Šio darbo tikslas buvo ištirti deimantų, apšaudytų 9 MeV galios protonais, ir nanodeimantų, paveiktų 40 keV galios helio jonais, elektrinį laidumą, bei jų Ramano sklaidos savybes. Gauti eksperimentiniai duomenys pavaizduoti diagramose ir palyginti su Frenkelio, šuolinio laidumo teorijomis. Palyginus eksperimentinius duomenis su teoriniais, priėjome išvados, kad nagrinėjant tūrinius deimantus geriausiai tinka Frenkelio laidumo mechanizmas, o nanodeimantus - šuolinio laidumo mechanizmas. Nustatytos terminės aktyvacijos energijos turiniame deimante ir nanodeimante. / The aim of this paper is to research diamonds and diamonds influenced by 9 MeV power protons. The impact of helium jones on nanodiamonds and nanodiamonds has also been investigated by studying both their electrical properties as well as the spread of Ramans spectroscopy. The received data have been showed on the diagrams. The data have been compared with the following theories of electrical conduction: Poole Frenkel‘s theory, Shottky‘s theory and hopping conduction theory. According to the research results, diamonds are better compared to Frenkel‘s theory, whereas nanodiamonds are better compared to hopping conduction theory. Activation energy is determined by received dependency parts.

Disertacijoje pristatomi didelio krūvininkų tankio dinamikos tyrimai skirtingo defektiškumo GaN, InGaN bei deimanto sluoksniuose atlikti naudojant šviesa indukuotų dinaminių gardelių metodą. Naudojant eksperimentinius rezultatus gautus skirtingo žadinimo intensyvumo, temperatūros sąlygomis bei pasitelkus skaitmeninį krūvininkų dinamikos modeliavimą nustatomi dominuojantys krūvininkų rekombinacijos bei sklaidos mechanizmai tirtuose plačiatarpiuose puslaidininkiuose. Parodoma, kad dislokacijų sąlygota nespindulinė rekombinacija dominuoja GaN bandiniuose su dislokacijų tankiu didesniu nei 1E8 cm-2, esant mažesniems dislokacijų tankiams krūvininkų gyvavimo trukmę lemia bimolekulinė rekombinacija. Nustatyta, kad eksperimentiškai stebėtas krūvininkų difuzijos koeficiento didėjimas GaN yra sukeltas Fermi slėgio išsigimusioje krūvininkų plazmoje. Krūvininkų rekombinacijos trukmių bei azoto priemaišų kiekio koreliacija sintiniuose deimantuose parodė, kad su azotu susietos priemaišos yra pagrindiniai rekombinacijos centrai Tai pat darbe pristatoma nauja šviesa indukuotų dinaminių gardelių eksperimento schema su holografiniu pluoštelio dalikliu, leidžianti supaprastinti eksperimentą bei įgalinanti heterodininį difrakcijos signalo detektavimą. Parodoma, kad fazės skirtumas tarp signalo ir foninės šviesos gali būti kontroliuojamas keičiant holografinio daliklio padėtį išilgai jo gardelės vektoriaus krypties. / The investigation of high density carrier dynamics in GaN, InGaN, and diamond samples with different defect density by light induced transient grating technique is presented in the thesis. The experimental studies on numerous samples, grown at different conditions, combined with extensive measurements in a wide range of carrier densities (1E16-1E20 cm-3) and temperature (9-300K) is used to identify the interplay of radiative and nonradiative recombination mechanisms, to determine carrier lifetime, diffusion coefficient, and diffusion length. It is shown that dislocation governed carrier recombination is a dominant recombination channel in GaN samples with dislocation density above 1E8 cm-2, otherwise, the bimolecular recombination dominates at high carrier densities. Experimentally observed increase of carrier diffusivity in GaN is caused by Fermi pressure at degenerate carrier plasma. The correlation between the carrier lifetime and concentration of nitrogen defects points out that nitrogen-related defects act as the main centers of nonradiative recombination in synthetic diamonds. A novel heterodyne detection scheme for LITG technique is presented. The heterodyning is achieved by coherently mixing the picosecond pulses of diffracted and scattered light. It is shown that a phase difference between theses fields can be controlled by moving holographic beam splitter along its grating vector.

