Квантовые структуры для посткремниевой электроники

Проект направлен на решение перспективных фундаментальных и прикладных задач в области разработки новых физических подходов и конструкций полупроводниковых квантовых структур для перспективных приборов оптоэлектроники, нанофотоники, наноэлектроники и спинтроники, разработки технологии создания однофотонных лавинных фотодиодов (ОЛФД) и матричных ИК фотоприемных устройств на базе полупроводниковых квантовых гетероструктур, для разработки нанотехнологий создания новых квантовых систем на основе графена и установления их основных физических характеристик, ван-дер-ваальсовых гетероструктур, топологических изоляторов и полуметаллов Вейля для пост-кремниевой электроники, для разработки технологии создания и исследования полупроводниковых наноструктур и спиновых квантовых центров в широкозонных полупроводниках для нового поколения устройств квантовой фотоники; для разработки физических принципов технологий создания пост-кремниевых материалов, включая полупроводниковые и плазмонные метаматериалы, для нанофотоники, плазмоники и наносенсорики. Цель данного этапа - развитие физических основ технологий для создания новых квантовых и топологических полупроводниковых материалов и гетеросистем, установление их фундаментальных физических закономерностей, определение перспектив их использования для пост-кремниевой электроники на новых физических принципах. В результате выполнения проекта впервые разработаны подходы, обеспечивающие установление основных электрофизических, оптических и транспортных параметров гетероэпитаксиальных структур на основе соединений A2B6 и A3B5 для матричных ФПУ и малошумящих ОЛФД, гетероструктур на основе PbSnTe, гибридных систем сверхпроводник – Бозе конденсат; разработку, создание упорядоченных массивов полупроводниковых квантовых точек и установление их основных характеристик, разработку эпитаксиальных структур на основе VO2 для новых, перспективных наноизлучателей света, динамически управляемых метаматериалов и плазмонных наноприборов, исследование электронного спектра и магнитных свойств квантовых систем и создание высокоэффективных широкополосных ТГц поляризаторов и преобразователей поляризации. В результате исследования был обнаружен ряд новых эффектов и свойств, установлены не выявленные ранее закономерности. Практическая значимость результатов заключается в возможности использования полученных в ходе выполнения проекта материалов и систем в устройствах перспективной электроники.