G. N. Growth of GaAs crystals pulled under the presence of ultrasonic vibrations / G. N. Kozhemyakin, V. G. Kosushkin, S. Y. Kurochkin // Journal of Crystal Growth. - 1992. - Vol.121, № 1-2. - P.240-242.

5. Selective epitaxial growth of GaAs by current controlled liquid phase epitaxy / D. Mouleeswaran, T. Koyama, A. Tanaka, Y. Hayakawa // Journal of Crystal Growth. - 2013. - Vol. 362, №1. - P.238-242.

6. Ga predeposition for the Ga-assisted growth of GaAs nanowire ensembles with low number density and homogeneous length / H. Kupers, F. Bastiman, E. Luna [et al.] // J. Cryst. Growth. - 2017. - Vol. 459. - P. 43-49.

7. Fu, L. Hexagonal warping effects in the surface states of the topological insulator Bi2Te3 / L. Fu // Phys. Rev. Lett. - 2009. - Vol. 103, № 26. - P. 266801(1)-266801(4).

8. Quantum oscillations and Hall anomaly of surface states in the topological insulator Bi2Te3 / D.-X. Qu, Y.S. Hor, J. Xiong [et al.] // Science. - 2010. - Vol. 329, № 5993. - P. 821-824.

9. 125Te NMR study of the bulk of topological insulators Bi2Te3 and Sb2Te3 / J. Nachtigal, S. V. Chong, G. V. M. Williams [et al.] // Z. Anorg. Allg. Chem. - 2022. -Vol. 648, №21. - P. e202200208(1)- e202200208(6).

10. Conformal growth of Сг2Тез on Bi2Te3 nanodots with a topological Hall effect / J. Chen, L. Zhou, L. Wang [et al.] // Cryst. Growth Des. - 2022. - Vol. 22, № 1. - P. 140-147.

11. Demonstration of surface-enhanced Raman scattering by tunable, plasmonic gallium nanoparticles / Wu P.C, Khoury C.G., T.-H. Kim [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2009. - Vol. 131, № 34. - P.12032-12033.

12. The optical duality of tellurium nanoparticles for broadband solar energy harvesting and efficient photothermal conversion / Ch. Ma, J. Yan, Y. Huang [et al.] // Science Advances. - 2018. - Vol. 4, № 8. - P.9894(1)-9894(9).

13. Исследование монокристаллов на основе твердых растворов халькогенидов Bi и Sb / Н. Х. Абрикосов, Ю. И. Агеев, Л. Д. Иванова [и др.] // Изв. АН СССР, Неорган. материалы. - 1979, № 8. - С.1381.

14. Kinetic properties and phase transition in Sb2Te3 under hydrostatic pressure up to 9 GPa / L. G. Khvostantsev, A. I. Orlov, N. Kh. Abrikosov, L. D. Ivanova // Phys. Stat. Sol. (A). - 1985. - Vol. 89, №1. - P.301-309.

15. Bulk P-Te to few layered P-tellurenes: indirect to direct band-Gap transitions showing semiconducting property / B. Wu, X. Liu, J. Yin, H. Lee // Mater. Res. Express. - 2017. - Vol.4, № 9. - P. 095902(1)-095902(8).

16. Evidence of plasmonic coupling in gallium nanoparticles/graphene/SiC / C. Yi, T.-H. Kim, W. Jiao [et al.] // Small. - 2012. - Vol. 8, № 17. - P. 2721-2730.

17. Ali, A. Metamaterials and metasurfaces: a review from the perspectives of materials, mechanisms and advanced metadevices / A. Ali, A. Mitra, B. Aissa // Nanomaterials. - 2022. - Vol. 12, №6. - P.1027(1)-1027(32).

18. Left-handed band in an electromagnetic metamaterial induced by sub-wavelength multiple scattering / S. Yves, T. Berthelot, M. Fink [et al.] // Appl. Phys. Lett. - 2019. - Vol. 114, №11. - P. 111101(1)-111101(5).

19. Photonics for photovoltaics: advances and opportunities / E. E. C. Garnett, B. Ehrler, A.Polman, E.Alarcon-Llado // ACS Photonics. - 2021. - Vol. 8, № 1. - P. 61-70.

20. Enhanced photogalvanic current in topological insulators via Fermi energy tuning / K. N. Okada, N. Ogawa, R. Yoshimi [et al.] // Physical Review B. - 2016. -Vol. 93. - P. 081403(R)(1 )-081403(R)(4).

21. Superconductivity of gallium in various confined geometries / E. V. Charnaya, C. Tien, K. J. Li [et al.] // Phys. Rev. B. - 1998. - Vol. 58, № 1. - P.467-472.

22. Properties of indium, gallium, and Ga-In alloys in confined geometry / E. V. Charnaya, C. Tien, M. K. Lee, Yu. A. Kumzerov // N.-Y.: Nova Science Publ. Inc.

- 2013. - P. 1-53.

23. PVT growth of GaN bulk crystals / D. Siche, D. Gogova, S. Lehmann [et al.] // Journal of Crystal Growth. - 2011. - Vol. 318, № 1. - P.406-410.

24. Investigations on cobalt doped GaN for spintronic applications / S. M. Basha, S. Ramasubramanian, R. Mathrubutham [et al.] // Journal of Crystal Growth.

- 2011. - Vol. 318, № 1. - P.432-435.

25. Effects of Te additions and stirring in the In segregation in Ga1-xInxSb alloys / C. K. Candida, B. A. Dedavid, K. D. Fernandes, N. C. Heck // REM -International Engineering Journal. - 2016. - Vol. 69, № 4. - P.465-471.

26. A skin-attachable, stretchable integrated system based on liquid GaInSn for wireless human motion monitoring with multi-site sensing capabilities / Y. R. Jeong, J. Kim, Z. Xie [et al.] // NPG Asia Materials. - 2017. - Vol. 9, №10. - P. e443(1)-e443(8).