III-nitrides, diamonds are extremely promising wide band gap semiconductor materials for optoelectronics and high temperature, high power electronics. Therefore, there is huge scientific interest in investigation electrical and optical properties of these materials. The light induced transient grating technique (LITG) is very suitable for exploration of carrier dynamics which governed by fundamental and defect related properties of materials. The main goals of the thesis were gain a new knowledge on carrier dynamics in wide bandgap semiconductors (namely GaN, InGaN, and diamonds) by using and developing light induced transient grating technique. The experimental studies on numerous samples, grown at different conditions, combined with extensive measurements in a wide range of carrier densities (1016-1020 cm-3) and temperature (9-300K) was targeted to identify the interplay of radiative an nonradiative recombination mechanisms, to determine carrier lifetime dependence on the excess carrier density, to explain the carrier diffusion coefficient dependence on excitation intensity, to find the optimal materials growth conditions. A novel heterodyne detection scheme for LITG technique was presented. The heterodyning was achieved by coherently mixing the picosecond pulses of diffracted and scattered light. A phase difference between theses fields was controlled by moving holographic beam splitter (HBS) along its grating vector. LITG signal decay kinetics, recorded at two HBS... [to full text] / III grupės nitridai bei deimantai tai platų draustinės energijos tarpą turintys puslaidininkiai, pasižymintys unikaliomis medžiagos savybėmis ir turintys didelį potencialą aukštų temperatūrų, didelių galių, opto/elektroniniams taikymams. Todėl šių medžiagų elektrinės bei optinės savybės pastaruoju metu yra intensyviai tiriamos. Šviesa indukuotų dinaminių gardelių (ŠIDG) metodas labai tinka tyrinėti krūvininkų dinamiką, kuri yra nulemta fundamentinių bei defektinių medžiagos savybių. Pagrindiniai darbo tikslai buvo gauti naujų žinių apie krūvininkų dinamiką plačiatarpiuose puslaidininkiuose (GaN, InGaN bei deimantuose) naudojat bei plėtojant šviesa indukuotų gardelių metodiką. Ištirti didelio nepusiausvirųjų krūvininkų tankio rekombinacijos ir difuzijos ypatumus skirtingo defektiškumo GaN, InGaN sluoksniuose bei sintetiniuose deimantuose. Skaitmeniškai modeliuojant krūvininkų dinamiką nustatyti dominuojančius krūvininkų rekombinacijos mechanizmus bei krūvininkų gyvavimo trukmes, difuzijos koeficientus ir nuotolius. Darbe pristatoma nauja ŠIDG eksperimento schema su holografiniu pluoštelio dalikliu, leidžianti supaprastinti eksperimentą. Ši schema taip pat įgalino heterodininį difrakcijos signalo detektavimą. Parodoma, kad fazės skirtumas tarp signalo ir foninės šviesos gali būti kontroliuojamas keičiant holografinio daliklio padėtį išilgai jo gardelės vektoriaus krypties. Ištyrus didelį kiekį GaN sluoksnių, užaugintų skirtingomis technologijomis bei pasižyminčiu skirtingu... [toliau žr. visą tekstą]

Protonuotų ir neprotonuotų deimantų optinių ir struktūrinių savybių tyrimai taikant skirtingus metodus. NV defektų analizavimas, deimantų laidumo tyrimai. Aptiktų defektų pritaikymas kvantiniams duomenų apdorojimams. / In this work I trying describe, nitrogen – vacancy (NV) defects in different types of diamonds and how protonation changing the structural properties of diamond. How carbon onion like centers in diamond after irradiation by protons changed the conductivity of samples. The optical and spin relaxation properties of these samples were characterized using optical microscopy, Raman spectroscopy, and electron paramagnetic resonance. Also I try to explain how we can use NV defects for creation of qubit, the data for quantum computing ant quantum computers.