ПОЛУЧЕНИЕ, ДИАГНОСТИКА И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ НОВЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР ДЛЯ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ

Объектом исследований и разработок являются как новые, так и известные материалы и приборы микро- и наноэлектроники. Целью работ была разработка методов получения новых перспективных материалов и их исследование, развитие методов диагностики материалов электронной техники, разработка новых приборов электронной техники. Основными методами исследования, использовавшимися в данной НИР, были: атомно-силовая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, Резерфордовское обратное рассеяние, рентгеновская дифрактометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, моделирование спектров КР. Важнейшими результатами работы являются: изготовление и исследование двухлинзового интерферометра на основе кремниевых планарных составных преломляющих линз для получения фазочувствительного рентгеновского изображения слабопоглощающих материалов в области высоких энергий; использованы различные методы для повышения шероховатости поверхности или нанесения покрытий поверхность титана, обеспечивающих дополнительную коррозионную стойкость и биосовместимость протеза. Для решения этой задачи поверхностные свойства титанового сплава ВТ6 (6% Al, 4% V) были модифицированы путем формирования на его поверхности графеноподобных пленок, состоящие из наноразмерных (10–20 нм) графеновых кристаллитов. Исследована возможность формирования доменов и доменных структур с помощью метода прямого электронно-лучевого рисования на разных срезах кристаллов ниобата лития, полярных и неполярных. Если в первом случае домены растут вглубь облучаемого кристалла, то во втором, домены растут вдоль поверхности, что позволяет формировать структуры планарного типа, которые могут использоваться для нелинейно-оптических преобразований в поверхностных волноводах. Исследован процесс дифракции рентгеновского излучения на кристалле La3Ga5SiO14 (LGS), промодулированного поверхностной акустической волной (ПАВ), вблизи K-края поглощения Ga (E=10367 eV). На краю поглощения происходит перераспределения дифрагированной рентгеновской интенсивности между дифракционными сателлитами, связанное с изменение глубины проникновения рентгеновского излучения в кристалле и эффективным изменением взаимодействия рентгеновского излучения с акустически промодулированной областью кристалла. На краю поглощения наблюдаются осцилляции дифрагированной рентгеновской интенсивности, связанные с взаимодействием рентгеновских фотонов с электронными оболочками атомов Ga в кристалле La3Ga5SiO14. Методом растровой электронной микроскопии исследованы перспективные полупроводниковые материалы и структуры на уих основе Измерена энергия связи электрона, захваченного на однослойный дефект упаковки в 4H-SiC; обнаружено рекомбинационно-ускоренное скольжение частичных дислокаций в 4H-SiC при температуре жидкого азота и оценена энергия активации такого скольжения; обнаружено, что введение центров с глубокими уровнями может на несколько порядков повышать фоточувствительность детектора с барьером Шоттки на основе -Ga2O3. Разработка методов расчета и синтеза электронно-оптических систем (ЭОС) растровых электронных микроскопов (РЭМ) и электронных литографов (ЭЛ) с оптимальным сочетанием параметров для конкретного применения. Методом просвечивающей электронной микрсокопии исследованна кристаллическая структура различных наноматериалов. Методы МС-ИСП и АЭС-ИСП использованы при разработке методов локального и объемного определения элементного и изотопного состава различных веществ, а также при изучении свойств новых органических соединений. Развиты методы ионно-пучковой аналитической диагностики материалов и спектрометрия рентгенофлуоресцентного анализа в условиях полного внешнего отражения жесткого рентгеновского излучения.