Регистрация / Вход
Прислать материал

Проведение научных исследований молодыми учеными. Электронные процессы в многослойных напряженных наноструктурированных гетеросистемах Ge/Si c вертикально совмещенными квантовыми точками Ge.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.442.11.7282
Организация
ИФП СО РАН
Продолжительность работ
2006, 8 мес.
Бюджетные средства
0,6 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
20.02.2006 - 31.05.2006
В модели поля валентных сил с использованием межатомного потенциала Китинга рассчитаны механические напряжения в многослойной гетероструктуре Ge/Si(001) с вертикально совмещенными нанокластерами (квантовыми точками) Ge. Обнаружено, что неоднородное пространственное распределение упругих деформаций в такой среде приводит к появлению в напряженных слоях Si вблизи нанокластеров Ge трехмерной потенциальной ямы для электронов. Глубина потенциальной ямы достигает величины 100 мэВ, а ее пространственный размеры определяются диаметром нанокластеров Ge. Для структуры, состоящей из 4-х островков Ge диаметром 23 нм, расположенных один над другим, определены энергии связи электронов в этой яме и пространственное распределение плотности электронного заряда. Основное состояние имеет s-образную симметрию и характеризуется энергией связи электрона 95 мэВ и 60 мэВ для элементного состава Ge в нанокластерах c=1 и c=0.7, соответственно. Существование в зоне проводимости напряженного Si связанных электронных состояний должно приводить к ослаблению правил отбора, определяющих низкую эффективность излучательной рекомбинации в непрямозонных полупроводниках, и позволяет объяснить наблюдающееся на опыте высокое значение силы осциллятора для межзонных переходов в многослойных структурах Ge/Si(001) с вертикальной корреляцией расположения нанокластеров Ge.
Развернуть
2
01.06.2006 - 02.10.2006
В модели поля валентных сил с использованием межатомного потенциала Китинга рассчитаны механические напряжения в многослойной гетероструктуре Ge/Si(001) с вертикально совмещенными нанокластерами (квантовыми точками) Ge. Обнаружено, что неоднородное пространственное распределение упругих деформаций в такой среде приводит к появлению в напряженных слоях Si вблизи нанокластеров Ge трехмерной потенциальной ямы для электронов. Рассчитаны энергии связи электронов в этой яме и пространственное распределение плотности электронного заряда. Основное состояние имеет s-образную симметрию и характеризуется энергией связи электрона от 60 мэВ до 90 мэВ в зависимости от элементного состава Ge в нанокластерах.
Экспериментально исследован отклик комплексной проводимости кремниевых диодов Шоттки со встроенными в базовую область слоями квантовых точек Ge на внешнее переменное электрическое поле. В многослойных структурах на зависимостях высокочастотной проводимости и емкости от температуры при различных частотах и напряжениях смещения обнаружены соответственно максимумы и ступени, обусловленные перезарядкой электронных уровней вследствие эмиссии электронов из связанных состояний в отщепленных деформацией -долинах Si вблизи нанокластеров Ge в делокализованные состояния зоны проводимости ненапряженного Si. Экспериментально определена энергия связи электронов в основном состоянии, равная 50 мэВ и 70 мэВ для состава Ge в нанокластерах 70% и 80%, соответственно. Близкие величины получены в результате моделирования распределения упругих напряжений и электронной структуры исследуемых образцов, выполненного в рамках атомистического подхода Китинга и приближения эффективной массы. Показано, что причиной локализации электронных состояний в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/Si является расщепление -долин в зоне проводимости напряженного Si, вызванное упругими деформациями в среде.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.9 Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Организация
ИФП СО РАН
профинансировано
Тема
Полупроводниковые наноструктурированные материалы для лазерных излучателей с вертикальным резонатором.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка многослойных наноструктурированных покрытий элементов космических аппаратов
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
9
Тема
Диагностика нанодефектов многослойных диэлектических покрытий и исследование квантового поведения оптомеханических мезо- и наносистем.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка и создание высокоточного электронного регулятора напряжения для систем освещения с дистанционным контролем и управлением.
Продолжительность работ
2009, 5 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
3
Тема
«Разработка композиций и методов синтеза многослойных энерговыделяющих наноструктурированных пленок (фольг) для получения неразъемных соединений чувствительных к нагреву материалов».
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1