29 сентября
ТГУ

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

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.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

Российское МВД вооружилось новейшим компактным пистолетом Лебедева. Он должен заменить морально устаревший ПМ, разработанный конструктором Николаем Макаровым еще в 1948 году.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: