Диагностика и физическое материаловедение перспективных материалов, низкоразмерных структур и приборов для микро-, нано-, акустоэлектроники и радиофотоники

Научные исследования в рамках предлагаемой темы соответствуют направлению фундаментальных и поисковых научных исследований 2.6.1. «Наноматериалы» в рамках направления 2.6 «Нанотехнологии» Программы ФНИ РФ на 2021-2030 гг. и определяются долгосрочными задачами Программы по изучению наноматериалов, что обеспечит создание перспективной элементной базы микро- и наноэлектроники на основе кремния, полупроводниковых гетероструктур, пьезоэлектриков, сверхпроводящих материалов, одномерных и двумерных кристаллов, метаматериалов. Объектами исследований являются перспективные для применения в микро-, нано-, акустоэлектронике и радиофотонике материалы и структуры, в том числе и низкоразмерные, изготовленные на основе полупроводников, пьезоэлектриков, металлов, сверхпроводников, ионных проводников, композитных материалов, металл-углеродных и металлогидрид–углеродных наноструктурированных материалов, графена. Широкий спектр исследуемых объектов требует большого набора исследовательских методов и диагностической аппаратуры, а также поиска новых подходов и методов в диагностике. В этой связи, наряду с исследованиями самих материалов и структур, возникает задача по развитию методов исследования и диагностики. Для успешной реализации научной темы ставится целью развитие следующих методов диагностики материалов и структур микро-, нано-, акустоэлектроники и радиофотоники: рентгеновских, включающих в себя рентгеновскую дифрактометрию, томографию, микрофлуоресцентную микроскопию для исследования структурного совершенства и элементного состава исследуемых объектов; количественных методов характеризации локальных электрических свойств на основе метода наведенного тока, индуцированного электронным, рентгеновским и лазерным пучками; методов исследования электрических и оптических свойств дефектов различной природы в полупроводниковых материалах и структурах; методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии для исследования морфологии, элементного состава, кристаллической и дефектной структуры; методов атомной эмиссии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой для определения элементного и изотопного состава различных веществ, включая высокочистые; методов ионно-пучкового анализа для определения элементного и фазового состава. Необходимо будет проводить теоретические и экспериментальные исследования с целью улучшения метрологических характеристик диагностических методов; разработку и создание структур и новых приборов для диагностики.