Лаборатория технологии полупроводников и диэлектриков (№104)

Заведующий лабораторией - член-корреспондент РАН Саранин Александр Александрович.


Состав лаборатории

Всего сотрудников - 9,
научных сотрудников - 7, из них:
докторов наук - 2,
кандидатов наук - 6.

Сайт лаборатории http://www.ntc.dvo.ru/lab104.php

История лаборатории

Лаборатория создана в 1989 году на базе отдела №40. Первоначально лаборатория называлась "лаборатория полупроводников и диэлектриков". Затем в 1990 году после создания Научно-технологического центра полупроводниковой микроэлектроники лаборатория получила своё настоящее название "лаборатория технологии полупроводников и диэлектриков" (лаб.№104). Бессменным руководителем лаборатории является чл.-корр. РАН А.А. Саранин.

Основные направления научных исследований

  • Изучение процессов формирования, структуры и свойств субмонослойных пленок (поверхностных фаз) адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов.
  • Изучение критических явлений, в том числе фазовых переходов в системах пониженной размерности.
  • Поиск путей управления структурой и свойствами наносистем и разработка на их основе функциональных элементов для полупроводниковой наноэлектроники.

Основные результаты

  • Исследовано формирование упорядоченных наноструктур при взаимодействии атомов бериллия (Be) с нагретой поверхностью Si(111)7x7. В частности, были сформированы массивы, имеющие сотовую структуру. Анализ методом СТМ показал, что элементы, составляющие массив, имеют размер, состав и свойства аналогичные тем, что были предсказаны теоретически для нанотрубок Si, легированных Be.

  • Впервые обнаружены и исследованы обратимые структурные фазовые переходы в низкоразмерных системах, образованных атомами металлов (In, Tl) на поверхностях полупроводниковых кристаллов кремния и германия, а именно:
    • √7×√3 ↔ √7×√7 в системе In/Si(111);
    • 2×1 ↔ (6,1)×(0,6) в системе Tl/Si(100);
    • 2×1 ↔ c(12×14) в системе Tl/Ge(100).

  • Обнаружено, что добавление субмонослойных концентраций атомов Ge приводит к радикальной перестройке поверхностной фазы Si(111)4×1-In и изменению ее периодичности с 4×1 на 7×3 при этом структура по прежнему имеет квазиодномерный характер и металлические свойства. Предположено, что изменение параметра решетки при добавлении атомов германия не только предоставляет возможность исследовать роль поверхностных напряжений при формировании реконструкций, но и открывает новые возможности для управления реконструкцией поверхности.

  • Исследовано влияние потенциального рельефа подложки на самоорганизацию адсорбированных молекул на примере молекул триптантрина, осажденных на поверхности Si(111)7×7, Si(111)4×1-In, Si(111)'5×5'-Cu и Si(111)√3×√3-Ag. Установлено, что формирование упорядоченных молекулярных наноструктур наблюдается только в том случае, когда взаимодействие между молекулами соизмеримо по величине с взаимодействием молекул с подложкой, как это, например, имеет место в случае адсорбции на поверхностях Si(111)4×1-In и Si(111)'5×5'-Cu.

Взаимодействие атомов Be с поверхностью Si(111) приводит к формированию нанотрубок Si, образующих упорядоченный массив
Линейные цепочки молекул триптантрина на поверхности Si(111)4×1-In с квазиодномерным потенциальным рельефом

Основные публикации

  1. V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov. Surface Phases on Silicon. John Wiley & Sons, Chichester, 1994, 448 p.
  2. Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Pisarenko I.V., Lifshits V.G. Formation of the ordered array of Al magic clusters on Si(111)7 7. Phys.Rev.B, 2002, V.66, N16, P.165401-4
  3. Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A., Chukurov E.N., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Pisarenko I.V., Okado H., Katayama M., Oura K., Lifshits V.G. Doping of magic nanoclusters in the submonolayer In/Si(100) system. Phys.Rev.Lett., 2003, V.91, P.026104-1-026104-4.
  4. Saranin A.A., Zotov A.V., Kuyanov I.A., Kotlyar V.G., Kishida M., Murata Y., Okado H., Matsuda I., Morikawa H., Miyata N., Hasegawa S., Katayama M., Oura K. Long-periodic modulations in the linear chains of Tl atoms on Si(100). Phys.Rev.B, 2005, V.71, №16, P.165307-4.
  5. Zotov A.V., Saranin A.A., Kotlyar V.G., Utas O.A., Wang Y.L. Diverse magic nanoclustering in submonolayer Tl/Si(111) system. Surf.Sci., 2006, V.600, P.1936-1941.
  6. Saranin A.A., Zotov A.V., Kuyanov I.A., Kishida M., Murata Y., Honda S., Katayama M., Oura K., Wei C.M., Wang Y.L. Atomic dynamics of In nanoclusters on Si(100), Phys.Rev.B, 2006, V.74, P.125304-6.
  7. Wang Y.L., Saranin A.A., Zotov A.V., Lai M.Y., Chang H.H. Random and ordered arrays of surface magic clusters. Int. Reviews in Phys. Chemistry, 2008, Vol.27, No. 2, P.317-360.
  8. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Relative stabilities of adsorbed versus substitutional Al atoms in submonolayer Al/SixGe1-x(111). Phys.Rev.B, 2008, Vol.78, P.165409-7.
  9. Gruznev D.V., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. Effect of surface potential relief on forming molecular arrays: Tryptanthrin adsorbed on various Si(111) reconstructions. J.Phys.Chem. C, 2010, Vol.114, P.14489-14495.
  10. A.V. Matetskiy, D.V. Gruznev, A.V. Zotov, A.A. Saranin. Modulated C60 monolayers on Si(111)?3??3-Au reconstructions. Phys.Rev. B, 2011, Vol. 83, No.19, P.195421-7.