- При облучении пленки гидрогенизированного наноструктурного кремния лазерным излучением в области видимого диапазона длин волн возникает генерация второй гармоники обусловленная наличием резонансных переходов в электронной структуре кремния и его поверхности, а также за счет присутствия в запрещенной зоне примесных (Ес-0.14 эВ для Si-O и Ес-0.1 эВ для Si-F) и дефектных уровней (Ес-0.18 эВ для А центра, Еv+0.13 эВ для дефекта V++ , Еv+0.05 эВ для дефекта V+ ), которые при температурах менее 400оС содержатся в пленках кремния и образуются за счет присутствия в пленке примеси кислорода и вакансий атомов кремния.
- Интенсивность излучения при генерации второй гармоники излучения имеет резонансный и квантово-размерный характер (~1/r6) при совпадении частоты излучения с собственными частотами осцилляторов присутствующих в пленке гидрогенизированного наноструктурного кремния в отличие от поверхности монокристаллического кремния.
- Фотолюминесценция пленки гидрогенизированного наноструктурного кремния имеет максимумы в спектральных диапазонах от 1.6 эВ до 1.84 эВ для межзонных непрямых переходов в гидрогенизированном кремнии, обусловленные квантово-размерным эффектом (~1/r1/3) нанокристаллов кремния в пленке и спектральные максимумы в диапазоне от 2.2 эВ до 2.4 эВ обусловленные переходами для поверхностных и дефектных состояний кремния.
- Технология изготовления пленок гидрогенизированного нанокристаллического кремния с размерами нанокристаллов в диапазоне 10±2 нм с различной объемной долей кристаллов от 30% до 80 %, основанная на вакуумно-плазменном осаждении кремния из газовой фазы при низких температурах (от 60оС до 350 оС) с использованием смеси газов силана, разбавленного водородом и тетрафторида кремния.
- Эффект памяти кристаллической фазы в пленках гидрогенизированного нанокристаллического кремния приготовленных на буферном слое оксида церия напыленного на подложку стекла обусловлен наличием диполей Si-O связей внутри пленки, которые под действием внешнего электрического поля перестраиваются таким образом, чтобы компенсировать внешнее поле, а также за счет электромиграции атомов кислорода и поляризации пленки оксида церия приводящих к образованию объемного заряда внутри тонкой пленки кремния.
- Квантовые биения (с частотой 10 ТГц) интенсивности излучения с поверхности пленки нанокристаллического кремния отраженного от неё за счет релаксации неравновесных носителей с дефектного уровня вблизи дна зоны проводимости (Ес-0.18 эВ) в запрещенной зоне кремния возникают в связи с квантовой интерференцией интенсивности излучения с близко (менее 12 мкэВ) расположенных уровней с различными ширинами в диапазоне от 7 мкэВ до 16 мкэВ.
- Электроакустический эффект на поверхности кремния (111) и в пленках нанокристаллического кремния возникает за счет изменения энергии фононов под действием электрического поля в пределах 1 мэВ.
- Интенсивность излучения фотолюминесценции и генерации второй гармоники пленками гидрогенизированного нанокристаллического кремния содержащими только примесь - атомы фтора в 2 раза меньше по величине чем интенсивность излучения фотолюминесценции и генерации второй гармоники пленками, содержащими только атомы кислорода.
1.D.Milovzorov, Nonlinear Optoelectronic Devices Based on Nanocrystalline Silicon Films: Acoustoelectrical Switchers for Optical Modes, Nonlinear Optical Switchers and Lasers // Nanocrystals ed. by Y.Masuda, INTECH, Austria, -2011,- P. 459-494. ISBN 978-953-307-199-2.
2.D.Milovzorov, Low temperature silicon films synthesis //High Purity Silicon 12, ed. By E.Simoen, P.Stallhofer, C.Mazure, C.Clayes, R.Falster, ECS Transactions, -2012,- V.50,- N5,- P.71-80. ISBN 978-1-62332-004-1.
3.D.Milovzorov, Defect engineering and control in nanocrystalline silicon // High Purity Silicon VIII,еd. Cor Clayes, M.Watanabe, R.Falster, P.Stallhofer,- 2004, - P.226-233, ISBN1-56677-418-7.
