• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.09.2021
ТГУ
1 277

В ТГУ продвинулись в деле создания уникальных приборов наноэлектроники и нанофотоники

4.5

Физик Томского государственного университета Юрий Эрвье предложил модель роста нитевидных нанокристаллов полупроводниковых соединений III-V, которая впервые учитывает образование так называемых «пьедесталов» – усеченных пирамид из полупроводникового материала. Эти пьедесталы образуются под каплей-катализатором на начальной стадии формирования нанокристалла. Такие кристаллы позволят создавать новые материалы с уникальными свойствами для наноэлектроники и нанофотоники.

В ТГУ продвинулись в деле создания уникальных приборов наноэлектроники и нанофотоники / ©Getty images / Автор: Ольга Кузьмина

Результаты Юрий Эрвье опубликовал в журнале Journal of Crystal Growth (Q2). Нитевидные нанокристаллы (нановискеры, nanowires) — это квазиодномерные кристаллы диаметром от 10 нанометров и длиной несколько микрометров. Последние двадцать лет они представляют одну из наиболее «горячих тем» в физике и материаловедении. Именно нановискеры используются в электронике, оптоэлектронике, фотовольтаике, наносенсорике и других областях.

Профессор кафедры физики полупроводников ФФ ТГУ Юрий Эрвье рассказывает, что формирование таких нанокристаллов — это сложный физико-химический процесс, протекающий в многофазной многокомпонентной системе при существенных отклонениях от равновесия. Модель физика ТГУ позволяет описать различные сценарии последующего роста «пьедесталов» – образование больших пологих холмов и рост нитевидного нанокристалла постоянного диаметра на вершине пьедестала.

Несмотря на прогресс в технологии синтеза нитевидных нанокристаллов и понимании механизмов их роста, ряд важных аспектов остается малоизученным. Так, слабо исследованной остается начальная стадия роста кристаллов, особенности протекания которой влияют на поверхностную плотность нанокристаллов, а также на наличие нежелательного разброса нанокристаллов по толщине и высоте. Именно изучением начальной стадии роста нитевидного нанокристалла занялись ученые ТГУ при поддержке гранта РФФИ.

«Модели начальной стадии обычно предполагают, что рост нанокристалла инициируется отложением кристаллических слоев под каплей-катализатором, лежащей на плоской поверхности кристалла-подложки. Однако эксперимент показывает, что в случае полупроводниковых соединений III-V начальное состояние системы — это не просто капля на поверхности, а некая пирамидка или пьедестал, на котором находится капля», — говорит Эрвье.

Этот пьедестал, поясняет Юрий Эрвье, образуется на стадии предростового отжига в атмосфере молекул V группы и в отсутствие потока атомов III группы. Поступление атомов III группы на поверхность при росте может привести к двум вариантам: либо к увеличению размера пьедестала с сохранением его формы, либо к образованию нитевидного нанокристалла постоянной толщины на вершине пьедестала. Модель, разработанная в лаборатории, позволяет описать переход от роста пьедестала к росту нитевидного нанокристалла и найти оптимальные условия для такого перехода.

Несомненное преимущество нитевидных нанокристаллов над планарными (плоскими) структурами состоит в эффективной релаксации упругих напряжений — благодаря очень большой площади боковой поверхности. Юрий Эрвье утверждает, что в этих нанокристаллах можно сочетать материалы с сильно различающимися параметрами решетки и тем самым создавать уникальные приборы наноэлектроники и нанофотоники.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ) — первый российский университет на территории Русской Азии (фактически первый российский университет восточнее берегов Волги), один из 29 национальных исследовательских университетов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
19 апреля
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

19 апреля
Александр Березин

В норме чем больше становится видов в группе, тем острее они конкурируют между собой, что сначала замедляет возникновение новых видов, а затем ведет к вымиранию. Новая научная работа показала, что у рода Homo ситуация почему-то была обратной: чем больше видов он образовывал, тем быстрее возникали новые дополнительные. Среди позвоночных подобных примеров нет, только среди жуков на изолированных островах. Ученые выдвинули ряд гипотез, позволяющих объяснить столь удивительный результат.

19 апреля
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

19 апреля
Александр Березин

В норме чем больше становится видов в группе, тем острее они конкурируют между собой, что сначала замедляет возникновение новых видов, а затем ведет к вымиранию. Новая научная работа показала, что у рода Homo ситуация почему-то была обратной: чем больше видов он образовывал, тем быстрее возникали новые дополнительные. Среди позвоночных подобных примеров нет, только среди жуков на изолированных островах. Ученые выдвинули ряд гипотез, позволяющих объяснить столь удивительный результат.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

29 марта
Ольга Иванова

Ученые из США и Швейцарии определили четыре ключевых механизма, задействованных в трансформации личности человека. Но ни один из них не сработает без самого главного — сильного желания измениться.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: