ФИЗИКА НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ

Объектом исследования являются низкоразмерные наноструктуры на поверхности полупроводников. Цель работы – разработка способов синтеза новых низкоразмерных материалов и исследование их физических (электронных, сверхпроводящих, спиновых, оптических) свойств с целью их перспективного использования в наноэлектронике и спинтронике. В результате выполнения проекта в рамках НИР были проведены следующие исследования низкоразмерных наноструктур на поверхности полупроводников: 1. Выращена пленка Mg2Si толщиной 800 нм методом импульсного осаждения Mg на Si(111), исследовано кристаллическое качество и транспортные свойства. Впервые апробирован рост Mg2Si на пористом кремнии в условиях высокого вакуума без химического удаления оксида кремния и в ограниченном температурном диапазоне предварительного отжига. Исследована структура и оптические свойства. Однофазные пленки полупроводниковых и полуметаллических силицидов кальция (Ca2Si, CaSi и CaSi2), а также пленки со значительным вкладом силицидов Ca5Si3 и Ca14Si19 были выращены на кремниевых и сапфировых подложках. Проведен анализ кристаллической структуры выращенных пленок, рассчитаны оптические функции пленки. 2. Исследованы магнитотранспортные свойства гибридных структур Fe3O4/SiO2/Si(001) и фотоэлектрические свойства тонких пленок Bi/n-Si(111). 3. Установлено, что сплавление с галлием значительно улучшает сверхпроводящие свойства пленки свинца атомной толщины на подложке Si(111). Внедрение атомного слоя олова между талленом и подложкой NiSi2/Si(111) позволяет устранить связь таллен-подложка и получить высококачественный крупномасштабный монослой таллена с экзотическими электронными зонами,. Были проведены комплексные исследования системы Ga/Si(111). Результаты работы можно считать научно-техническим заделом по технологии формирования кремниевых наноструктур в условиях сверхвысокого вакуума. Такие системы могут быть использованы как элементы памяти, активные элементы интегральных схем и межсоединений для твердотельной наноэлектроники, спинтроники и оптоэлектроники.