4.D.Milovzorov, Optical nonlinear switches based on nanocrystalline silicon // Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications IV, David A. Huckridge; Reinhard R. Ebert, Editors, V. 6737-44, - 2007, -P. 673716. ISBN: 9780819468956.
5.D.Milovzorov, Infrared device for defense based on polycrystalline silicon // Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications IV, David A. Huckridge; Reinhard R. Ebert, Editors, V. 6737-45, -2007,-P. 673715. ISBN: 9780819468956
6.D.Milovzorov, Optical nonlinear switches based on nanocrystalline silicon: Part II , // Nanophotonics II, David L. Andrews; Jean-Michel Nunzi; Andreas Ostendorf, Editors, -2008, - V. 6988 , -P. 69881G. ISBN: 9780819471864.
7.D.Milovzorov, Memory cell with photoacoustic switching, // Nanofabrication: Technologies, Devices, and Applications”, Warren Y. Lai, Stanley Pau, O. Daniel Lopez -2005, -P.427-437. ISBN: 9780819455451.
8.D. Milovzorov Quantum logical elements for quantum computer based on nanocrystalline silicon // Quantum Dots, Nanoparticles, and Nanoclusters, Diana L. Huffaker; Pallab Bhattacharya, Editors, V. 5361 (SPIE, Bellingham, WA 2004), -P.108-116.ISBN: 9780819452696.
9.D.Milovzorov, Quantum Properties of Defects in Silicon Films // High Purity silicon 10, P.Stallhofer, M.Watanabe, C.Clayes, R.Falster ECS Trans.- 2008, - V.16, -N6- P.121-128. ISBN 978-1-56677-652-3
Публикации в изданиях рекомендованных ВАК:
10.Dmitry E. Milovzorov Field–assisted molecular manipulation in hydrocarbon/silicon interface Journal of Petroleum and Gas Exploration Research, 2013-Vol-3-iss.1-P. 1-6.
11.D. Milovzorov, Acoustoelectric effect in microcrystalline and nanocrystalline silicon films prepared by CVD at low and high deposition temperatures // Journal of Physics, -2012, -V.1, -N2- P.38-49.
12.Миловзоров Д.Е., Тонкопленочный нанокристаллический кремний (111) для солнечной энергетики и электроники // Наноиндустрия, 2010, - Т.3,- С.52-60 .
13.D.Milovzorov, Point Defects in Nanocrystalline Fluorinated Silicon Films // Journal of Materials Science and Engineering with Advanced Technology, 2010,- V. 2, -P. 41-59.
14.D.Milovzorov, Field-effect on crystal phase of silicon in Si/CeO2 /SiO2 structure, // Journal of Nanomaterials, Hindawi publishing, -2008,- Article ID 712985.
15.D. Milovzorov, Polycrystalline Silicon for Semiconductor Devices // Micro- and Nanoelectronics, Moscow, SPIE, V.5401, -2004, -P.208-218.
16.G.Galiev, V.Kaminskii, D. Milovzorov, L. Velikhovskii and V Mokerov, Molecular beam epitaxy growth of a planar p-n junction on a (111)A GaAs substrate using the amphoteric property of silicon dopant // Semiconductor Science & Technology, -2002, - V.17,- P.120-123.
17.D. Milovzorov, Electronic structure of nanocrystalline silicon and oxidized silicon surfaces // Electrochemical and Solid State Letters, - 2001, - V.4, -N7-P.G61-63.
18.D.E. Milovzorov, A. M. Ali, T. Inokuma, Y. Kurata, T. Suzuki and S. Hasegawa, Optical properties of silicon nanocrystallites in polycrystalline silicon films prepared at low temperature by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Thin Solid Films, -2001, - V.382,- N1&2. P. 47-55.
19.D. Milovzorov and N. Chigarev, Laser spectroscopy methods for nondestructive analysis of thin films // High Purity Silicon VI , Eds. C.L. Claeys, P. Rai-Choudhury, M. Watanabe, P. Stallhofer and H.J. Dawson, -2000, -P. 596-605.
