ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДВУМЕРНЫХ СПЛАВОВ И ГИБРИДНЫХ НАНОСТРУКТУР НА КРЕМНИИ

Объект исследования - наноструктуры, формирующиеся в сверхвысоком вакууме на атомарно-чистых и модифицированных полупроводниковых поверхностях с помощью самоорганизации адсорбированных атомов и молекул при контроле роста на атомном уровне. Цель исследования - определение основных свойств и разработка методов синтеза (в том числе с использованием эффектов самоорганизации) наноструктур и наноматериалов, оценка возможности создания на их основе новых поколений электронных приборов. Проведен анализ научно-технической литературы, относящейся к разрабатываемой теме. Подготовлен аналитический обзор. Сформулированы возможные направления решения задач, и дана их сравнительная оценка. Проведены выбор и обоснование оптимального направления исследований и способов решения поставленных задач. Разработан план выполнения научных исследований. Получено новое экспериментальное подтверждение недавно предложенному механизму самоорганизованного формирования магических кластеров: на поверхности Au/Si(111) с адсорбированным Tl формируется новый набор магических островков С₆₀, отличающийся от подобного набора, наблюдаемого на аналогичной поверхности с адсорбированным In. Так, магический кластер из 19 молекул C₆₀, который имел некомпактную форму бумеранга на поверхности c In, принимает форму правильного шестигранника на поверхности с Tl. С помощью методов дифракции медленных электронов и четырехзондового метода измерения электрической проводимости in situ изучена поверхностная проводимость образцов кремния Si(111) с реконструированной поверхностью, полученной путем предварительной адсорбции золота, натрия, а также атомарно-чистой поверхностью Si(111)7 7, после осаждения фуллеренов C₆₀ при комнатной температуре. Разработана технология роста гетероструктур MnSe - Bi₂Se₃ методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Изучено влияние эффекта близости магнитного изолятора на электронные состояния топологического изолятора: обнаружено открытие энергетической щели ~90 мэВ для топологических поверхностных состояний Bi₂Se₃. Результаты работы послужат научно-техническим заделом по технологии формирования структур атомного масштаба с использованием самоорганизации атомов адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов в условиях сверхвысокого вакуума. Такие системы могут быть использованы как элементы памяти, активные элементы интегральных схем и межсоединений для твердотельной наноэлектроники. Будет расширен круг низкоразмерных материалов, потенциально перспективных для использования в спинтронике и наноэлектронике.