27. Абрикосов, Н. Х. Выращивание монокристаллов Sb2Te3 и твердого раствора Bi0.5Sb15Te3 в направлении главной кристаллографической оси / Н. Х. Абрикосов, Л. Д. Иванова, М. С. Аладашвили // Изв. АН СССР, Неорган. материалы. - 1979. Т.5, № 10. - С.1766-1768.

28. Thermoelectric properties and phase transition in Sb2Te3 under hydrostatic pressure up to 9 GPa / L. G. Khvostantsev, A. I. Orlov, N. Kh. Abrikosov, L. D. Ivanova // Phys. Stat. Sol. (A). - 1980. - Vol. 58, №1. - P.37-40.

29. Абрикосов, Н. Х. Исследование монокристаллов твердых растворов системы Sb15Bi05Te3 - Bi2Se3 / Н. Х. Абрикосов, Л. Д. Иванова // Изв. АН СССР, Неорган. материалы.- 1982, № 4. - C. 560.

30. Kretova, M. A. Thermoelectric and mechanical properties of polycrystalline yttrium-containing GeTe alloys / M. A. Kretova, E. S. Avilov, M. A. Korzhuev // Russian Metallurgy (Metally). - 2020. - Vol. 4. - P.387-395.

31. Получение и термоэлектрические свойства теллурида свинца с мелкокристаллической структурой / Л. Д. Иванова, Ю. В. Гранаткина, А. Г. Мальчев [и др.] // Неорганические материалы. - 2020. - Т.56, №8. - С.836-843.

32. Pressure-Driven "molecular metal" to "atomic metal" transition in crystalline Ga / E. L. Gromnitskaya, O. F. Yagafarov, O.V. Stalgorova [et al.] // Phys. Rev. Lett. - 2007. - Vol. 98, № 16. - P.165503(1)-165503(4).

33. Voloshina, E. First-principles study of the connection between structure and electronic properties of gallium / E. Voloshina, K. Rosciszewski, B. Paulus // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol.79, № 4. - P.045113(1)-045113(8).

34. Ab initio phase diagram and nucleation of gallium / H. Niu, L. Bonati, P. M. Piaggi, M. Parrinello // Nature Communications. - 2020. - Vol. 11, № 1. - P. 2654(1)- 2654(9).

35. Tellurene: its physical properties, scalable nanomanufacturing, and device applications / W. Wu, G. Qiu, Y. Wang [et al.] // Chem. Soc. Rev. - 2018. - Vol. 47, № 19. - P. 7203- 7212.

36. Routes for high-performance thermoelectric materials / X. Zhou, Y. Yan, X. Lu [et al.] // Materials Today. - 2018. - Vol. 21, № 9. - P. 974-988.

37. Масс-спектрометрическое исследование конденсации и испарения пленки теллура на сапфире / В. И. Михайлов, Л. Е. Поляк, В. М. Каневский, А. С. Писарев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2014, №4. - С.5-8.

38. Ermishkin, V. A. Study of the physical properties of materials by the photometric analysis of structure images / V. A. Ermishkin, S. P. Kulagin, A.

K. Tomenko // Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2017. - Vol.168, № 1. - P. 012053(1)- 012053(6).

39. Spin photocurrents and the circular photon drag effect in (110)-grown quantum well structures / V. A. Shalygin, H.Diehl, Ch. Hoffmann [et al.] // JETP Letter. - 2006. - Vol. 84, № 10. - P. 570-576.

40. Two-dimensional gallium and indium oxides from global structure searching: ferromagnetism and half metallicity via hole doping / R. Meng, M. Houssa, K. Iordanidou [et al.] // J. Appl. Phys. - 2020. - Vol. 128, №3. -P.034304(1)- 120505(9).

41. Heyding, R. D. Metastable phases in gallium dispersions / R. D. Heyding, W. Keeney, S. L. Segel // J. Phys. Chem. Solids. - 1973. - Vol. 34, № 1. - P.133-136.

42. Structure cristalline de GaS / L. Bosio, H. Curien, M. Dupont, A. Rimsky // Acta Crystallogr. Sect. B. - 1973. - Vol. 29, № 2. - P.367-368.

43. Teske, D. Phases of gallium nucleated by small particles / D. Teske, J. E. Drumheller // J. Phys.: Condens. Matter. - 1999. - Vol.11, № 25. - P. 4935-4940.

44. Savage, N. Topology shapes a search for new materials / N. Savage // ACS Cent. Sci. - 2018. - Vol. 4, № 5. - P.523-526.

45. Terahertz radiation driven nonlinear transport phenomena in two-dimensional tellurene / E. Mönch, M. D. Moldavskaya, L. E. Golub [et al.] // Nano Letters. - 2024. - Vol. 25, №1. - P.1-11.

46. Self-organized topological insulator heterostructures via eutectic solidification of Bi2Te3-Te / K. Bandopadhya, M. Buza, C. Chen [et al.] // Next Materials. - 2024. - Vol. 5. - P. 100252.

47. Topological insulator Bi2Te3 and graphene oxide synergistically enhance the photothermal effect and photocatalytic hydrogen evolution activity / J. Pan, C. Zhao, D. Wang [et al.] // Materials Today Physics. - 2024. - Vol. 44. - P. 101409.

48. Evidence of topological surface states in Bi2Te3 thin film grown by electron beam evaporator through co-deposition technique / N. S. Kander, B. Gajar, S. Islam [et al.] // Materials Chemistry and Physics. - 2024. - Vol. 326. - P. 129790.

49. Peculiarities of the electronic properties in the intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4 / V. V. Marchenkov, A. N. Domozhirova, B. M. Fominyk [et al.] // Materials Letters. - 2024. - Vol. 367. - P. 136591.

50. The in-plane band bending effect around Au islands grown on the Bi2Te3 topological insulator / A. Naumov, M. Chrobak, A. Trembulowicz [et al.] // Surface Science. - 2024. - Vol. 745. - P. 122490.

