Квантовые структуры для посткремниевой электроники

Глобальной целью проекта является обеспечение мирового уровня научных исследований, технологий и разработок в области новых материалов и элементной базы, работающей на новых физических принципах, для микро-, нано-, био- и оптоэлектроники, нанофотоники, СВЧ-электроники, сенсорики, радиационно-стойкой электроники, квантовой электроники, ИК-техники. Достижение этой цели потребовало решения ряда перспективных фундаментальных и прикладных задач в области разработки разработки физических принципов технологий создания и установления фундаментальных физических закономерностей пост-кремниевых материалов, 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, 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, разработки технологии создания и исследования полупроводниковых квантовых и топологических полупроводниковых материалов и гетеросистем, спиновых квантовых центров в широкозонных полупроводниках для нового поколения устройств квантовой фотоники для определения 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 сверхбыстродействующих приборов, 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 физических эффектов, электронных, оптических и магнитных свойств перспективных материалов и гетероструктур, установлены не выявленные ранее закономерности. Практическая значимость результатов заключается в возможности использования полученных в ходе выполнения проекта материалов и систем в устройствах перспективной электроники.