Список №2 проектов 22-ой программы Президиума РАН (нумерация РАН)

1

2

3

4

5

6

 

1.13. Проекты СО РАН

 

ИФП СО

ИНХ СО

ИСЭ СО

ИАиЭ СО

ИФПМ СО

ИЯФ СО

 

16 100

 

Финанси-

 руются

СО РАН

 

112

1.13.1.

Разработка электронных нанотранзисторов и переключателей на базе многоядерных металлокластеров  с варьируемым состоянием окисления.

ИНХ СО

 

 Габуда С. П.

.

300

 

Будет проведен синтез 12-центровых рений-селенид-цианид-ных кластерных комплексов [Re12СSе17(CN)6]n- с перемен-ным состоянием окисления (n = 6, 8) и будут исследованы электрохимические редокс превращения в этих комплексах;

Методами магнетохимии будет исследована магнитная восприимчивость поликристаллических образцов кластерных соединений К8Re12СS17(CN)6 · 20H2O и К6Re12СS17(CN)6 и оценены вклады орбитального парамагнетизма, в том числе, относящиеся к вкладу орбитальных токов от разрыхляющих электронов;

Методами ЯМР будут исследованы локальные магнитные поля на ядрах атомов углерода новых многоядерных кластерных соединений, как диамагнитных, так и парамагнитных и оценены вклады спинового и орбитального парамагнетизма,  будут проведен анализ вкладов орбитального парамагнетизма и переходов разрыхляющих электронов двух 6-ядерных субъединиц на связующие уровни 12-ядерного кластера;

113

1.13.2.

Физические основы электронно-пучковой наноструктуризации металлов и сплавов.

 

ИСЭ СО

 

Коваль Н.Н

700

 

Будет осуществлено компьютерное моделирование темпера-турных полей, возникающих в металлах при воздействии импульсных интенсивных электронных пучков с целью опти-мизации режимов электронно-пучковой обработки; будет проведена электронно-пучковая обработка сплавов на основе железа в широком диапазоне вариации параметров электрон-ного пучка (плотности энергии, длительности и числа импуль-сов воздействия, давления реакционно-способного газа азота);

будут выполнены исследования влияния условий импульсного электронно-пучкового воздействия и реакционно-способного газа на закономерности и механизмы формирования наноструктурных состояний поверхностного слоя сплавов на основе железа;

114

1.13.3.

 Влияние размера нанокристаллов тетрафенил бората аммония на образование и свойства триплетных экситонных состояний.

.

ИНХ СО

 

Надолинный В.А..

400

 

Для стандартизации размеров кристаллитов ТФБА кристалли-зация будет проводиться в каналах мезопористых структур, размер пор которых можно варьировать от нескольких нано-метров до нескольких десятков нанометров. В результате проведения работ по проекту будут оптимизированы условия кристаллизации тетрафенилбората аммония в каналах мезо-пористых структур. Определены размеры каналов для получения нанокристаллитов тетрафенил бората аммония с минимальными размерами, позволяющими получать стабильные триплетные экситонные состояния. Будет изучено влияние размеров нанокристаллитов на параметры триплетных экситонных состояний – времена жизни триплетных экситонных состояний, их температурная зависимость, способы их дезактивации, времена жизни люминесценции, длины волн возбуждения и регистрации люминесценции.

115

1.13.4.

Создание и исследование свойств 1- 2- и 3-мерных волоконно-интегрированных наноструктур для новых устройств фотоники

 

ИАиЭ СО

 

Бабин С. А.

.

600

 

Создание, исследование и сравнение свойств лазеров с распре-делённой обратной связью различного типа: а) на основе брэг-говской решётки с дефектом(ами) (сдвигом фазы масштаба 50-150 нм), записанной в активном волокне, б) на основе ВКР-усиления и рэлеевского отражения с от неоднородностей (субмикронного и нано- масштаба) в пассивном волокне;

Получение и исследование генерации волоконного лазера с распределённой обратной связью на основе брэгговской решётки со сдвигом фазы на пол-длины волны в режиме активной стабилизации частоты.

116

1.13.5.

Разработка научных основ получения наночастиц алюминия с блочной структурой - центров роста нановолокон»

ИФПМ СО

 

Псахье С.Г

1000

1. Модернизировать экспериментальный стенд для изучения параллельного электротеплового импульсного диспергирования двух и более металлических образцов.