20.D. Milovzorov and T. Suzuki, Using the optical parametrical oscillator for spectroscopical measurements of composite thin films // Analytical and Diagnostic Techniques for Semiconductor Materials, Devices, and Processes, Eds. B. O. Kobelsen, C. Clayes, P. Stallhofer, F. Tardif, J. Benton, T. Shaffner, D. Schroder, S. Kishino, P. Rai-Choudhury, PV 99-16 and SPIE V.3895,-1999,- P. 464-471,ISBN1-56677-239-7
21.D. Milovzorov and T. Suzuki, Size-dependent second harmonic generation of nanocrystals prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Applied Physics Letters, 1999, -V.75, -P.4103-4105.
22.D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata, S. Hasegawa, and T. Suzuki, Linear and nonlinear optical properties of silicon micro- and nanocrystallites // Fundamental Aspects of Laser-Matter Interaction and Physics of Low-Dimensional Structure, Ed.: K.N. Drabovich, V. I. Emelyanova, V. A.Makarov, NY, V.3734 , -1999, - P. 323-331.
23.D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata, and S. Hasegawa, Correlation between structural and optical properties of nanocrystal particles prepared at low temperature by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Nanostructured Materials, -1999, - V.10, -N8, -P.1301-1306.
24.T. Suzuki, D.E. Milovzorov, S. Kogo, M. Tsukakoshi, M. Aono, Surface second-harmonic generation spectra of Si (111)-7x7 in the 1.0-1.7-eV fundamental photon energy // Applied Physics B, -1999, - V. 68, -P. 623-627.
25.D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata, and S. Hasegawa, Relationship between structural and optical properties in polycrystalline silicon films prepared at low temperature by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Journal of the Electrochemical Society, -1998, - V.145, -N 10- P.3615-3620.
26.D. Milovzorov and A. Dyubua, Ionization of atoms on the surface during laser-stimulated secondary ion emission // Journal of Communication Technology and Electronics, 1993, -V. 38, - P.34.
27.I. Zakurdaev and D. Milovzorov, Ionization of sputtered atoms by resonant laser light near a surface, Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, -1992,- V. 55, -P. 262.
28.И. Закурдаев, Д. Миловзоров, В. Шишлаков «Вторичная ионная эмиссия с поверхности металла, усиленная резонансным лазерным излучением», Письма в Журнал Технической Физики, -1992, -Т.18,- N 3, - С.3-9.
29. И. Закурдаев, Д. Миловзоров «Ионизация распыленных атомов резонансным лазерным излучением около поверхности // Письма в Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики, -1992,-Т. 55, -№ 5,- С.265-267.
30. Д. Миловзоров, А. Дюбуа, Ионизация атомов на поверхности при лазерно- стимулированной вторичной ионной эмиссии // Радиотехника и Электроника, -1993, - N 8, - С.1518-1525.
31. Д. Миловзоров, Фотостимулированное резонансное туннелирование электронов в квантовых ямах с двумя уровнями // Письма в Журнал Технической Физики, -1996, - Т.22, -№ 21, -С.74-78.
32. D. E. Milovzorov, Photostimulated resonant tunneling of electrons in quantum wells with two levels // Technical Physics Letters, 1996,-Vol.22,- P.896.
Тезисы и материалы докладов конференций:
33.D. Milovzorov, D.S. Eremin, A.G. Kazansky, Nanocrystalline silicon surface for sensor applications // 206th Meeting of Electrochemical Society of America, Nanotechnology, -2004, -P.254.
34.D. Milovzorov, Quantum properties of defects in silicon films, applications // 214th Meeting of Electrochemical Society of America, 2008, -P.2006.
35.D. Milovzorov, Defect engineering and control in nanocrystalline silicon // 206th Meeting of Electrochemical Society of America, Nanotechnology, -2004, -P.1070.
36.Д.Е. Миловзоров, Solar cells based on fluorinated nanocrystalline silicon // Тезисы докладов VII международной конференции «Кремний-2010», Нижний Новгород, -2010. - С.248.