51. Biosynthesis of tellurium nanoparticles by Lactobacillus plantarum and the effect of nanoparticle-enriched probiotics on the lipid profiles of mice / R. Mirjani, M. A. Faramarzi, M. Sharifzadeh [et al.] // IET Nanobiotechnology. - 2015. - Vol. 9, № 5. - P. 300 - 305.

52. Design principles for shift current photovoltaics / A. M. Cook, B. M. Fregoso, F. de Juan [et al.] // Nature Communications. - 2017. - Vol. 8. - P. 14176(1)- 14176(9).

53. Dhara, S. Voltage-tunable circular photogalvanic effect in silicon nanowires / S. Dhara, E. J. Mele, R. Agarwal // Appl. Opt. - 2015. - Vol. 349, № 6249. - P. 726-729.

54. Colossal mid-infrared bulk photovoltaic effect in a type-I Weyl semimetal / G. B. Osterhoudt, L. K. Diebel, M. J. Gray [et al.] // Nat. Mater. - 2019. - Vol. 18. -P. 471-475.

55. Kozhemyakin, G. N. Photovoltaic effect in metal foils and crystals of topological insulators / G. N. Kozhemyakin, Y. N. Bendryshev, A. V. Churilov // CrystEngComm. - 2023. - Vol. 25. - P. 1507-1518.

56. Kozhemyakin, G. N. Indium inhomogeneity in InxGa1-xSb ternary crystals grown floating crucible Czochralski method / G. N. Kozhemyakin // Journal of Crystal Growth. - 2000. - Vol. 220, № 1. - P.39-45.

57. Kozhemyakin, G. N. Influence of ultrasound on crystal growth from solution and related flow visualization / G. N. Kozhemyakin, L. V. Zolkina, Y. Inatomi // Crystal Growth & Design. - 2006. - Vol. 6, № 10. - P.2412 -2416.

58. A review of Ga2O3 materials, processing, and devices / S. J. Pearton, J. Yang, P. Carey [et al.] // Appl. Phys. Rev. - 2018. - Vol. 5, № 1. - P.011301(1)-011301(57).

59. Poudel, B. High-thermoelectric performance of nanostructured bismuth antimony telluride bulk alloys / B. Poudel, Q. Hao, Y. Ma [et al.] // Science. - 2000. - Vol. 320, № 5876. - P.634-638.

60. New insights into intrinsic point defects in V2VI3 thermoelectric materials / T. Zhu, L. Hu, X. Zhao, J. He //Advanced science. - 2016. Vol. 3, № 7. -P.1600004(1)- 1600004(16).

61. Morphology and nanostructured features in BiSbTe and BiSeTe solid solutions obtained by hot extrusion / G. N. Kozhemyakin, Y. S. Belov, A. N. Parashenko [et al.] // Materials Science and Engineering B. - 2021. - Vol. 271. -P.115270(1)- 115270(7).

62. Enhanced N-type bismuth-telluride-based thermoelectric fibers via thermal drawing and Bridgman annealing / M. Sun, P. Zhang, Q. Li [et al.] // Materials. -2022. - Vol. 15, № 15. - P.5331(1)-5331(7).

63. Spin-polarized spatially indirect excitons in a topological insulator / R. Mori, S. Ciocys, K. Takasan [et al.] // Nature. - 2023. - Vol. 614, № 7947. - P.249-255.

64. Low dimensional thermoelectric materials / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, X. Sun [et al.] // Physics of the Solid State. - 1999. - Vol. 41, № 5. -P. 679-682.

65. Cao, Y. Q. Nanostructuring and improved performance of ternary Bi-Sb-Te thermoelectric materials / Y. Q. Cao, T. J. Zhu, X. B. Zhao [et al.] // Appl. Phys. A. - 2008. - Vol. 92, № 2. - P. 321-324.

66. Zou, P. Thermoelectric properties of nanocrystalline Bi2(Te1-xSex)3 prepared by high-pressure sintering / P. Zou, G. Xu, S. Wang // Journal of Electronic Materials. - 2015. - Vol. 44, № 6. - P. 1592-1598.

67. Hilska, J. Nanohole etching in AlGaSb with gallium droplets / J. Hilska, A. Chellu, T. Hakkarainen // Cryst. Growth Des. - 2021. - Vol. 21, № 4. - P. 19171923.

68. Heine, V. Crystal structure of gallium metal / V. Heine // J. Phys. C. -1968. - Vol. 1, №1. — P.222-231.

69. Ормонт, Б. Ф. Структура неорганических веществ / Б. Ф. Ормонт. -Москва, Ленинград : ГИТТЛ, 1950. - 968 с.

70. Sharma, B. D. A refinement of the crystal structure of gallium / B. D. Sharma, J. Donohue // Z Kristallogr Cryst Mater. - 1962. - Vol. 117. - P.293-300.

71. Greenwood, N. N. The chemistry of gallium / N. N. Greenwood // Adv. Inorg. Chem. - 1963. - Vol. 5. - P. 91-134.

72. Núñez, S. Neutral and charged gallium clusters: structures, physical properties and implications for the melting features / S. Núñez, J. M. López, A. Aguado// Nanoscale. - 2012. - Vol. 4, № 20. - P. 6481-6492.

73. Greenwood, N. N. Chemistry of the elements / N. N. Greenwood, A. Earshaw. - 2nd edition - United Kingdom : Butterworth-Heinemann, 1997.- 1600 p.

74. Liquid metals: fundamentals and applications in chemistry / T. Daeneke, K. Khoshmanesh, N. Mahmood [et al.] // Chem. Soc. Rev. - 2018. - Vol. 47, № 11. - P. 4073-4111.

75. Prokhorenko, S. V. Structure and viscosity of gallium, indium, and tin in the vicinity of the crystallization temperature / S. V. Prokhorenko // Materials Science. - 2005. - Vol. 41, № 2. - P.271-274.

76. Федоров, П. И. Химия галлия, индия и таллия / П. И. Федоров, М. В. Мохосоев, Ф. П. Алексеев. - Новосибирск : Наука. - 1977- 115 с.

