1. Отглеждане и допинг на многослойни структури като Si: Er / Si и Gex SI1-х / Si чрез сублимация МВЕ

Известно е, че от допинг възникне силициеви слоеве ербий в тях електрически и оптически активни центрове Erbium, интензитет на излъчване, което се определя от присъствието на други примеси, различни от ербий, например, кислород, въглерод, азот, и т.н. Това означава, че радиационните свойства на структурите може да варира значително в зависимост от производствените технологии.

Най-значителни успехи в увеличаване на интензивността на емисиите в момента постигнати с помощта на технология sublimatsonnoy молекулно лъч течна епитаксия на (SMLE). Имайте предвид, че технологията на силиций SMLE бе представен за първи път през 60-те години на 20-ти век държавите-членки на катедрата по физика на полупроводниците подарък V.V.Postnikovym и V.A.Tolomasovym. Тази технология позволява широк спектър допинг силициеви слоеве по време на култивиране. Източниците на силиций и силициеви добавки са барове, съдържащи съответния примеси силиций и се загрява до температурата на изпаряване (близо до температурата на топене). Концентрацията на примес в нарастващ слой се определя (основно) на температурата на субстрата и плътността примес на потока от източник. Понастоящем тази техника достатъчно разработени и могат да се отглеждат силициеви слоеве от различен тип проводимост на монослоеве edenits дебелина до десет или повече микрометра от нивото на допинг от 10 13 до 10 20 cm -3.

Основният проблем за силициеви структури с слоеве, легирани с Erbium е да се определят параметрите на структури и условия за тяхното изпълнение, осигурява максимален интензитет на електролуминесценция при дължина на вълната 1.54 микрона. Сложността на тази задача е, на първо място, при липса на достатъчно разработена електролуминисценция теория за този обект, който изисква голямо количество от експериментални изследвания.

През последните години PTRI NNSU проучвания са проведени интензивността EL срещу концентрация ербий, плитките донори примеси и акцептор, профилът допинг на активния слой и неговата дебелина за диод структури р + / п-Si: Er / п + -тип. Условията и правят препоръки за постигане на интензивността на електролуминисценция значително по-високо от нивото на чуждите постижения. А феноменологично модел е формулиран нови електролуминесценция процеси в Erbium легиран диод структури в разграждането на обратната пристрастия р-п-възел. Нов метод за определяне на енергийния спектър на дълбоки примеси състояния, образувани от центровете на ербий в разликата на силиций лента.

2. Физически и технологични основи на микровълнова печка, EHF и оптоелектронни компоненти и устройства, базирани на полупроводникови многослойни структури микрон Си-

Диодни и транзисторни структури на базата на силиций са в основата на повечето съвременни полупроводникови електроника. От създаването на лаборатория микровълнови PTRI NNSU полупроводникови електрониката на активно участва в развитието и условия за търсене разширяват функционалността на активните елементи на ултра висока честота (UHF) силиконова основа многослойни структури отглеждат чрез сублимация молекулно - лъч епитаксия (SMLE). Тези разследвания са довели до създаването на 80-те години на 20 век лавинообразно транзитни диоди (LPD) TRS и submillimeter - гама с параметри, близки до нивото на световните постижения на това време. По-късно възстановяване диоди са разработени (DOP), което позволява да се образува напрежение капки с уникален кратко (актуална) ръб (по-малко от 20 к.с. с амплитуда до 10 V).

През 90-те години на миналия век ние, генерирането на обратната предубедени диоди schumovogo електромагнитно лъчение с такъв висок шум спектралната плътност на мощността (SPMSH) в ултра-широка честотна лента. Практическият резултат от това проучване са ефекта на оригиналния дизайн на диод шум и параметричен редица източници (генератори) на електромагнитно излъчване с спектър на "бял шум" в честотния диапазон 26-230 GHz с уникално високо SPMSH 100-1000 пъти най-добрите в света постижения в тази област.

Феноменологични модели и числени процеси в генерирането на манекена са конструирани в submillimeter превключване гама процеси в DOP ultrashort предната и стохастични процеси генерират вибрации шум диоди.

Научните резултати се използват за R & D, извършен от лаборатория в областта на микровълнови електроника, както и произведения на биомедицински теми, проведени в сътрудничество с водещи изследователски цента в Русия и в чужбина.

3. Взаимодействие на ниска интензивност EHF електромагнитно лъчение лента на биологични среди, както и човешки и животински организми.

Изследването поставя под въпрос промените в живите организми под въздействието на електричество е бил стартиран почти едновременно с откриването на електроенергия. Тези разследвания продължават и развиват с разширяването на електрическите съоръжения. Около средата на 20 век започва да се развива активно изследване на въздействието на електромагнитните вълни на микровълновия диапазон. методи за свръхвисока честота (UHF) - - хипертермия (или, както го наричат ​​в чужбина, диатермия) В резултат на това са разработени нови методи за лечение на рак. Те се основават на разрушаването на тумори под въздействието на висока интензивност електромагнитно лъчение (ЕМЛ).

В средата на 80-те години на миналия век група учени, изследователски институт по "Източник" (Русия), под общото ръководство на акад N.D.Devyatkova започна работа по ефекта на ниска интензивност EMR kraynevysokih честота (EHF) на биологични обекти. Концепцията за ниска интензивност тук предполага слабост отопление облъчени обекти. Практическият резултат от това проучване е разработването на нови методи на лечение - методи на така наречените къси вълни терапия. Методи, основани на експозицията на monogarmonicheskim тялото EMI предварително определена дължина на вълната в EHF - диапазон. По този начин, ефективността на лечението е значително променя в зависимост от дължината на вълната на електромагнитното излъчване.