37.Д.Е. Миловзоров, Нелинейные оптоэлектронные приборы на основе пленки фторированного нанокристаллического кремния // Материалы конференции «Фотоника 2010», Новосибирск, -2011 -1с.
38.Д.Е. Миловзоров, Тонкопленочный транзистор на нанокристаллическом кремнии // 11й международный семинар, Российские технологии для индустрии, Нанотехнологии в электронике, энергетике, экологии и медицине, Физ. Тех. институт им. А.Ф. Иоффе, Санкт-Петербург, Россия, -2007,-C.87.
39.Д.Е. Миловзоров, Накопление заряда структурой кремний-оксид кремния // Тезисы конференции Кремний 2007, Москва, МИСИС,- 2007 -C.198-199.
40.Д.Е. Миловзоров, Газовый сенсор на основе пленки нанокристалического кремния // Тезисы конференции Кремний 2007, Москва, МИСИС, -2007 -C. 196-197.
41.D. Milovzorov, K.B. Kim, M. Lisachenko, J.W. Seo, K. Y. Lee, and H.K. Chung, Microcrystalline Silicon for Thin Film Transistor // Proceedings of the 5th International Meeting on Information Display (IMID), Seoul, South Korea, V.II, -2005, - P.1320-1322.
42.D. Milovzorov, Identifying and quantifying point defects in nanocrystalline silicon films by using optical and electrical measurements // Proceedings of International Conference “Тонкие пленки и наноструктуры”, 7-10 сентября 2004, Москва, МИРЭА, -2004,- Часть 1, -C.176-178.
43.D. Milovzorov, Defect engineering in nanocrystalline silicon // Proceedings of International Conference “Тонкие пленки и наноструктуры”, 7-10 сентября 2004, Москва, МИРЭА, -2004,-Часть 1, -C.179-181.
44.D. Milovzorov, Nanocrystalline silicon for memory cells // Proceedings of International Conference “Интерматик-2004”, 7-10 сентября 2004,Москва, МИРЭА, -2004 - Часть 1, -C.176-184.
45.D. Milovzorov, Polycrystalline Silicon for semiconductor devices // Материалы Международной конференции по микро- и наноэлектронике, Московская область, г.Звенигород, Россия, -2003. -P.1-15.
46.D. Milovzorov and N. Chigarev, Laser spectroscopy methods for nondestructive analysis of thin films // Proceedings of 198th Conference of Electrochemical Society of America, Phoenix, Arizona, U.S.A., SPIE High Purity Silicon V, -2000,-P.726.
47.D. Milovzorov and T. Suzuki, Using the optical parametrical oscillator for spectroscopical measurements of composite thin films // Proceedings of 197th Conference of Electrochemical Society of America, Honolulu, Hawaii, U.S.A., -1999.
48.A. Ali, D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata, and S. Hasegawa, Effect of the addition of SiF4 to the SiH4 feed gas for depositing of polycrystalline silicon films with photoluminescent properties // Proceedings of Applied Physical Society of Japan Conference, -1998, -1 P.
49.D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata, and S. Hasegawa , Photoluminescent properties of polycrystalline silicon films prepared at low temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition // Proceedings Kanazawa University , -1997, -P.33.
50.D. Milovzorov and T. Suzuki, Size-dependent second-harmonic generation by nanocrystals prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Proceedings of International Conference of Applied Physics Society of Japan, Okinawa, -1998, -P.390.
51.D. Milovzorov, T. Inokuma, Y. Kurata and S. Hasegawa, Correlation between structural and optical properties of nanocrystal particles prepared at low temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition // 6 Международный Симпозиум “Nanostructures: Physics and Technology” Санкт-Петербург, -1998-C.303-306.
52.И. Закурдаев, Д. Миловзоров, Ионизация распыленных атомов резонансным лазерным излучением около поверхности // 14 Международной Конференции по когерентной и нелинейной оптике, Ленинград, -1991, -Т.1 , -С.127-128.
53.И. Закурдаев, Д. Миловзоров, В. Шишлаков, Вторичная ионная эмиссия из металла, усиленная резонансным лазерным излучением // 14 Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике, Ленинград, -1991,- Т. 1-, С.128.