2. Определить оптимальные условия процесса электротеплового диспергирования для синтеза наночастиц с блочной структурой. Получить экспериментальные образцы наночастиц алюминия с блочной структурой, исследовать дисперсный и фазовый состав наночастиц.

3. Определить оптимальные условия образования нановолокон оксида алюминия из наночастиц. Исследовать физико-химические свойства нановолокон (фазовый состав, плошадь удельной поверхности, микроструктурные характеристики) в зависимости от условий синтеза.

117

1.13.6.

Интроскопия полупроводниковых одноэлектронных и квантовых наноустройств

ИФП СО

Ткаченко О. А.

Латышев А.В.

 

700

Создание системы сбора и накопления  исходных данных для вычислительной интроскопии изучаемых образцов.

Создание программы для моделирования перколяций в большой решетке антиточек.

Адаптация имеющихся алгоритмов расчетов транспорта к многопроцессорной машине Сибирского суперкомпьютерного центра (НКС-160).

Завершение исследования малой трехконтактной квантовой точки.

118

1.13.7.

Аппаратно- методическое обеспечение диагностики тепловых процессов в приборах на основе наногетероструктур методом ИК-микроскопии с высоким временным и латеральным разрешением

ИФП СО

 

Курышев Г.Л.

500

С целью увеличения температурной чувствительности и увеличения пространственного и временного разрешения будут разработаны аппаратно-программные методы сканирующей микроскопии. Создан и опробован на тестовых объектах макет сканирующего ИК микроскопа.

Будут разработаны методики проведения измерений тепловых полей в мощных микро- и оптоэлектронных приборах на основе наногетероструктур с помощью ИК-микроскопии на основе матричного МДП ИК ФПУ на арсениде индия, проведен расчет оптимального оптического тракта для получения максимального пространственного разрешения. Предложены алгоритмы обработки сигнала для улучшения пространственного разрешения.

119

1.13.8.

Исследование переноса тепла через нанометровые диэлектрические слои и вакуумные зазоры

ИФП СО

Овсюк В.Н.

1000

Теоретический анализ эффективности охлаждающих устройств и электрогенераторов на основе эффекта Ноттинг-хема и автоэлектронной эмиссии через вакуумные зазоры нанометровой ширины. Определение оптимальной величины работы выхода из эмиттера.

Разработка измерительного устройства и определение теплопроводности тонких диэлектрических слоев диоксида кремния в зависимости от толщины в диапазоне толщин примерно 10–100 нм.

Разработка принципов построения экспериментального прибора для измерения переноса лучистой энергии через (регулируемые) вакуумные зазоры нанометровой ширины.

120

1.13.9.

Исследование возможности создания неохлаждаемых болометрических приемников ИК излучения с предельно высокой чувствительностью на основе наноразмерных структур с высоким температурным коэффициентом сопротивления

ИФП СО

Демьяненко М.А.

300

Будет исследована возможность повышения температурного коэффициента сопротивления термочувствительных слоев оксидов ванадия путем их легирования вольфрамом.

Будут изготовлены тестовые болометрические структуры на слоях оксидов ванадия, легированных вольфрамом, и иссле-дованы температурные зависимости проводимости  и 1/f шума указанных термочувствительных слоев.Будет исследовано поглощение ИК излучения в микроболометрической структуре, в значительной мере обусловленное наличием оптического резонатора.

121

1.13.10.

Исследование, разработка и изготовление двухцветного ИК фотоприемного устройства на основе  гетероструктур с квантовыми ямами

ИФП СО

Есаев Д. Г.

 

1000

Будет разработана конструкция и проведена оптимизация параметров матричных большеформатных фотоприемников с полным форматом 320х256 элементов.

 Будет отработана технология глубокого плазмо-химического травления структур.

 Разработана технология и оптимизирован способ сопряжения структур с кремниевым мультиплексором для чересстрочного считывания фотосигнала с каждой из частей структуры.

 Будут разработана технология и изготовлены многослойные гетероструктуры GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами чувствительные в спектральном диапазоне 3-5 и 8-12 мкм.

 Шаг матрицы фотоприемников составит 30-35 мкм, полный формат - 320х256 элементов, быстродействие - до 50 кадров/сек, температурное разрешение – не более 50 мК, динамический диапазон не менее 40 дБ.

122

1.13.11.

