Новосибирские физики научились управлять свойствами поверхности кремния на уровне атомов

Новосибирск. 19 ноября. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института физики полупроводников СО РАН научились создавать на поверхности кремния двумерные металлические и полупроводниковые зоны с помощью контролируемого осаждения атомов олова, сообщает пресс-служба института.

Отмечается, что основой большинства микросхем остается кремний, поэтому нужно уметь управлять свойствами его ростовой поверхности на всех стадиях создания полупроводниковой гетероструктуры. Требуемую точность при выращивании дает метод молекулярно-лучевой эпитаксии, когда в вакуумных камерах строго контролируется концентрация атомов, скорость их осаждения и другие параметры.

Ученых и технологов, создающих перспективные материалы, интересуют структуры на основе кремния, германия и олова, так как они совместимы с кремниевой технологией производства электроники.

В ИФП СО РАН удалось показать возможность управляемого создания на поверхности кремния участков с разной зонной структурой, то есть формирования нанометровых участков, где можно управлять поведением электронов и протеканием тока.

"Это интересно как для технологии изготовления полупроводников - можно формировать последовательность открытых и закрытых участков для протекания тока, так и для базовой физики - влияние примесного покрытия на структуру границы раздела кристалл-вакуум", - отмечает автор работы, научный сотрудник ИФП СО РАН Алексей Петров.

Была сформулирована гипотеза, что, меняя скорость осаждения олова и температуру подложки, можно варьировать структуру формируемого примесного покрытия, то есть менять свойства двумерного оловянного покрытия от чисто металлических к полупроводниковым из-за увеличения доли кремния в нем.

Работа открывает открывают возможности совершенствования технологии молекулярно-лучевой эпитаксии, более точного контроля полупроводниковых слоёв во время роста и формирования новых, гибридных структур на основе кремния, олова и германия. На основе последних могут быть сделаны приборы высокочастотной электроники, сенсоры нового поколения, элементы перспективной логики.

За эту работу Петров был удостоен премии премии имени Константина Свиташева, которая присуждается за работы в области опто- и наноэлектроники. Свиташев - известный ученый, член-корреспондент РАН, признанный специалист в области оптических и фотоэлектрических явлений в полупроводниковых структурах, основатель научной школы по поляризационной и отражательной эллипсометрии, возглавлявший ИФП СО РАН с 1990 по 1998 год.