Новые подходы в капельной эпитаксии наноструктур А3В5

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-79-10099

НазваниеНовые подходы в капельной эпитаксии наноструктур А3В5

Руководитель Солодовник Максим Сергеевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл

Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-703 - Перспективные технологические процессы микро- и наноэлектроники

Ключевые слова молекулярно-лучевая эпитаксия, капельная эпитаксия, гетероструктуры, самоорганизация, квантовые точки, А3В5, полупроводники, наноструктуры

Код ГРНТИ47.13.07

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В отличие от традиционных устройств микро- и оптоэлектроники для создания высокоэффективной элементной базы систем квантовых вычислений и коммуникаций необходимы структуры со сложным, точно контролируемым взаимным положением определенного числа квантовых точек во всех измерениях в пределах одной конструктивно-функциональной единицы или блока. Это, а также взаимосвязь функциональных характеристик квантовых точек с их структурными и геометрическими параметрами требует разработки методов и технологических процессов, позволяющих эффективно управлять процессами самоорганизации наноструктур, обеспечивая высокий уровень контроля не только однородности и воспроизводимости параметров, но и формы, размеров, положения и степени обособленности каждого функционально активного элемента в отдельности. В рамках данной работы предполагается проведение разработки и исследования методик капельной эпитаксии наноструктур А3As, которые, с одной стороны, обеспечат сохранение всех преимуществ технологии капельной эпитаксии (возможность получения широкого спектра наноструктур и сложных комплексов на их основе, отсутствие взаимозависимости плотности и размера самоорганизующихся наноструктур, возможность формирования квантовых точек в согласованных системах, возможность подавления образования смачивающего слоя и т.п.), а с другой – позволят полностью устранить присущие капельной эпитаксии недостатки (либо существенно снизить их влияние): низкое качество материала наноструктур, обусловленное низкотемпературными процессами, сильную температурную зависимость параметров ансамбля структур, что затрудняет получение наноструктур оптимальных размеров и формы при увеличении температуры роста (особенно в системах с высокой подвижностью адатомов, например, In-содержащих), температурную зависимость толщины смачивающего слоя, что также ослабляет контроль над процессом образования структур на этапе кристаллизации, и др. Ожидается, что разработанные методики позволят обеспечить высокое структурное и оптическое качество получаемых методом капельной эпитаксии наноструктур, в т.ч. в рассогласованных системах, что критически необходимо для создания высокоэффективных устройств нанофотоники, квантовых компьютеров и коммуникаций.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Балакирев С.В., Солодовник М.С., Еременко М.М., Черненко Н.Е., Агеев О.А. Anomalous behavior of In adatoms during droplet epitaxy on the AlGaAs surfaces Nanotechnology, №31, p.485604 (год публикации - 2020)
10.1088/1361-6528/abb15e

2. Черненко Н.Е., Балакирев С.В., Еременко М.М., Солодовник М.С. Effect of the Al content in the substrate on the In nanodroplets growth by droplet epitaxy Journal of Physics: Conference Series, №1695, p. 012012, doi:10.1088/1742-6596/1695/1/012012 (год публикации - 2020)
10.1088/1742-6596/1695/1/012012

3. Балакирев С.В., Черненко Н.Е., Еременко М.М., Агеев О.А., Солодовник М.С. Independent control over size and surface density of droplet epitaxial nanostructures using ultra-low arsenic fluxes Nanomaterials, №11, p.1184. (год публикации - 2021)
10.3390/nano1105118

4. Балакирев С.В., Кириченко Д.В., Черненко Н.Е., Шандыба Н.А., Еременко М.М., Агеев О.А., Солодовник М.С. Low-density arrays of ultra-small InAs nanostructures obtained by two-stage arsenic exposure during droplet epitaxy Applied Surface Science, V. 578, p.152023 (год публикации - 2022)
10.1016/j.apsusc.2021.152023

5. Кириченко Д.В., Балакирев С.В., Черненко Н.Е., Еременко М.М., Солодовник М.С. Effect of the ultra-low arsenic flux on characteristics of In(As) nanostructures formed during droplet epitaxy Journal of Physics: Conference Series, V.2086, p.012017 (год публикации - 2021)
10.1088/1742-6596/2086/1/012017

6. Духан Д.Д., Балакирев С.В., Черненко Н.Е., Еременко М.М., Солодовник М.С. Study of In/GaAs nanodroplet formation in conditions of non-stationary supersaturation during droplet epitaxy Journal of Physics: Conference Series, V.2086, p.012005 (год публикации - 2021)
10.1088/1742-6596/2086/1/012005

7. Черненко Н.Е., Балакирев С.В., Еременко М.М., Солодовник М.С. The influence of temperature and arsenic molecular form at crystallization stage on the InAs nanostructure growth during droplet epitaxy Journal of Physics: Conference Series, V.2086, p.012003 (год публикации - 2021)
10.1088/1742-6596/2086/1/012003

8. Балакирев С.В., Кириченко Д.В., Черненко Н.Е., Шандыба Н.А., Ерёменко М.М., Солодовник М.С. Исследование влияния ультрамалого потока мышьяка на процессы формирования наноструктур In(As)/GaAs методом капельной эпитаксии Физика твердого тела (год публикации - 2022)

9. Шандыба Н.А., Черненко Н.Е., Балакирев С.В., Ерёменко М.М., Кириченко Д.В., Солодовник М.С. Исследование влияния дозы ионно-лучевой обработки поверхности Si(111) на процессы роста нитевидных нанокристаллов GaAs Физика и техника полупроводников (год публикации - 2022)

Публикации