77. Галлий - 31 элемент таблицы Д.И. Менделеева // Центр экономического анализа и экспертизы : сайт. - 2019. - URL: http://www.ceae.ru/Period_sist_Mendeleeva_31.htm (дата обращения: 22.03.2019).

78. Герасимов, Я. И. Химическая термодинамика в цветной металлургии. В 7 томах. Т. 6. Термодинамика селена и селенидов, теллура и теллуридов / Я.

И. Герасимов, А. Н. Крестовников, С. И. Горбов. - Москва : Металлургия. -1974. - 312 с.

79. Grey, D. Tellurium: properties, uses, and research / D. Grey. - New York : Nova Science Publishers. - 2017. - 222 p.

80. Горлей, П. Н. Процессы переноса в теллуре / П. Н. Горлей, В. С. Радченко, В. А. Шендеровский. - Киев : Наук. думка, 1987. - 280 с.

81. Tanaka, S. Physical properties of tellurium / S. Tanaka // The Japanese Journal of Applied Physics. - 1971. - Vol. 40, № 6. - P. 594-615.

82. Якимов, С. В. Структура и электрофизические свойства кристаллов теллура и сплава Te80Si20, полученных при разных уровнях гравитации : специальность 01.04.10 «Физика полупроводников» : диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Якимов Сергей Владимирович ; РАН Физ.-тех. институт им. А.Ф. Иоффе. - Санкт-Петербург, 2005. - 136 с. - Библиогр.: с. 20-78.

83. Caldwell, R. S. Optical properties of tellurium and selenium / R. S. Caldwell, H. Y. Fan // Phys. Rev. - 1959. - Vol. 114, № 3. - P. 664-675.

84. Synthesis, characterization and optical properties of flower-like tellurium / S. Wang, W. Guan, D. Ma [et al.] // CrystEngComm. - 2010. - Vol. 12, № 1. -P. 166- 171.

85. Martin, R. M. Intermolecular bonding and lattice dynamics of Se and Te / R. M. Martin, G. Lucovsky // Physical Review B. - 1976. - Vol. 13, № 4. - P. 13831395.

86. Van der Waals epitaxy and photoresponse of hexagonal tellurium nanoplates on flexible mica sheets / Q. Wang, M. Safdar, K. Xu [et al.] // ACS Nano. - Vol. 8, № 7. - P. 7497- 7505.

87. Ultrathin p-tellurium layers grown on highly oriented pyrolytic graphite by molecular-beam epitaxy / J. Chen, Y. Dai, Y. Ma [et al.] // Nanoscale. - 2017. -Vol. 9, № 41. - P. 15945- 15948.

88. Few-layer tellurium: one-dimensional-like layered elementary semiconductor with striking physical properties / J. Qiao, Y. Pan, F. Yang [et al.] // Science Bulletin. - 2018. - Vol.63, № 3. - P. 159-168.

89. Hunderi, O. Band structure and optical properties of gallium / O. Hunderi, R. Ryberg // J. Phys. F: Metal Phys. - 1974. - Vol.4, № 11. - P. 2084-2095.

90. Bernasconi, M. Ab initio calculations of structural and electronic properties of gallium solid-state phases / M. Bernasconi, G. L. Chiarotti, E. Tosatti // Phys. Rev. B. - 1995. - Vol. 52, № 14. - P. 9988-9998.

91. Junginger, H.-G. Electronic band structure of tellurium / H.-G. Junginger // Solid State Communications. - 1967. - Vol. 5, № 7. - P. 509-511.

92. Филянд, М. А. Свойства редких элементов: справочник / М. А. Филянд, Е. И. Семенова. 2-е изд. - Москва : Металлургия, 1964. - 912 с.

93. Reitz, J. R. Electronic band structure of selenium and tellurium / J. R. Reitz // Phys. Rev. - 1957. - Vol. 105, № 4. - P. 1233-1240.

94. Doi, T. The valence band structure of tellurium / T. Doi, K. Nakao, H. Kamimura // J. Phys. Soc. Jpn. - 1970. - Vol.28, № 1. - P. 36-43.

95. One-Dimensional van der Waals material tellurium: Raman spectroscopy under strain and magneto-transport / Y. Du, G. Qiu, Y. Wang [et al.] // Nano Lett. -2017. - Vol.17, № 6. - P.3965-3973.

96. Weyl node and spin texture in trigonal tellurium and selenium / M. Hirayama, R. Okugawa, Sh. Ishibashi [et al.] // Phys. Rev. Lett. - 2015. - Vol. 114, № 20. - P. 206401(1)- 206401(5).

97. Xian, L. Square selenene and tellurene: novel group VI elemental 2D semi-Dirac materials and topological insulators / L. Xian, A. P. Paz, E. Bianco [et al.] // 2D Materials. - 2017. - Vol. 4, № 4. - P. 041003(1)- 041003(6).

98. Свойства металлов: справ. изд. / М. Е. Дриц, П. Б. Будберг, Г. С. Бурханов [и др.]. - Москва : Металлургия, 1985. - 672 с.

99. Gallium - a versatile element for tuning the photoluminescence properties of InP quantum dots / K. D. Wegner, S. Pouget, W. L. Ling [et al.] // Chem. Commun. - 2019. - Vol. 55, № 11. - P. 1663-1666.

100. Amano, H. Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film using an AlN buffer layer / H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki // Applied Physics Letters. - 1986. - Vol. 48, № 5. - P. 353-355.

101. Amano, H. Stimulated emission near ultraviolet at room temperature from a GaN film grown on sapphire by MOVPE using an AlN buffer layer / H. Amano, T. Asahi, I. Akasaki// Jpn. J. Appl. Phys. - 1990. - Vol. 29, № 2. - P. L205-L206.

102. Burkholz, T. Tellurium in nature. Encyclopedia of metalloproteins / T. Burkholz, C. Jacob. - New York : Springer, 2013. - P.2163-2174.

