Физические явления в квантовых структурах для компонент наноэлектроники, нанофотоники и спинтроники

Ключевая проблема современной кремниевой микро- и наноэлектроники состоит в возникших ограничениях металлических проводников в качестве межсоединений внутри чипа для расширения частотного диапазона, снижения потребления энергии и взаимного влияния элементов в микросхемах. Решение возникших проблем связывается с развитием оптических межсоединений внутри чипа на основе технологий кремниевой нанофотоники для будущих систем передачи данных. Поэтому ключевой тренд в фундаментальных исследованиях и разработке технологии полупроводниковых материалов концентрируется в настоящее время в области широкого круга наноструктурированных систем, интегрируемых на технологической платформе кремниевой технологии, включающих тонкие пленки и гетероэпитаксию на структурированных кремниевых подложках. Ожидаемая перспективность кремниевой нанофотоники связана, прежде всего, с полной совместимостью с КМОП технологией. На этом пути предстоит решить проблему низкой квантовой эффективности кремниевых детекторов и излучателей света ближнего и среднего ИК-диапазона, а также создания пассивных элементов наносхем, установления закономерностей эволюции спиновых состояний при воздействии управляющими магнитными и электрическими полями в массивах квантовых точек, разработке моделей, методов и программного обеспечения параллельного мультипрограммирования при моделировании физических процессов. Актуальным здесь является: создание моделей и методов оптимизации обменов информацией в современных большемасштабных вычислительных системах, разработка параллельных алгоритмов и программ. Целью проекта является разработка материалов нано-электроники, нанофотоники, спиновой электроники и поиск физических механизмов повышения их характеристик для применений в области передачи, хранения и обработки информации.