3
KIRISH
Hozirgi
vaqtda nanoplyonkalar, nanokristallar olish va ularning xususiyatlarini
o’rganishga juda katta e’tibor qaratilmoqda. Bu esa o’z navbatida nanomateriallarni
o’rganish usullarini kengayishiga va rivojlanishiga olib kelmoqda. 1965-70 yillarga
qadar qattiq jismning deyarli barcha asosiy xususiyatlari uning hajmi holatiga
(tarkibi, tuzilishiga) bog’liq deb qaralar edi. Ammo bu davrga kelib jismning juda
ko’p xossalari uning yuza qatlamlarining holatiga uzviy ravishda bog’liq ekanligi
aniqlana boshlandi. Masalan, jismlarning emission va optikaviy xususiyatlari,
korroziyaga va ayrim mexanik ta’sirlarga chidamliligi
birinchi holda yuzaning
tarkibiga va tuzilishiga bogliq ekanligi ma’lum bo’lib qoldi. Hozirgi paytda qattiq
jismning deyarli barcha fizik xususiyatlari, hattoki ayrim mexanik xossalari va
ko’pgina kimyoviy xossalari uning yuzasining holati bilan aniqlanishi tajribada
isbotlangan. Shuning uchun ham 1970-yillardan boshlab yuzalarni tadqiq qilish va
uni o’rganish uchun yangi maxsus usullar ishlab chiqishga
juda katta ahamiyat
berila boshladi.
Jismning yuza qatlamlari alohida, o’ziga xos bo’lgan murakkab
xususiyatlarga ega bo’lib, ular hajmiy xususiyatlardan keskin farq qiladi. Bunday
farqlarning juda ko’p sabablari bor. Hattoki, ideal holgacha
tozalangan va bir xil
tarkibli kristallarda ham yuza va hajm xususiyatlari farq qiladi. Chunki, masalan,
hajmda joylashgan atomlar o’zining to’rt tarafidan atomlar bilan bog’langan
bo’lsa, yuzadagi atomlar faqat uchta tomondan bog’lanib, tepada atomlar yo’q
bo’lganligi uchun to’rtinchi tomondan bog’lanmagan bo’ladi. Shunday qilib
yuzadagi kristall tuzulish yoki panjara parametrlari hajmnikidan farq qiladi. Bu
esa o’z navbatida hajm va yuza elektron tuzilishlarining bir-biridan farq qilishiga
olib keladi. Yuza qatlamlarga tashqi ta’sir ko’rsatib, uning xususiyatlarini kerakli
yo’nalishda o’zgartirish mumkin. Buning uchun ionlar implantatsiyasi,
lazer va
boshqa nurlar bilan ishlov berish, aktiv element atomlari va molekulalar o’tkazish
va boshqa usullardan foydalaniladi.
4
Qattiq jismlarning qator xususiyatlari ko’p jihatdan uning yuza qatlamlariga va
o’lchamlariga bog’liqdir. Jumladan hozirgi zamon texnologiyasida, xususan, mikro-
va nanoelektronikada, nanoplenkalarni, nanomateriallarni fizikaviy va
kimyoviy xossalarini o’rganish asosiy o’rinni egallaydi.
Bu nanomateriallarning
tarkibini va tuzulishini o’zgartirish uchun juda ko’p usullar qo’llaniladi: xususan
qo’llanmada ionlarni implantatsiya qilish, diffuziya, impulsli elektron dastalari
va lazer nurlari bilan ishlov berish, yuqori haroratda qizdirish va qattiq, jism
yuzasida atom oqimlardan foydalanib kerakli kristallarning
yupqa nanoepitaksial
qatlamlarini hosil qilish usullari haqida ma’lumotlar berilgan. Shu qatorda
qo’llanmada qattiq jismlarning yuza va yuza osti qatlamlarini tekshiruvchi an’anaviy
usullar va zamonaviy usullar haqida qisqacha ma’lumotlar berilgan.
Zamonoviy elektronika asbobsozligida ko’p qatlamli nanoplyonkalar
ketma-ketligidan iborat tizimlar asosiy o’rinni egallaydi. Ular asosida katta va o’ta
katta integral sxemalar, planar va hajmiy o’ta
panjaralar, lazerlar, yuqori va o’ta
yuqori chastotali rezanotorlar ishlab chiqilmoqda va takomillashtirilmoqda.
Bunday tizimlar nanoplyonkalar va nanokristallar asosida kvant xususiyatli
asboblar ishlab chiqarishda ham katta istiqbolga ega.
Bu qo’llanmada qattiq jism
yuzasi va uning xususiyatlari haqida batafsil ma’lumotlar berilgan.
Undan
tashqari bir-biri bilan kontaktga kiritilgan ikki qattiq jism chegarasida zonaviy
tuzilishning o’zgarishi haqida ma’lumotlar keltirilgan.
