Навчальний посібник. — Санкт-Петербург: Національний університет ІТМО, 2014. — 127 с. У цьому посібнику розглядаються сучасні експериментальні методи дослідження наноструктур, зокрема електронна та атомно-силова мікроскопія, рентгенівська спектроскопія, а також стаціонарна й нестаціонарна оптична спектроскопія. Посібник призначений для студентів магістратури за спеціальністю 200700 «Фотоніка та оптоінформатика» у рамках магістерської програми 200700.68 «Фізика наноструктур» і спрямований на вивчення дисципліни «Спеціальні методи вимірювання фізичних величин». Матеріали можуть бути рекомендовані студентам старших курсів фізико-технічних спеціальностей, а також магістрам і аспірантам, що спеціалізуються на застосуванні оптичних методів у нанотехнологіях. Зміст: Вступ Перелік основних позначень Наноструктури. Методи й техніка дослідження та діагностики наномасивних об’єктів Загальні уявлення про наноструктури, методи й техніки дослідження й діагностики нанопредметів Типи наноструктур Технології формування наноструктур Нанолітографія Молекулярно-лучева епітаксію Осадження з газової фази Методи синтезу металлоорганічних колоїдних квантових точок Методи визначення морфології наноструктур Електронна мікроскопія Скануюча тунельна та атомно-силова мікроскопія Малоуглове рентгенівське розсіяння, рентгенофазовий аналіз Спектроскопія низькочастотного комбінованого розсіяння світла Методи оптичної характеристики хімічного складу, електронної й коливальної енергетичної структури нанопредметів Абсорбційно-люмінесцентна спектроскопія Спектроскопія комбінованого розсіяння світла Ближньопольна скануюча оптична мікроскопія Електронна мікроскопія Просвітлююча електронна мікроскопія Принципова схема просвітлюючого електронного мікроскопа Прямі методи дослідження об’єктів плівка-підкладка й дисперсних структур Дослідження процесів зародження й росту тонких плівок Вивчення нанорельєфу масивних зразків за допомогою просвітлюючого електронного мікроскопа Аналіз кристалічної структури зразків методом дифракції електронів за допомогою просвітлюючого електронного мікроскопа Скануюча електронна мікроскопія Формування зображень Хімічний аналіз нанопредметів за допомогою електронних мікроскопів Скануюча зондувальна мікроскопія Скануюча тунельна мікроскопія (СТМ) Фізичні основи роботи СТМ Принцип роботи тунельної ячейки СТМ Конструктивні особливості СТМ і основні режими роботи Формування й обробка зображень у зондувальній мікроскопії Приклади застосування СТМ, максимально досяжні параметри, унікальні дослідження Атомно-силова мікроскопія Опис і принцип дії АСМ Зонди атомно-силових мікроскопів Основні режими роботи АСМ Приклади застосування АСМ, максимально досяжні параметри, унікальні дослідження Методи рентгенівської діагностики наноструктур Рентгенівський фазовий аналіз. Визначення хімічного складу й розміру наночастинок (формула Шерера) Малоуглове рентгенівське розсіяння. Визначення розмірів наночастинок (формула Гіньє) Методи оптичної мікроскопії наноструктур Вступ до оптичної мікроскопії Традиційна оптична мікроскопія Методи світлого й темного поля, фазового й інтерференційного контрасту Поляризаційна мікроскопія анізотропних матеріалів Люмінесцентна мікроскопія Люмінесцентні лазерні скануючі мікроскопи Конфокальна люмінесцентна мікроскопія Техніка мікрофлюориметрії й мікрокомбінованого розсіяння світла Ближньопольна оптична мікроскопія Фізичні основи ближньопольної оптичної мікроскопії (БСОМ) Апертурна БСОМ Безапертурна БСОМ Усилене остриє комбінованого розсіяння світла нанопредметів (TERS-спектроскопія) Стаціонарна й кінетична спектроскопія наноструктур Вимірювання параметрів електронної енергетичної структури наночастинок Методи абсорбційної спектроскопії Використання довготривалих спектральних провалів у неоднорідному поглинальному спектрі Методи люмінесцентного аналізу Метод заповнення електронних станів Аналіз спектрів збудження люмінесценції Розмірно-специфічні люмінесцентні методи Особливості комбінованого розсіяння світла наноструктурами Фізичні основи комбінованого розсіяння світла Незонансне комбіноване розсіяння: класичне й квантове описання Резонансне комбіноване розсіяння Спектри збудження резонансного комбінованого розсіяння та їх застосування для дослідження електронної структури квантових нанокристалів Особливості фононного спектра нанокристалів. Низькочастотне комбіноване розсіяння на акустичних фононах — визначення розмірів нанокристалів Методи й техніка дослідження динаміки електронних збуджень Поняття про ієрархію характерних часів еволюції збуджень у напівпровідникових структурах Метод синхронного детектування для реєстрації оптичних відгуків Прямі вимірювання кінетики люмінесценції: техніка корельованого підрахунку фотонів і стрик-камера Техніка корельованого підрахунку фотонів Стрик-камера Техніка АП-конверсії Застосування методу накачки-зондінгування Когерентний контроль квазіупругого вторинного світіння, вторинного світіння з участю фононів і термальної люмінесценції Джерела літератури