Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2009 год, номер 4

1.
КРЕМНИЕВЫЕ НАНОПРОВОЛОЧНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИОСЕНСОРОВ

О. В. Наумова, Б. И. Фомин, Л. Н. Сафронов, Д. А. Насимов, М. А. Ильницкий, Н. В. Дудченко, С. Ф. Девятова, Э. Д. Жанаев, В. П. Попов, А. В. Латышев, А. Л. Асеев
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В.Ржанова
naumova@isp.nsc.ru, fomin@thermo.isp.nsc.ru, safronov@isp.nsc.ru, nasimov@thermo.isp.nsc.ru, ilnitsky@isp.nsc.ru, dudchenko@isp.nsc.ru, dev@thermo.isp.nsc.ru, erdem@isp.nsc.ru, popov@isp.nsc.ru, latyshev@thermo.isp.nsc.ru, aseeev@thermo.isp.nsc.ru
Ключевые слова: кремний-на-изоляторе, нанопроволоки, белки, бычий сывороточный альбумин
Страницы: 6-11

Аннотация >>
Разработан метод наноструктурирования слоев кремний-на-изоляторе (КНИ) на основе газового травления в XeF2 или SF6:CFCl3 для формирования КНИ-нанопроволочных структур. На его основе изготовлены и исследованы характеристики КНИ-нанопроволочных транзисторов (КНИ НПТ) с открытыми каналами, используемыми в качестве сенсорных элементов электронных детекторов. Показано, что предложенный способ изготовления нанопроволок не требует проведения высокотемпературных операций для удаления дефектов после наноструктурирования слоев КНИ, чувствительность КНИ НПТ к тестовым молекулам белка BSA (Bovine Serum Albumin) составляет 10-15 моль/л, что в настоящее время является одним из лучших показателей для нанопроволочных биосенсоров.


2.
КИРАЛЬНЫЕ МЕТАМАТЕРИАЛЫ ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ СПИРАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОПЛЕНОК

Е. В. Наумова1, В. Я. Принц1, С. В. Голод1, В. А. Селезнев1, В. А. Сейфи1, А. Ф. Булдыгин1, В. В. Кубарев2
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
a_naumova@isp.nsc.ru, prinz@isp.nsc.ru, golod@isp.nsc.ru, seleznev@isp.nsc.ru, valentin_seyfi@mail.ru
2 Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
kubarev@academ.org
Ключевые слова: метаматериалы, оптическая активность, нанопленки
Страницы: 12-22

Аннотация >>
Методом сворачивания напряженных нанопленок сформированы киральные метаматериалы терагерцового (ТГц) диапазона, структурными элементами которых являются металл-полупроводниковые микроспирали. Продемонстрирована резонансная оптическая активность новых метаматериалов в ТГц-диапазоне. Сформированы и исследованы в СВЧ-диапазоне массивы модельных проволочных спиралей.


3.
ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ CdHgTe НА ПОДЛОЖКАХ Si(310) ДЛЯ ИНФРАКРАСНЫХ ФОТОПРИЕМНИКОВ

М. В. Якушев, Д. В. Брунев, В. С. Варавин, С. А. Дворецкий, А. В. Предеин, И. В. Сабинина, Ю. Г. Сидоров, А. В. Сорочкин, А. О. Сусляков
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
yakushev@isp.nsc.ru, dmitry@isp.nsc.ru, varavin@isp.nsc.ru, dvor@isp.nsc.ru, alpred@thermo.isp.nsc.ru, sabinina@isp.nsc.ru, sidorov@isp.nsc.ru, alexsav@gorodok.net
Ключевые слова: кадмий-ртуть-теллур, КРТ, кремний, гетероструктуры, молекулярно-лучевая эпитаксия, МЛЭ, детектор инфракрасного диапазона, дефекты, фотодиод
Страницы: 23-31

Аннотация >>
Представлены результаты исследований процессов роста твердых растворов CdHgTe на подложках из кремния диаметром 76,2 мм методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Определены условия получения гетероструктур CdHgTe/Si(310) для спектрального диапазона 3-5 мкм, на основе которых возможно производство приборов высокого качества. Изготовлен фотоприемник формата 4 × 288 методом гибридной сборки матричного фоточувствительного элемента с мультиплексором. Приведены результаты исследования чувствительности и устойчивости к термоциклированию данного фотоприемника.


