Issues

 / 

2022

 / 

vol. 20 / 

Issue 1

 



Download the full version of the article (in PDF format)

M. Yu. Barabash, O. I. Khovavko, Ye. M. Boboshko, D. O. Hrynko, M. A. Zabolotnyi, A. A. Kolesnichenko, D. S. Leonov, R. V. Lytvyn, S. O. Rudenkyi, and A. Yu. Sezonenko
Formation of Periodic Nanostructures and Mechanism of Formation of Geometrical Relief on the Surface of Layers of Amorphous Molecular Semiconductors
0057–0079 (2022)

PACS numbers: 07.79.Lh, 42.50.Wk, 47.61.Fg, 61.43.Fs, 61.82.Rx, 73.50.-h, 78.66.-w

The self-organization of island sediment on the film surface based on amorphous molecular semiconductors (AMS) with a potential relief of about 108 V/m, which leads to the formation of a topology that coincides with the topology of the exposing light field, is considered. The effect is realized in the template method of fabrication of two-dimensional dielectric and metal–dielectric structures. The formation of the geometric relief of the template on a thermoplastic substrate is analysed. The deformation of free surface of the layer of the template heated to viscous-flow state under the action of tangential forces is described; the topological features of the trajectory of the deformed-medium particles are established. As shown, in many relief recording systems, the relief of force field, which is applied to the deformed layer, is transformed into the geometric relief of its surface. This process can occur at a constant temperature as well as at a temperature varying according to some law. In the theoretical study of the isothermal process, the analysis can be performed by analytical methods, and, in the case of experimental study, it is facilitated by determining the influence on the magnitude of the geometric relief of the deformed-layer surface parameters.

Key words: self-organization, periodic structure, geometric relief, metal–dielectric structures, template, relief record, glass-transition temperature, viscosity.

https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.057

References
1. М. Ю. Барабаш, Д. О. Гринько, С. О. Сперкач, Формування наноструктур на темплатах випромінюванням із видимого діапазону (Київ: Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України: 2015).
2. М. Yu. Barabash, D. O. Grynko, S. O. Sperkach, O. I. Khovavko, А. V. Minitskyi, I. Yu. Trosnikova, Е. V. Strativnov, and D. S. Filonenko, Directed Self-Organization of Nanostructures (Vinnytsia: Publishing House ‘Tvory’: 2021).
3. М. Ю. Барабаш, О. І. Ховавко, Я. В. Башинський, А. А. Колесніченко, А. Ю. Сезоненко, Р. В. Литвин, Є. Г. Биба, Школа-конференція молодих вчених «Сучасне матеріалознавство: фізика, хімія, технології» (СМФХТ-2021) (4–8 жовтня 2021 р., Ужгород–Водограй), с. 109.
4. A. V. Goncharenko, D. A. Grynko, K. P. Grytsenko, and V. Z. Lozovsky, J. of Nanosci. and Nanotechnol., 5: 1 (2005).
5. E. G. Bortchagovsky, J. Appl. Phys., 95, Iss. 9: 5192 (2004); https://doi.org/10.1063/1.1691185
6. E. G. Bortchagovsky, J. Heimel, H. Fuchs, and U. C. Fischer, J. Korean Phys. Soc., 47: S48 (2005).
7. Pierre-Marie Coulon, Benjamin Damilano, Blandine Alloing, Pierre Chausse, Sebastian Walde, Johannes Enslin, Robert Arm-strong, Stephane Vezian, Sylvia Hagedorn, Tim Wernicke, Jean Massies, Jesus Zuniga-Perez, Markus Weyers, Michael Kneissl, and Philip A. Shields, Microsystems & Nanoengineering, 52, No. 5: 1 (2019); https://doi.org/10.1038/s41378-019-0101-2
8. Ю. П. Гущо, Фазовая рельефография (Москва: Энергия: 1974).
9. С. Г. Гренишин, Электрофотографический процесс (Москва: Наука: 1970).
10. Д. А. Гринько, Сб. трудов конференции ‘Physical and Chemical Principles of Formation and Modification of Micro- and Nanostructures’ (Харьков: 2008), т. 2, с. 287.
11. Д. О. Гринько, В. В. Курдюков, О. О. Мужичок, Оптоэлектроника и полупроводниковая техника (Киев: Наукова думка: 2005), т. 40, c. 195.
12. А. Н. Малов, А. В. Неупокоева, Голографические регистрирующие среды на основе дихромированного желатина: супрамолекулярный дизайн и динамика записи (Иркутск: ИВВАИУ(ВИ): 2006).
13. В. И. Колесниченко, А. Н. Шарифулин, Введение в механику несжимаемой жидкости: учеб. пособие (Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та: 2019).
14. М. А. Заболотний, Ю. М. Барабаш, Д. О. Гринько, М. Ю. Барабаш, М. П. Куліш, Ю. І. Прилуцький, Електрографічний метод створення двовимірної надґратки з упорядкованих нанокластерів на поверхні фотопровідного шару (Патент на корисну модель № 55127 Україна. Опубл. 10.12.2010. Бюл. № 23).
15. М. А. Заболотний, Е. Л. Мартинчук, Д. О. Гринько, М. Ю. Барабаш, М. П. Куліш, О. П. Дмитренко та ін., Спосіб створення двовимірної надґратки з упорядкованих нанокластерів на поверхні фотопровідного термопластичного шару (Патент на корисну модель № 58732 Україна. Опубл. 26.04.2011. Бюл. № 8).
16. А. Л. Кукла, Д. А. Гринько, А. С. Павлюченко, В. А. Котляр, Ю. М. Барабаш, Оптоэлектроника и полупроводниковая техника (Киев: Наукова думка: 2005), т. 40, с. 127.
17. D. O. Grynko, V. V. Kislyuk, P. S. Smertenko, and O. P. Dimitriev, J. Phys. D: Appl. Phys., 42: No. 19: 195104 (2009); doi:10.1088/0022-3727/42/19/195104
18. Yu. Barabash, M. Zabolotny, V. Kharkianen, and N. Sokolov, Semiconductors Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics, 5, No. 3: 307 (2002); https://doi.org/10.15407/spqeo5.03.307
19. Физический энциклопедический словарь (Ред. А. М. Прохоров) (Москва: Советская энциклопедия: 1984).
20. М. А. Заболотный, М. Ю. Барабаш, Д. А. Гринько, Ю. М. Барабаш, О. П. Дмитренко, Н. П. Кулиш, Полімерний журнал, 33, № 4: 361 (2011).
21. М. А. Заболотный, М. Ю. Барабаш, Д. А. Гринько, Ю. М. Барабаш, О. П. Дмитренко, Н. П. Кулиш, Полімерний журнал, 34, № 3: 298 (2012).
22. В. Г. Левич, Физико-химическая гидродинамика (Москва: Изд. АН СССР: 1952).
23. М. А. Заболотный, М. Ю. Барабаш, Д. А. Гринько, Ю. М. Барабаш, Н. П. Кулиш, О. П. Дмитренко, Нанотехника, 4: 3 (2012).
Creative Commons License
This article is licensed under the Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License
©2003—2022 NANOSISTEMI, NANOMATERIALI, NANOTEHNOLOGII G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine.

E-mail: tatar@imp.kiev.ua Phones and address of the editorial office About the collection User agreement