Разработка и исследование технологии самоорганизации атомов адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов и биосиликатов для формирования структур для нано- и оптоэлектроники

Разработанные в результате проведения НИР методы приготовления исходной поверхности с требуемой морфологией и реконструкцией, а также управления её химической активностью и электронными свойствами путём контролируемого формирования низкоразмерных систем заданного состава и атомной структуры будут иметь важное практическое значение. Результаты работы можно считать научно-техническим заделом по технологии формирования структур атомного масштаба с использованием самоорганизации атомов адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов и биосиликатов в условиях сверхвысокого вакуума. Такие системы могут быть использованы как элементы памяти, активные элементы интегральных схем и межсоединений для твердотельной наноэлектроники.

Результаты работы должны обеспечить конкурентоспособность Российской Федерации в области сверхвысоковакуумных нанотехнологий. Результаты работы являются результатами мирового уровня и были опубликованы в следующих статьях в научных журналах:
1) Saranin A.A., Zotov A.V., Kishida M., Murata Y., Honda S., Katayama M., Oura K. Tl/Ge(100) system: Phase formation and phase transitions. Surf. Sci., 2007, V.601, P.595-602.
2) Лавринайтис М.В., Цуканов Д.А., Рыжков С.В. Анизотропия электрической проводимости поверхностных фаз In-Si(111). Письма в ЖТФ, 2007, Т.33, вып.11, С.20-24.
3) Галкин Н.Г., Турчин Т.В., Горошко Д.Л., Доценко С.А., Плехов Е.Д., Чередниченко А.И.. Формирование наноразмерных островков CrSi2 на Si(111)77 и покрывающих эпитаксиальных слоев кремния в гетероструктурах Si(111)/нанокристаллиты CrSi2/Si. ЖТФ, 2007, Т.77, вып.8, С.120-126.
4) Галкин Н.Г., Горошко Д.Л., Полярный В.О., Чусовитин Е.А., Гутаковский А.К., Латышев А.В., Y.Khang. Формирование, кристаллическая структура и свойства кремния со встроенными нанокристаллитами дисилицида железа на подложках Si(100). Физика и техника полупр., 2007, Т.41, вып.9, С.1085-1092.
Патентные исследования на данном этапе выполнения НИР проведены и представлены в Отчете о патентных исследованиях по государственному контракту № 02.513.11.3063 от
«22» марта 2007 г. (Шифр 2007-3-1.3-07-01-352). Тема патентных исследований: «Разработка и исследование технологии самоорганизации атомов адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов и биосиликатов для формирования структур для нано- и оптоэлектроники». Обзор патентной документации и научно-технической литературы показал, что работы по тематике госконтракта являются актуальными как в целом, так и в части отдельных направлений исследований.
Дальнейшее проведение исследований будет осуществлено на втором, заключительном этапе (июль – октябрь 2007 г.), в котором будет проведено завершение теоретических и экспериментальных исследований поставленных перед НИР задач.

1. Обобщены результаты предыдущего этапа работ. Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
2. Проведены дополнительные исследования, в том числе:
1). Исследовано формирование квантовых проволок, определены их свойства и найдены методы управления ими, в частности, исследована анизотропия проводимости поверхностной фазы Si(111)4x1-In, которая обладает свойствами массива квази-одномерных квантовых проволок.
2). Исследовано формирование квантовых точек, определены их свойства и найдены методы управления ими, в частности, исследованы возможности модификации электронных свойств магических нанокластеров в системе In/Si(100) путем их взаимодействия с атомами второго адсорбата (например, Pb).
3). Исследовано формирование других наноструктур (в том числе многослойных структур на их основе), определены их свойства и найдены методы управления ими, в том числе исследована возможность формирования упорядоченных наноструктур на модулированных поверхностях кремния, в частности, при осаждении Cu на реконструированную поверхность Si(100)c(4x12)-Al.
4). Исследованы зависимости нелинейно-оптических характеристик наноструктур, совмещенных с биосиликатами, от параметров вводимого излучения, таких как апертура, когерентность, длина волны, мощность, длительность импульса, включая фемтосекундный диапазон. проведены параллельные исследования их структурных характеристик с использованием атомно-силовой и электронной микроскопии.
3. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР.
4. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции.
5. Составлен и оформлен заключительный отчет.