4.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОСТИМПЛАНТАЦИОННОГО ОТЖИГА НА ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИК-ФОТОДИОДОВ НА ОСНОВЕ p-CdHgTe

А. В. Вишняков, В. С. Варавин, М. О. Гарифуллин, А. В. Предеин, В. Г. Ремесник, И. В. Сабинина, Г. Ю. Сидоров
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
vishn@isp.nsc.ru, varavin@isp.nsc.ru, garifullinm@gmail.com, alpred@thermo.isp.nsc.ru, remesnik@isp.nsc.ru, sabinina@isp.nsc.ru, george007@ya.ru
Ключевые слова: кадмий-ртуть-теллур, КРТ, CdHgTe, фотодиод, туннельные токи, численное моделирование вольт-амперных характеристик, численное моделирование диффузии ртути, ионная имплантация, постимплантационный отжиг
Страницы: 32-40

Аннотация >>
Исследованы вольт-амперные характеристики ИК-фотодиодов и профили распределения концентрации носителей заряда в n+-n--p-структурах на основе пленок CdxHg1-xTe вакансионного p-типа проводимости с x = 0,22. Проведено численное моделирование трехмерного профиля концентрации носителей и вольт-амперных характеристик при отжиге фотодиодов. Рассчитано, что причинами больших значений туннельных токов в диодах после имплантации может быть повышенная (более 1015 см-3) концентрация доноров в n--слое, что увеличивает туннелирование за счет уменьшения толщины области пространственного заряда n--перехода, а также малая (менее 3 мкм) величина глубины залегания p-n-перехода.


5.
ФОТОПРОВОДИМОСТЬ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ И ФОТОМАГНИТНЫЙ ЭФФЕКТ В ВАРИЗОННЫХ ПЛЕНОЧНЫХ ФОТОПРИЕМНЫХ СТРУКТУРАХ p-CdHgTe

В. Я. Костюченко
Сибирская государственная геодезическая академия
dpro@ngs.ru
Ключевые слова: кадмий-ртуть-теллур, варизонные структуры, фотопроводимость, фотомагнитный эффект
Страницы: 41-48

Аннотация >>
Исследованы при температуре жидкого азота фотомагнитный эффект и фотопроводимость в магнитном поле для геометрии Фойгта на пленках p-CdHgTe с варизонными приграничными областями, в которых содержание кадмия x увеличено по сравнению с центральной областью структуры, однородной по x. Рассмотрен случай доминирующей рекомбинации Шокли - Рида. Экспериментально показано, что пленочную структуру при изучении этих эффектов можно заменить центральной областью с одинаковым x, введя эффективные скорости поверхностной рекомбинации и эффективный темп поверхностной генерации неравновесных носителей заряда на границах центральной области с варизонными областями.


6.
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК КРЕМНИЯ ПРИ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ

П. Л. Новиков1, Алессия Ле Донне2, Сильвия Череда2, Лео Мильо2, Серджио Пиццини2, Симона Бинетти2, Маурицио Ронданини3, Карло Каваллотти3, Даниел Крастина4, Тамара Моисеев4, Ханс Вон Канел4, Джованни Изелла4, Франческо Монталенти2
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
novikov@isp.nsc.ru
2 Dipartimento di Scienza dei Materiali and L-NESS, Università di Milano-Bicocca
alessia.ledonne@mater.unimib.it
3 Dipartimento di Chimica, Materiali, e Ingegneria Chimica "G. Natta", Politecnico di Milano
maurizio.rondanini@polimi.it
4 Dipartimento di Fisica and L-NESS, Politecnico di Milano
danny@chrastina.net

Ключевые слова: плазмохимическое осаждение, нанокристаллический кремний, моделирование, рамановская спектроскопия
Страницы: 49-55

Аннотация >>
Представлен теоретический и экспериментальный анализ степени кристалличности в нанокристаллических пленках, выращенных низкоэнергетическим плазмохимическим осаждением. Проанализирована роль ключевых параметров, таких как температура, плотность потока силана и доля H2 в газовой смеси. Разработана атомистическая модель Монте-Карло, в которой вероятность кристаллизации зависит от локального окружения кристаллического зародыша. На основе модели Монте-Карло проведено моделирование роста нанокристаллической пленки. При использовании единственного подгоночного параметра достигнуто хорошее согласие между теорией и экспериментом.


7.
ИНДУЦИРОВАННОЕ УГЛЕРОДОМ ФОРМИРОВАНИЕ НАНООСТРОВКОВ Ge ПРИ МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ ЭПИТАКСИИ ГЕТЕРОСТРУКТУР Ge/Ca2/Si(111)

Л. В. Соколов, А. С. Дерябин, Е. Е. Родякина
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
sokolov@isp.nsc.ru, das@isp.nsc.ru, rodyakina@thermo.isp.nsc.ru
Ключевые слова: наноостровки, гетероструктуры, молекулярно-лучевая эпитаксия
Страницы: 56-59

Аннотация >>
Исследовалось самоформирование наноостровков германия на поверхности фторида кальция с помощью атомно-силовой микроскопии и дифракции электронов на отражение.
Методом молекулярно-лучевой эпитаксии выращена структура Ge/CaF2/Si(111). Нанесением субмонослойного покрытия углерода модифицирована поверхность пленки фторида кальция для стимулирования зарождения наноостровков германия. Обнаружена зависимость параметров массива наноостровков от величины покрытия.