103. Lakin, H. W. Tellurium: a new sensitive test / H. W. Lakin, C. E. Thompson // Science. - 1963. - Vol. 141, № 3575. - P. 42-43.

104. Metz, W. D. Reprocessing alternatives: the options multiply / W. D. Metz // Science. - 1977. - Vol.196, № 4287. - P.284-287.

105. Hsu, L.-Y. Multipartite nonlocality distillation / L.-Y. Hsu, K.-Sh. Wu // Phys. Rev. A. - 2010. - Vol. 82, № 5. - P. 052102(1)- 052102(5).

106. Phase transitions in tellurium at high pressure and temperature / C. Hejny, S. Falconi, L. F. Lundegaard, M. I. McMahon// Phys. Rev. B. - 2006. - Vol. 74, № 17. - P.174119(1)- 174119(7).

107. Structural and bonding properties of solid tellurium from first-principles calculations / F. Kirchhoff, N. Binggeli, G. Galli, S. Massidda / Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50, № 13. - P.9063-9071.

108. Magnetotransport properties of tellurium under extreme conditions / K. Akiba, K. Kobayashi, T. C. Kobayashi [et al.] // Phys. Rev. B. - 2020. - Vol.101, № 24. - P. 245111(1)- 245111(6).

109. Механические свойства твердых растворов на основе теллурида сурьмы, полученных различными методами / Л.Д. Иванова, И. М. Копьев, Н.Х. Абрикосов [и др.] // Изв. АН СССР, Неорган. материалы. - 1989, № 7. - C. 1122.

110. Легирование свинцом монокристаллов твердых растворов системы Sb1.5Bi0.5Te3-Bi2Se3 / Н. Х. Абрикосов, Л. Д. Иванова, Н. В. Поликарпова, М. Г. Галечан // Изв.АН СССР, Неорган. материалы. - 1984, №10. - С. 1624.

111. Wühl, H. Superconducting tunneling in the low-temperature phases of gallium / H. Wühl, J. E. Jackson, C. V. Briscoe // Phys. Rev. Lett. - 1968. - Vol. 20, № 26. - P. 1496-1499.

112. Phonon spectrum of superconducting amorphous bismuth and gallium by electron tunneling / T. T. Chen, J. T. Chen, J. D. Leslie [et al.] // Phys. Rev. Lett. -1969. - Vol. 22, № 11. - P. 526-530.

113. Atomically thin gallium layers from solid-melt exfoliation / V. Kochat, A. Samanta, Y. Zhang [et al.] // Science Advances. - 2018. - Vol. 4, № 3. -P. 1701373(1)- 1701373(11).

114. Coalesced nanomorphology, in situ, and ex situ applications of self assembled gallium droplets grown by metal organic chemical vapor deposition / J. Lohani, R.K. Bag, M.V.G. Padmavati [et al.] // Chemical Physics. - 2017. - Vol. 493. - P.175-182.

115. Knight, M. W. Gallium plasmonics: deep subwavelength spectroscopic imaging of single and interacting gallium nanoparticles / M. W. Knight, T. Coenen, Y.Yang [et al.] // ACS Nano. - 2015. - Vol. 9, №2. - P. 2049-2060.

116. Atomically thin half-van der Waals metals enabled by confinement heteroepitaxy / N. Briggs, B. Bersch, Y. Wang [et al.] // Nature Mater. - 2020. - Vol. 19, № 6. - P. 637-643.

117. Parr, H. Superconductivity in ß-phase gallium / H. Parr, J. Fender // Phys. Rev. B. - Vol. 7, № 1. - P.166-181.

118. Кожемякин, Г. Н. Условия получения наночастиц галлия / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова // Нано 2020 : материалы VII Всероссийской конференции по наноматериалам (Москва, 18-22 мая 2020 г.). -Москва : ИМЕТ РАН, 2020. - С.292-293.

119. High-quality luminescent tellurium nanowires of several nanometers in diameter and high aspect ratio synthesized by a poly (vinyl pyrrolidone)-assisted hydrothermal process / H.-S Qian., S.-H. Yu J.-Y. Gong [et al.] // Langmuir. - 2006. - Vol. 22, № 8. - P. 3830-3835.

120. Dispersibility, stabilization, and chemical stability of ultrathin tellurium nanowires in acetone: morphology change, crystallization, and transformation into TeO2 in different solvents / W.-J. Lan, S.-H. Yu, H.-S. Qian, Y. Wan // Langmuir. -2007. - Vol. 23, № 6. - P.3409-3417.

121. Manipulating nanowire assembly for flexible transparent electrodes / J.W. Liu, J.-L. Wang, Z.-H. Wang [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2014. - Vol. 53, № 49. - P.13477-13482.

122. Nanonet: low-temperature-processed tellurium nanowire network for scalable p-type field-effect transistors and a highly sensitive phototransistor array / M. Naqi, K. H. Choi, H. Yoo [et al.] // NPG Asia Materials. - 2021. - Vol. 13. -P.46(1)-46(10).

123. Effects of evaporated tellurium back buffer layer on CdTe solar cell / Y. Li, J. Li, X. Yin [et al.] // Chalcogenide Letters. - 2019. - Vol. 16, № 11. - P.535-544.

124. Aguado, A. Neither solid nor liquid / A. Aguado // Nature Materials. -2016. - Vol. 15, № 98. - P. 931-933.

125. The effects of gallium on solution-derived indium oxide-based thin film transistors manufactured on display glass / C.-H. Choi, Y.-W. Su, L.-Y. Lin [et al.] // RSC Advances. - 2015. - Vol. 5, № 114. - P. 93779-93785.

126. Фролов, В. А. Необычные сверхпроводящие свойства оловянных нитей, полученных закалкой из жидкой фазы / В. А. Фролов // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - № 6. - С. 93-98.

127. Allotropes of tellurium from first-principles crystal structure prediction calculations under pressure / Y. Liu, Sh. Hu, R. C. Lin [et al.] // RSC Advances. -2018. - Vol. 8, № 69. - P. 39650-39656.