4. развитие на методите за епитаксия молекулно лъч за отглеждане на многослойни полупроводникови структури на базата на силиций, германий, и твърд разтвор на силиций-германий

В лабораторията, "Solid State електроника" за отглеждане на многослоен полупроводникови структура като се използва метода на епитаксия молекулно лъч (МВЕ), в която потока от силициеви атоми и добавката се образува чрез изпаряване чрез сублимация правоъгълни силициеви ленти, изрязани от монокристален силиций слитък легиран с предварително определен примес, и поток германий атома, образувани от разлагането на уместен газ (GeH4), изпълнен в камера за растеж на сублимация силиций източник (в утаяването на твърди слоеве състезания създава силициев германий) или "гореща тел", направени от тантал (за отлагане на чисти германий слоя). Този метод на отглеждане епитаксиални слоеве на субстрата се извършва под формата на правоъгълни плочи, нагрети чрез преминаване на електрически ток, и диаметър на диска 100 mm, загрята от радиация.

Този метод се характеризира със следните основни предимства:

- Поток силициеви атоми и добавки от сублимиран източник близо до едноатомен отколкото чрез изпаряване, като се използва електронен пистолет или излив клетка, която намалява плътността на дефекти в влакната и има положителен ефект върху целия процес на епитаксиално израстване. Поради това, минималната температура растеж autoepitaxial Si слоеве долу източник изпаряване на сублимация, отколкото при изпаряването на електронния лъч на силиций.

- образуване на поток от силициеви атоми с достатъчно висока интензивност, която осигурява скорост на растеж до

5 m / ч и в същото време нисък фон допинг нарастващата слой (≤ 2 ∙ 13 октомври cm -3) е осигурена от източник държачи фиксиращи силициев минимално нагряване;

- допинг на Si и SiGe слоеве на широка гама от примеси (В, Al, Ga, Sb, като P) в широк диапазон (от 2 ∙ 13 октомври до 20 октомври ∙ 1 cm -3) чрез изпаряване на примес от сублимираща източник. Такъв вид допинг не изисква използването на специални източници отделно от потока на силиций източник. Освен това, потокът от източника на добавката се формира на сублимиращи високо стационарност, което е много важно за възпроизводим процес допинг за дълго култивиране структури;

- процес на образуване на поток от германий атоми е много по-лесно в сравнение с германий изпаряване чрез пистолет електронен лъч и не създава капчици в потока и позволява да расте слоеве в местните части на субстрата.

5. развитие на методите за епитаксиално израстване на хетероструктури с германий слоеве Si (100); твърд разтвор слоеве на силиций-германий, както и силиций върху изолационен (сапфир) субстрати за микро- и оптоелектрониката

Тази област на лабораторията е тясно свързано с развитието на силициеви оптоелектрониката, с възможност за интегриране на оптоелектронни и електронни устройства. Това изисква ефективни източници и радиационни детектори, съвместими с технологиите на силикона. Както излъчващи светлина устройства при дължина на вълната λ = 1,54 микрона голямо обещание свързани с епитаксиално силициев нано- heterostructure (HS) Si / Si 1-X GEX. легирани с Erbium. От друга страна, е важно да се създаде фото детектори, основани на германиевите слоеве отглеждат на Si (100). Такива фотодетектори могат да открият оптични сигнали при дължини на вълните на 1,3-1,55 мм. Друг обещаващ практическо приложение Ge слой на Si субстрат е използването му като буферен слой за отглеждане GaAs на Si -podlozhke, т.е. един епитаксиален слой от Ge на Si може да се разглежда като виртуален субстрат евтино за производство на оптични устройства, базирани на GaAs.

а) структури устройства на базата на sloevGenaSi (100)

За да се създаде такъв тип heterostructure проектиран ниска температура (TS = 300-380 ° С) метод отлагане на monogermane (Geh 4) с разширяване в инсталация камера висок вакуум върху гореща жица. Без да се използват допълнителни дебели буферни слоеве (градиент разпределение Ge съдържание или буфер слой ниска температура) може да нарасне слоеве с изключително гладка морфология (RMS

0.6 пМ сканиране при 10 х 10 микрона дебелина на слоя Ge 0,3 микрона), ниска плътност на резби размествания (<10 6 см -2 ) и резкой границей раздела слоя с подложкой. Такие структуры планируется использовать в приборных приложениях (например, фотодетекторах на λ = 1,3 - 1,55 мкм).

б) светлина излъчващи структура на основата sloevSiGenaSi (100)

в) структурата на силиций върху сапфир (SOS)

Разработен метод с ниска температура на Si растеж микрон думи на сапфир за използване в микроелектрониката. Разработен висока температура отгряване predepitaksialny сапфир R-срез и последващото нарастване на силициеви слоеве при по-ниски температури (500 - 600 ° С) може значително да намали плътността в microtwins структурите на SPS, за да се образува гладка повърхност морфология на слоя.

В допълнение, метод за отглеждане на слоеве от твърдия разтвор на структурите на SiGe CND в един работен цикъл (с минимална дебелина на Si слой от 0,1 микрона), което открива възможности за извършване на устройства за тях, работещи в микровълновия диапазон.

Хетероструктури с Erbium легирани атома слоеве от твърд разтвор Si 1-X GEX. отглеждат върху тънък (

0.1 микрона) силициев подслой върху сапфир в един процес цикъл, показват висока интензивност фотолуминисценция с присъствието на фината структура в своя спектър λ = 1,54 микрона, сравними с фотолуминисценция на същите слоеве отглеждат върху Si (001) повърхности.

603950, Нижни Новгород, връзки с обществеността. Гагарин, 23, сграда 3
Тел. +7 (831) 462-31-20, факс: +7 (831) 462-31-36