К. ф.-мат. н. Ю. Н. Козирев - керівник проекту,
к. ф.-мат. н. С. А. Шевляков
-
Визначальне місце в розвитку фундаментальних досліджень фізики
і хімії нановимірних систем посідає молекулярно-променева епітаксія - методика
висадження на атомар-но чисту поверхню у надвисокому, майже космічному вакуумі
(<10-10 мм рт. ст,), монокристалічних плівок та шарів з контрольованими
електрофізичними параметрами і вимірюванням товщини in situ з точністю 0,03-0,05
нм.
Придбання
близько 10 років тому установки МПЕ "Катунь" дозволило за короткий час вперше
в НАН України впровадити на цій основі низку робіт з розробки та дослідження
наноструктур на основі штучних сполук АIIIВV і AIVBIV.
Вперше в Україні було створено низькови-мірні багатошарові структури - різного
типу надгратки, ізольовані та подвійні квантові ями, що відповідають сучасним
вимогам до перспективних матеріалів елементарної бази опто- та мікроелектроніки.
Застосування в перетворювачах Р-випромінювання р-i-n структур Si/GaAs підвищує
ефективність дії майже до 40 %, тобто в 3-4 рази більше відомих аналогів. В
Інституті хімії поверхні вперше в Україні було започатковано роботи з дослідження
закономірностей процесів на поверхні i в прилеглому об'ємі монок-ристалічного
твердого розчину Si 1-xGex - якісно нових матеріалів,
характерною особливістю яких е суттєва різниця у сталих ґраток - 4,2 %. Це,
з одного боку, ускладнює процес епітаксії, а з другого, обумовлює унікальні
властивості структур за рахунок виникнення механічних напружень, що регулюються
мольною часткою х і параметрами епітаксійного росту - температурою підкладини
та значеннями потоків робочих речовин. Таким чином, сконструйовано багатошарові
епітаксійні нанокомпозити з заданими профілями потенціалу, квантовими ямами
і двомірним електронним газом. Із фазової діаграми епітак-сійного росту - залежності
товщини вирощуваної плівки від температури росту - було встановлено режим, за
якого на підкладині кремнію з'являються дво- або тривимірні зародки - нанокластери
Ge, які надалі перетворюються у досить упорядкований масив квантових крапок
з густиною 109-1010см-2 і розмірами 1,5-3 нм,
режим квантування зон в яких визначається рівнем залишкового напруження.

Контроль
підготовки підкладини до МПЕ, здійснюваний на базі Оже-спектрометра, як і дослідження
виготовлених структур (див. мал.), нарівні з визначенням Холловської рухливості,
вольт-фарадних та вольт-амперних характеристик, спектроскопією глибоких рівнів
та іншими засобами вимірювання достатньо забезпечують необхідний рівень розробок,
а вкупі з подальшою модернізацією і вдосконаленням МПЕ дають підстави для обґрунтованого
оптимізму щодо вивчення нових фундаментальних закономірностей побудови та використання
нанорозмірних систем у приладах майбутнього.
- Yu. Kozyrev, V. Ogenko, P.
Golokoz, V. Vasiljev. Interaction of p-electrons with Si/GaAs in the region
of thin film p-n and p-i-n junctions// Pross. V Int.Conf. on Adv.Tech.Mult.Sol.Films
a Struc. - 1995 - Uzhorod, Ukr. - P. 121-124
- Yu. Kozyrev, V. Ogenko, S. Plyatsko, F. Sizov,
S. Shevlyakov. Si/SibIGex epitaxial layers and superlattices. Receipt and
structure characteristics// Fizika і tekhnika poluprovodnikov. - 1997. -
T. 31, № 8. - P. 922-926.
- 3. Yu. Kozyrev, V. Ogenko, A. Chuiko. Si-Ge
superlattice MBE : receipt and structure properties. 2-nd Russ-Ukr. Seminar
"Nanophysics and nanoelectronics", Kiev, Ukr. 2000.
|