128. Epitaxial growth and band structure of Te film on graphene / X.Huang, Ji. Guan, Z. Lin [et al.] // ACS Paragon Plus Environment. - 2017. - Vol. 17, № 8. - P. 4619-4623.

129. Machine learning in materials genome initiative: a review / Y. Liu, C. Niu, Z. Wang [et al.] // Journal of Materials Science & Technology. - 2019. - Vol. 57, № 15. - P. 113-122.

130. Brahme, A. Prediction of cold rolling texture of steels using an artificial neural network / A. Brahme, M. Winning, D. Raabe // Computational Materials Science. - 2009. - Vol. 46, № 4. - P. 800-804.

131. Carvalho, F. S. Radial distribution function for liquid gallium from experimental structure factor: a Hopfield neural network approach / F. S. Carvalho, J. P. Braga // J Mol Model. - 2020. - Vol.26, № 8. - P. 193(1)-193(5).

132. Deep learning for optoelectronic properties of organic semiconductors / C. Lu, Q. Liu, Q. Sun [et al.] // J. Phys. Chem. C. - 2020 - Vol. 124, № 13. - P. 7048-7060.

133. Daly, C. A. Learning from the machine: uncovering sustainable nanoparticle design rules / C. A. Daly, R. Hernandez // J. Phys. Chem. C. - 2020 -Vol. 124, № 24. - P. 13409-13420.

134. Особенности микроструктуры экструдированных кристаллов халькогенидов висмута и сурьмы / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, Б. М. Логинов [и др.]. // Физика и химия обработки материалов. - 2017, № 4. - С. 6773.

135. Rashidi, A. M. Prediction of the relative texture coefficient of nanocrystalline nickel coatings using artificial neural networks / A. M. Rashidi, M. Hayati, A. Rezaei // Solid State Sciences. - 2011. - Vol. 13, № 8. - P. 1589-1593.

136. Кожемякин, Г. Н. Получение наночастиц индия методом термического испарения / Г. Н. Кожемякин, С. А. Кийко, О. Е. Брыль // Кристаллография. - 2019. - T. 64, № 3. - С. 428-431.

137. Glazov, M. M. High frequency electric field induced nonlinear effects in graphene / M. M. Glazov, S. D. Ganichev // Physics Reports. - 2013. - Vol. 535, № 3. - P. 101-138.

138. Tribelsky, M. I. Anomalous light scattering by small particles / M. I. Tribelsky, B. S. Luk'yanchuk // Physical Review Letters. - 2006. - Vol. 97. - P. 263902 (1)- 263902 (4).

139. Characterization of deep impurities in semiconductors by terahertz tunneling ionization / E. Ziemann, S. Ganichev, W. Prettl [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2000. - Vol. 87, № 8. - P. 3843-3849.

140. Dynamic Hall effect driven by circularly polarized light in a graphene layer / J. Karch, P. Olbrich, M. Schmalzbauer [et al.] // Physical Review Letters. -2010. - Vol. 105. - P. 227402(1 )-227402(4).

141. Ultrafast photocurrents at the surface of the three-dimensional topological insulator Bi2Se3 / L. Braun, G. Mussler, A. Hruban [et al.] // Nature Communications. - 2016. - Vol. 7, № 1. - P. 13259(1)- 13259(9).

142. A tunable topological insulator in the spin helical Dirac transport regime / D. Hsieh, Y. Xia, D. Qian [et al.] // Nature. - 2009. - Vol.460, № 7259. - P. 11011105.

143. Spin-transfer torque generated by a topological insulator / A. R. Mellnik, J. S. Lee, A. Richardella [et al.] // Nature. - 2014. - Vol.511. - P. 449-451.

144. Helicity dependent photocurrent in electrically gated (BibxSbx)2Te3 thin films / Y. Pan, Q.-Z. Wang, A.L. Yeats [et al.] // Nature Communications. - 2017. -Vol. 8, № 1. - P. 1037(1)-1037(9).

145. Kozhemyakin, G. N. Surface conductivity of Bi, Ga, In, and Sb nanocrystals condensed on glassy carbon substrate / G. N. Kozhemyakin, Y. N. Bendryshev, I. S. Volchkov // Crystallography Reports. - 2022. - Vol. 67, № 7. - P. 1246-1251.

146. Получение наночастиц галлия методом термического испарения в атмосфере аргона / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова, О. Е. Брыль // Физика и химия обработки материалов. - 2021, № 2. - С. 56-62.

147. Formation of gallium nanoparticles by thermal evaporation method / G. N. Kozhemyakin, Yu. S. Belov, M. K. Trufanova, O. E. Bryl // Inorganic materials: applied research. - 2022. - Vol. 13, №3. - P.788-792.

148. Mo, M. Controlled hydrothermal synthesis of thin single-crystal tellurium nanobelts and nanotubes / M. Mo, J. Zeng, X. Liu [et al.] // Adv. Mater. - 2002. -Vol. 14. - №22. - P. 1658-1662.

149. Noda, T. The structure of glassy carbon / T. Noda, M. Inagaki // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1964. - Vol. 37, №10. - P. 1534-1538.

150. Суздалев, И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И. П. Суздалев. - Москва : КомКнига, 2006. -592 с.

151. Oxygen vacancies: The (in) visible friend of oxide electronics / F. Gunkel, D. V. Christensen, Y. Z. Chen, N. Pryds // Appl. Phys. Lett. - 2020. - Vol. 116. -P.120505(1)- 120505(7).

152. Горелик, С. С. Материаловедение полупроводников и диэлектриков / С. С. Горелик, М. Я. Дашевский. - Москва : Металлургия, 1988. - 574 с.

153. Физические величины : справочник / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина,

A. М. Братковский [и др.] ; редакторы: Григорьева И. С., Мейлихова Е. З. -Москва : Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

154. Химическая технология стекла и ситаллов Особенности стеклообразного состояния : сайт. - URL: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/6293/1/ximicheskaya-texnologiya-stekla-i-sitallov.pdf (дата обращения: 15.10.2022).