54.И. Закурдаев и Д. Миловзоров, Ионизация атомов на поверхности лазерным излучением // Тезисы докладов 11 Международной конференции по взаимодействии частиц с твердым телом, Звенигород, -1994, -Т.1, -С.76.
55.И. Закурдаев, Д. Миловзоров, Г. Шерозия, В. Шишлаков, Исследование методом селективной ионизации эмиссии атомов, распыленных с поверхности твердого тела ионным пучком // Тезисы докладов 9 Всесоюзной конференции по взаимодействию атомных частиц с твердым телом, Москва,- 1989,- Т.1,- С. 119-120.
56.D.Milovzorov, Memory device based on Si/CeO2/SiO2 thin film structure // 214 Electrochemical Society of America Proceedings, Honolulu, USA, -2004, -P. 2097.
57.D. Milovzorov, Low temperature fluorinated silicon films synthesis // Proceedings of Electrochemical Society Conference PRIME, USA, Honolulu, -2012, - P.2650.
58.D. Milovzorov, Low temperature preparation of nanocrystalline silicon films // Amorphous and Microcrystalline Silicon International Conference Proceedings, Saint-Petersburg, -2012, -2 P.
59. D.Milovzorov, Photoconductivity and carrier recombination in crystalline silicon films deposited on glass substrate, // Amorphous and Microcrystalline Silicon International Conference Proceedings, Saint-Petersburg, -2012, - 1 P
60. Д. Миловзоров, Кристаллические наноструктурные пленки кремния (111) на стекле // Международная конференция «Кремний 2012», Санкт-Петербург, -2 С.
61. Д. Миловзоров, Солнечная батарея на основе нанокристаллического кремния // Труды V Всероссийской школы-семинара «Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, -2012, - Т.2, -C.90-94.
62. Д. Миловзоров, Устройство памяти на основе нанокристаллического кремния // Труды V Всероссийской школы-семинара «Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, -2012, - Т.2, -C.95-102.
63.Д. Миловзоров, Акустоэлектрооптический прибор для переключения мод в волоконном лазере // Труды V I Всероссийской школы-семинара «Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, -2013, - Т.1, -C.157-163.
64.Д. Миловзоров, Резонансный оптический прибор на основе квантовых биений // Труды VI Всероссийской школы-семинара «Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, -2013, -Т.1, -C.164-173.
65.Д. Миловзоров, Нанокристаллический кремний для микро- и оптоэлектроники // Труды всероссийской школы-семинара «Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, -2013, -C.280-297.
Патенты РФ и республики Южная Корея:
65.Миловзоров Д.Е., Тонкие пленки гидрогенизированного поликристаллического крения и технология их получения // патент на изобретение РФ № 2227343 RU 27 Ноября, 2001 г. Дата публикации в бюллетене РОСПАТЕНТА 2004.04.20.
66.Миловзоров Д.Е., Резонансный прибор на основе квантовых биений // патент на изобретение РФ № 2226306 RU dated December 5, 2001. Дата публикации в бюллетене РОСПАТЕНТА 2004.03.27.
67.Миловзоров Д.Е., Резонансный полупроводниковый прибор на основе квантовых биений // патент на изобретение РФ №2269182 RU от 23 февраля, 2003.
68.Миловзоров Д.Е., Устройство памяти на основе тонкопленочной структуре кремния на стекле // патент на изобретение РФ № 2402107 сентябрь 2010. Дата публикации в бюллетене РОСПАТЕНТА 2010.10.20. 69.D.Milovzorov, Thin Film Transistor // Korean Patent N 061361 KR, 2004, South Korea.
70.Миловзоров Д.Е., Устройство для спиновой записи информации // патент на изобретение РФ № 2001134736 RU December 24, 2001. Дата публикации в бюллетене РОСПАТЕНТА 2003.07.20.
71.D.Milovzorov, Memory Cell // Application Patent N 20050609004, 2005, South Korea.
72. Миловзоров Д.Е., Способ изготовления тонких кристаллических пленок кремния для полупроводниковых приборов // Патент на изобретение РФ № 2333567, Дата публикации заявки: 20.03.2008,- Заявка: 2006132360/28, 11.09.2006.