Физико-химические исследования процессов роста квантовых ям на основе HgTe с контролем параметров в реальном времени и  их магнитотранспортных свойств

ИФП СО

Сидоров Ю. Г

1200

На подложках (013)GaAs будет проведено исследование возможности управляемого выращивания HgTe квантовых ям (КЯ) с различным уровнем концентрации электронов в КЯ. В качестве технологической основы создания структур с КЯ будет использован метод молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), который обладает необходимой гибкостью и позволяет управлять составом слоев в процессе их роста. Для контроля состава, толщины и скорости роста структур будет использоваться встроенный прецизионный высокоскоростной эллипсометр. Будут определены оптимальные условия выращивания КЯ на основе HgTe и разработана методика выращивания и легирования In широкозонной (спейсера) части. Предполагается выращивание HgTe КЯ с различным уровнем легирования индием широкозонных спейсеров и исследование подвижности и концентрации двумерного электронного газа (ДЭГ) в КЯ с помощью квантового эффекта Холла. Ожидается установление зависимости концентрации электронов в ДЭГ от объемной концентрации электронов в спейсере.

123

1.13.12.

Формирование полупроводни-ковых наночастиц под влиянием веществ -  сурфактантов методм молекулярно-лучевой эпитаксии

ИФП СО

Пчеляков О.П.

1000

Будут получены зависимости морфологических и структурных характеристик наночастиц Ge, самоформирующихся в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии на поверхности эпитаксиальных пленок CaF2, от доли покрытия поверхности углеродом и температуры подложки.

124

1.13.13.

Механизмы роста и характеристики Si и Si/Ge нановискеров.

ИФП СО

Неизвестный И. Г.

 

300

Разработка Монте-Карло модели роста и окисления нановискеров в системе Ge-Si c использованием золота в качестве активатора роста;

Определение ростовых условий для получения оптимальной морфологии нановискеров на основе анализа результатов моделирования;

Разработка методов пассивирования поверхности кремниевых нановискеров;

Получение зависимости проводимости и подвижности носителей заряда от вида пассивации поверхности Si нановискеров;

Получение информации о дефектах кристаллической структуры кремниевых нановискеров и морфологии границы раздела окисел-нановискер.

125

1.13.14.

Полупроводниковые нанооболочки с управляемой кривизной поверхности.

ИФП СО

Воробьев А.Б.

700

Будут созданы нанооболочки на основе гетеропереходов GaAs/AlGaAs, InAs/InGaAs, InAs/GaSb, Si/SixGe1-x с модулированным легированием и проведены их магнитотранспортные исследования. Будет экспериментально проверена возможность управления механическими напряжениями и кривизной оболочек различными способами с целью выбора оптимального для дальнейших исследований и поиска практических применений.

126

1.13.15.

Релаксация спина экситонов в новом классе квантовых точек: InAs/AlGaAs квантовые точки первого рода с непрямой структурой зон в пространстве квазиимпульсов.

ИФП СО

Журавлев К.С.

 

800

Будет развита новая технология роста - капельная эпитаксия (droplet epitaxy) с помощью которой, будут синтезированы структуры c InAs КТ в матрицах AlGaAs различного состава, с формой, варьирующейся от «блинообразной» до близкой к сферической. Установлены условия получения КТ с различ-ным размером и формой и плотностью (от 108 до 1012 см-2).

 Будет изучено влияние величины энергии локализации и формы на энергетический спектр КТ и тонкую структуру экситонных уровней

127

1.13.16.

Разработка полупроводниковых наноструктур с низкой плотностью квантовых точек для приборов нанофотоники.

ИФП СО

Гайслер В.А.

1500

Разработка технологии МЛЭ по формированию полупро-водниковых наноструктур, содержащих  InAs и InGaAs квантовые точки низкой плотности с длиной волны излу-чения в диапазоне 0.9 – 1 мкм. Выбор оптимальных режимов роста (температуры, соотношения потоков As:In, скоростей роста InAs) для формирования ансамбля InAs квантовых точек по механизму Странского-Крастанова с плотностью 108 – 109 см-2. Анализ структур методом атомно-силовой микроскопии и методом фотолюминесценции.

Апробация метода локального анодного окисления с использованием атомно-силового микроскопа с целью подготовки площадок субмикронного размера для селек-тивного позиционирования квантовых точек. Отработка режимов локального анодного окисления с целью получе-ния оксидных островков GaAs с латеральными размерами 20 – 100 нм и высотой 2 – 20 нм. Отработка методики удаления оксидных островков GaAs с целью формирования ямок на поверхности GaAs глубиной 2 – 10 нм.

128

1.13.17.