155. Чеканова, В. Д. Стеклоуглерод. Получение, свойства, применение /

B. Д. Чеканова, А. С. Фиалков // Успехи химии. - 1971, № 40 (5). - С. 777-805.

156. Горшков, В. С. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / В. С. Горшков, В. Г. Савельев, Н. Ф. Федоров. - Москва : Высшая школа, 1988. - 400 с.

157. Mills, K. C. Review of surface tension data for metallic elements and alloys: part 1 - pure metals / K. C. Mills, Y. C. Su // International Materials Reviews. - 2006. - Vol. 51, № 6. - P. 329-351.

158. Keene, B. J. Review of data for the surface tension of pure metals / B. J. Keene // International Materials Reviews. - 1993. - Vo1. 38, № 4. - P. 157-192.

159. Савельев, И. В. Курс общей физики : учебное пособие. В 3 томах. Т. 1. Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев. - 2-е изд. - Москва : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 432 с.

160. Илюшин, А. С. Введение в дифракционный структурный анализ / А. С. Илюшин, А. П. Орешко. - Москва : физический факультет МГУ, 2008. -336 с.

161. Second harmonic generation in multilayer graphene induced by direct electric current / A. Y. Bykov, T. V. Murzina, M. G. Rybin, E. D. Obraztsova // Phys. Rev. B. - 2012. - Vol. 85, № 12. - P. 121413(R)(1) - 121413(R)(4).

162. Helicity-dependent photocurrents in graphene layers excited by midinfrared radiation of a CO2 - laser / С. Jiang, V. A. Shalygin, V. Panevin [et al.] // Phys. Rev. B. - 2011. - Vol. 84, № 12. - P. 125429(1) -125429(11).

163. A perspective on topological nanophotonics: current status and future challenges / M. S. Rider, S. J. Palmer, S. R. Pocock [et al.] // J. Appl. Phys. - 2019. -Vol. 125. - P.120901(1) - 120901(9).

164. Skinner, B. Theory of hopping conduction in arrays of doped semiconductor nanocrystals / B. Skinner, T. Chen, B. I. Shklovskii // Physical Review B. - 2012. - Vol.85. - P. 205316(1) - 205316(13).

165. The electronic properties of graphene / A. H. C. Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres [et al.] // Reviews of Modern Physics. - 2009. - Vol. 81. - P.109-162.

166. Crossover from Efros-Shklovskii variable range hopping to nearest-neighbor hopping in silicon nanocrystal random network / M. Inada, H. Yamamoto, M. Gibo [et al.] // Applied Physics Express. - 2015. - Vol. 8, № 10. - P. 105001(1) - 105001(3).

167. Electrical conduction in chalcogenide glasses of phase change memory / M. Nardone, M. Simon, I. V. Karpov, V. G. Karpov // Journal of Applied Physics. -2012. - Vol. 112, № 7. - P. 071101(1) - 071101(20).

168. Hopping conduction in size-controlled Si nanocrystals / M. A. Rafiq, Y. Tsuchiya, H. Mizuta [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2006. - Vol. 100, № 1. -P. 014303(1) - 014303(4).

169. Impurity assisted hopping conduction and persistent photoconductivity in disordered carbon nanoparticle film / A. Singh, A. Nivedan, S. Kumar, S. Kumar // Journal of Applied Physics. - 2019. - Vol. 126, № 22. - P. 225102(1)- 225102(9).

170. Topological quantum chemistry / B. Bradlyn, L. Elcoro, J. Cano [et al.] // Nature. - 2017. - Vol. 547, № 7663. - P. 298-305.

171. Novoselov, K. S. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene / K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov [et al.] // Nature. - 2005. -Vol. 438, № 7065. - P. 197-200.

172. Karch, J. Terahertz radiation driven chiral edge currents in graphene / J. Karch, C. Drexler, P. Olbrich [et al.] // Physical Review Letters. - 2011. - Vol. 107, № 27. - P. 276601(1 )-276601(5).

173. Hasan, M. Z. Colloquium: topological insulators / M. Z. Hasan, C. L. Kane // Reviews of Modern Physics. - 2010. - Vol. 82, № 4. - P.3045-3067.

174. Uchida, K. Spin Seebeck insulator / K. Uchida, J. Xiao, H. Adachi [et al.] // Nature Mater. - 2010. - Vol. 9, № 11. - P. 894-897.

175. Иоффе, А. Ф. Полупроводниковые термоэлементы / А. Ф. Иоффе. -Москва, Ленинград : АН СССР, 1960. - 187 с.

176. Иорданишвили, Е. К. Термоэлектрические источники питания / Е. К. Иорданишвили. - Москва : Советское радио, 168. - 184 с.

177. Siddique, A. R. M. A review of the state of the science on wearable thermoelectric power generators (TEGs) and their existing challenges / A. R. M. Siddique, S. Mahmud, B. V. Heyst // Renewable and Sustainable Energy Reviews. -2017. - Vol. 73(C). - P. 730-744.

