СТРУКТУРНЫЕ, ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР ПОЛУПРОВОДНИК-ДИЭЛЕКТРИК НА ОСНОВЕ ЭЛЕМЕНТОВ И СОЕДИНЕНИЙ IV ГРУППЫ, ИХ ОКСИНИТРИДОВ И ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ НАНО-, НЕЙРОМОРФНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ И КВАНТОВОЙ ИНФОРМАТИКИ

Цель: развитие методов прямого сращивания и водородного переноса для формирования гетероструктур полупроводник - диэлектрик, состоящих из монокристаллических слоев алмаза, кремния, германия и их соединений, изолирующих слоев оксинитридов кремния и оксидов металлов, подложек кремния и сапфира; изучение природы оптически и электрически активных дефектов и ловушек на гетерограницах и в диэлектриках SiO₂, Si₃N₄ и оксидах металлов; анализ механизмов транспорта электронов и излучений оптически активных центров для приборов квантовой информатики и нано-, СВЧ-электроники, а также свойств электронных систем с синаптическими мемристорами и транзисторами для адаптивной нейроморфной электроники. Проведены исследования природы оптически и электрически активных дефектов, квантовых точек и ловушек в диэлектриках HfₓZr₁₋ₓO₂, Al₂O₃, Ta₂O₅. Получены КНИ-структуры с ультратонкими (до 10 нм) встроенными стеками high-k-диэлектриков из оксида алюминия Al₂O₃ и диоксида гафния HfO₂. Найдены условия формирования сегнетоэлектрической фазы OII(Pmn21) HfO₂ со стабильным полевым переключением, пригодным для элементов памяти и расширения функциональности логических схем. Созданы UTBB-КНИ-структуры с нанометровыми слоями кремния и скрытые диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью. Показаны возможности выборочной адресации к NV-центрам в алмазе линейно поляризованным светом и формирования ионным синтезом в волноводных структурах на кремнии нанокристаллов InSb, излучающих на длине волны близи 1,54 мкм.