Исследование спектра электронных состояний в наногетероструктурах Si/CaF2/BaF2/PbSnTe:In.

ИФП СО

ИЯФ СО

 

Шумский В.Н.

400

Получены структурно совершенные наногетероструктуры Si/CaF2/BaF2/PbSnTe:In с толщиной в диапазоне 10-1000 нм.

Проведен расчет энергетического спектра локализованных состояний в материале с токами, ограниченными простран-ственным зарядом в присутствии центров захвата электронов.

 В диапазоне до 1000 мкм измерены спектры пропускания наногетероструктур, выявлены корреляции с рассчитанным спектром локализованных состояний и особенности, связанные с квантованием спектра

129

1.13.18.

Эффекты электрон-электронного и спин-орбитального взаимодействий в наноструктурах.

ИФП СО

Чаплик А. В.

 

800

Будут рассчитаны обменно-корреляционные поправки к электронному спектру туннельно-связанной двойной квантовой ямы, и с их учетом будет найдено время электрон-электронной релаксации.

Будет исследовано нелинейное растекание непрямых экситонов в двойной квантовой яме.

Будут изучены свойства двумерной электрон-дырочной системы  (в том числе и в многодолинном случае) в сильном магнитном поле. Ожидается, что в такой системе возможен переход в состояние экситонного диэлектрика.

Будет исследован фотогальванический эффект в искривлен-ной квантовой проволоке. Будет построена теория темпера-турной зависимости кинетических коэффициентов анизотроп-ной двумерной системы, основанная на вкладе электрон-электронного рассеяния и  объяснена сильная температурная зависимость магнитопроводимости многодолинного полуметалла от температуры.

130

1.13.19.

Квантовый транспорт и коллективные явления  в двумерных электронных системах в гетероструктурах  AlGaAs/GaAs и  AlGaN/GaN,  квантовых ямах CdHgTe/HgTe/CdHgTe и наноструктурах на их основе.

ИФП СО

Квон Зе Дон

1000

Дальнейшее развитие электронной литографии и плазмохимического травления гетероструктур AlGaAs/GaAs с целью увеличения их разрешающей способности и изготовления на их основе сверхмалых квантовых интерферометров сверхрешеток с малыи периодом. Создание технологии изготовления наноструктур на основе квантовых ям CdHgTe/HgTe/GdHgTe.

Будет установлена роль эффектов взаимодействия в поведении осцилляций Аронова-Бома малых кольцевых квантовых интерферометров.

Будут найдены основные механизмы рассеяния в двумерном полуметалле в квантовых ямах на основе теллурида ртути и установлена относительная роль рассеяния на примесях и шероховатостях.  Наблюдение эффектов электронно-дырочного рассеяния.

Будет дан ответ на вопрос возможно ли существование перехода двумерный полуметалл – двумерный экситонный диэлектрик в квантовых ямах CdHgTe/HgTe/GdHgTe.

131

1.13.20.

Коллективные явления в полупроводниковых наноструктурах с плотным массивом квантовых точек.

ИФП СО

Двуреченский А. В.

1500

Установление электронной структуры, симметрии волновых функций и спиновых состояний в коллективах упруго напряженных квантовых точек. Выяснение возможности формирования перепутанных квантовых состояний для реализации двухкубитовых операций в такой системе.

Определение оптимальных условий (расстояние между квантовыми точками, их размер и состав), позволяющих реализовать максимальный коэффициент межзонного поглощения света в квантовый точках 2-го типа.

Выявление основных закономерностей перехода от сильной к слабой локализации при изменении степени заполнения туннельно-связанных квантовых точек.

Разработка однофотонного квантового фотоприемника, дизайна структуры и получение экспериментальных свидетельств однофотонного поглощения.

132

1.13.21.

Создание светоизлучающих диодов на основе наноструктурированных слоёв кремния для диапазона длин волн 1.5-1.6 мкм».

ИФП СО

Шкляев А. А.

400

Измерить спектры электролюминесценции изготовленных диодов и оценить перспективность выращенных слоёв крем-ния для создания источников света в диапазоне 1.5-1.6 мкм. Проанализировать влияние легирующих примесей на спектр излучения.

Получить температурную зависимость интенсивности электролюминесценции и на её основе определить роли процессов термической эмиссии носителей с уровней, созданных кристаллическими дефектами.

Получить зависимость интенсивности электролюминесценции от плотности тока инжекции при разных температурах образца. Анализ этой зависимости использовать для установ-ления преобладающего механизма рекомбинации носителей.