157

ПРИЛОЖЕНИЕ А Список опубликованных работ

Статьи в научных изданиях, входящих в Перечень ВАК

1. Получение наноструктур теллура методом термического испарения / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, В. В. Артемов [и др.] // Кристаллография. -

2022. - Т. 67, № 3. - С. 473-478. - DOI 10.31857/S0023476122030122. [Переводная версия: Tellurium Nanostructures Obtained by Thermal Evaporation Method / G. N. Kozhemyakin, V. V. Artemov, I. S. Volchkov [et al.] // Crystallography Reports. - 2022. - Vol. 67, No. 3. - P. 441-446. - DOI 10.1134/S1063774522030129]. К2

2. Получение наночастиц галлия на кремниевых подложках методом термического испарения / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова [и др.] // Кристаллография. - 2023. - Т. 68, № 2. - С. 313-318. - DOI 10.31857/S0023476123020091. [Переводная версия: Gallium Nanoparticles Obtained on Silicon Substrates by Thermal Evaporation Method / G. N. Kozhemyakin, Y. S. Belov, M. K. Trufanova [et al.] // Crystallography Reports. -

2023. - Vol. 68, No. 2. - P. 323-328. - DOI 10.1134/s1063774523020098]. К2

3. Получение наночастиц галлия методом термического испарения в атмосфере аргона / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова, О. Е. Брыль // Физика и химия обработки материалов. - 2021. - № 2. - С. 56-62. -DOI 10.30791/0015-3214-2021-2-56-62. [Переводная версия: Formation of Gallium Nanoparticles by Thermal Evaporation Method in an Argon Atmosphere / G. N. Kozhemyakin, Y. S. Belov, M. K. Trufanova, O. E. Bryl // Inorganic Materials: Applied Research. - 2022. - Vol. 13, No. 3. - P. 788-792. - DOI 10.1134/S2075113322030200]. К2

Публикации в сборниках трудов конференций

4. Кожемякин, Г. Н. Условия получения наночастиц галлия / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова // VII Всероссийская конференция по наноматериалам. НАНО 2020, 18-22 мая 2020 г. : сборник материалов. -

Москва : ИМЕТ РАН, 2020. - С. 292-293. - Режим доступа: https://nano2020.imetran.ru/linkpics/News/Sbornik NANO-2020.pdf (дата

обращения 04.07.2025).

5. Кожемякин, Г. Н. Условия получения наночастиц теллура / Г. Н. Кожемякин, В. В. Артемов, М. К. Труфанова // Шестой междисциплинарный научный форум с международным участием "Новые материалы и перспективные технологии", Москва, 23-27 ноября 2020 г. : сборник материалов : в 2 т. Т. 1 : Секция 1 «Конструкционные материалы». Секция 2 «Биоматериалы и технологии». Секция 3 «Наноматериалы и нанотехнологии». Секция 4 «Экспериментальные методы исследований материалов и конструкций». - Москва: Центр научно-технических решений (АНО ЦНТР), 2020. - С. 590-591. - Режим доступа https: //n-materials.ru/wp-content/uploads/2021/07/2020-%D0%A2%D0%9E%D0%9C-1 .pdf (дата обращения 04.07.2025).

6. Кожемякин, Г. Н. Особенность формирования наноструктур теллура при термическом испарении / Г. Н. Кожемякин, Ю. С. Белов, М. К. Труфанова // Кластер конференций 2021: XIV Международная научная конференция "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах", XI Международная научная конференция "Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения", VI Международная научная конференция по химии и химической технологии, XIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых "Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем" (Крестовские чтения), 20-24 сентября 2021 : [тезисы докладов]. - Иваново: Ивановский издательский дом, 2021. - С. 240-241. -Режим доступа https://cluster.isc-ras.ru/sites/default/files/collectionabstracts/59/sbornik-tezisov-2021.pdf (дата обращения 04.07.2025).

Патент

7. Патент № 2737341 C1 Российская Федерация, МПК G01N 25/32. Устройство для измерения термо-ЭДС тонких пленок : № 2020122692 : заявл.

09.07.2020 : опубл. 27.11.2020, Бюл. № 33 / Г. Н. Кожемякин, Ю. Н. Бендрышев, М. К. Труфанова ; патентообладатель Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук". - 8 с. : ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт об использовании материалов диссертации

Общество с ограниченной ответственностью _«РусТек»_

РФ, 109383, г. Москва, ул. Песчаный Карьер, д. 3, офис 207. Тел. [phone] e-mail: inioHjrustec-insk.com ОГРН 1127746102538 ИНН 7723827927

АКТ

использования результатов диссертационных исследований

Труфановой Маргариты Константиновны старшего преподавателя кафедры информационных систем Федерального бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Луганского государственного университета им. Владимира Даля»

Результаты исследовании, выполненных Труфановой М. К. в диссертационной работе «Получение наноструктур галлия и теллура методом термического испарения», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук рассмотрены в «РусТек» для применения при изготовлении термоэлектрических материалов халькогенидов твердых растворов на основе висмута, сурьмы и теллура. Установлено, что описанные в диссертационной работе разработанные методы получения и исследования наноструктур. способствуют совершенствованию технологии изготовления материалов.

Для предприятия «РусТек» представляет интерес метод, условия получения и исследования свойств наноматериалов. в том числе методика измерения поверхностной проводимости с использованием разработанного и запатентованного Труфановой tM. К. устройства определения разности потенциалов с одновременным измерением градиента температуры при воздействии лазерного излучения. Обнаруженная в диссертационных исследованиях высокая поверхностная разность потенциалов нанокрнсгаллов теллура является актуальным новым результатом и способствует перспективному применению термоэлектрических материалов Bi2Tej и его твердых растворов, являющихся топологическими изоляторами,

С.Я. Скипидаров

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Акт использования в учебном процессе результатов диссертационного

исследования

исследования Труфаповой Маргариты Константиновны, представленных на соискание степень кандидата технических наук но специальности 2.2.3.

Технология и оборудование для производства материалов и приборов

электронной техники

Настоящий акт составлен на основании того, что результаты исследований, выполненных Труфаповой Маргариты Константиновны в диссертации «Получение наноструктур галлия и теллура методом термического испарения», используются в учебных процессах кафедры технологии машиностроения и инженерного консалтинга дисциплин «11рогрессивные технологии изготовления изделий машиностроения» и «Проектирование оборудования и устройств для специальных технолог ий» в курсовых, дипломных проектах и научно-исследовательских работах студентов.

Зав. кафедрой технологии машиностроения и инженерного консалтинга

доц., к. т. н. ' С. Н. Ясуник

УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе и инновационной деятельности ¿Ш,Ж)У ВО «Луганский

использования в учебном процессе результатов диссертационного