8.
ЗАРОЖДЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ В НАНОРАЗМЕРНЫХ SiGe-ОСТРОВКАХ, ФОРМИРУЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ ГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНОГО РОСТА

В. А. Зиновьев
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
zinoviev@isp.nsc.ru
Ключевые слова: наноструктуры, гетероэпитаксия, зарождение дислокаций, моделирование
Страницы: 60-65

Аннотация >>
Предлагается модель пластической релаксации наноостровков, способная предсказать критические характеристики (форму, размер, элементный состав), при которых вводятся дислокации. Проводится теоретическое рассмотрение начальной стадии пластической релаксации трехмерных островков, формирующихся в процессе гетероэпитаксии в режиме Странского - Крастанова, на примере гетеросистемы Ge/Si(100). Исследование базируется на сочетании численного и аналитического подходов к расчету деформаций в трехмерном островке, содержащем дислокацию. Подтверждается, что зарождение дислокаций в трехмерных SiGe-островках не лимитируется кинетическим барьером.


9.
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ GaAs/AlGaAs

А. К. Шестаков, К. С. Журавлев
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
caches@ngs.ru, zhur@thermo.isp.nsc.ru
Ключевые слова: моделирование, гетероструктуры, полевой транзистор Шоттки
Страницы: 66-71

Аннотация >>
Проведена оптимизация параметров структуры, состоящей из легированного GaAs-канала и AlGaAs-буфера, расположенного между подложкой и каналом, с помощью пакета программно-технологического моделирования Sentaurus TCAD, разработанного фирмой "Synopsys". Показано, что введение этого буфера увеличивает пробивное напряжение и мощность транзистора по сравнению с транзистором на базовой структуре без AlGaAs-буфера. Также показано, что в наибольшей степени на пробивное напряжение транзистора оказывает влияние состав буфера (доля алюминия в твердом растворе AlxGa1-xAs) и что для получения максимального пробивного напряжения буфер должен содержать не менее 18 % алюминия.


10.
МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОВИСКЕРОВ (МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО)

А. Г. Настовьяк1, И. Г. Неизвестный1, Н. Л. Шварц1, Е. С. Шеремет2
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
alla@isp.nsc.ru, neizv@isp.nsc.ru, nataly.shwartz@gmail.com
2 Новосибирский государственный технический университет
shjon4@yandex.ru
Ключевые слова: метод Монте-Карло, моделирование, нановискер, нанотрубка
Страницы: 72-79

Аннотация >>
С помощью моделирования методом Монте-Карло исследован процесс формирования нановискеров на подложках, активированных каплями катализатора. Получены зависимости скорости роста вискеров от их диаметра в различных режимах роста. Рассмотрено влияние условий осаждения на морфологию вискеров. Показано, что при использовании катализатора, имеющего большой контактный угол с материалом вискера, возможно получение неискривленных и однородных по толщине тонких вискеров. При изменении ростовых условий в такой физико-химической системе возможно формирование нанотрубок. Предложен атомарный механизм формирования вискеров с полостью. Определены области модельных ростовых условий, соответствующих росту нановискеров и нанотрубок.


11.
ОПТИМИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ БЛОКИРУЮЩЕГО ДИЭЛЕКТРИКА В ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОЙ ПАМЯТИ, ОСНОВАННОЙ НА НИТРИДЕ КРЕМНИЯ

Ю. Н. Новиков1, В. А. Гриценко1, К. А. Насыров2
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
nov@isp.nsc.ru, grits@isp.nsc.ru
3 Институт автоматики и электрометрии СО РАН
nasyrov@iae.nsk.su
Ключевые слова: флэш-память, блокирующий диэлектрик, нитрид кремния
Страницы: 80-84

Аннотация >>
Показано, что для блокирующего слоя элемента флэш-памяти, основанного на нитриде кремния, существует оптимальная величина диэлектрической проницаемости, что позволяет достичь максимальной величины окна памяти в режимах записи-стирания.


12.
РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ТЕРАГЕРЦОВОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА НА ОСНОВЕ ПЛЕНОК PbSnTe:In

П. С. Галкин1, И. К. Игуменов1, А. Э. Климов2, В. В. Кубарев3, И. Г. Неизвестный2, Н. С. Пащин2, Е. Н. Чесноков4, В. Н. Шумский2
1 Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН
igumen@che.nsk.su
2 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
klimov@thermo.isp.nsc.ru
3 Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
V.V.Kubarev@inp.nsk.su
4 Институт химической кинетики и горения СО РАН
chesnok@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: терагерцовое излучение, лазер на свободных электронах, мелкие уровни, системы формирования изображения
Страницы: 85-94

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований и расчетов отдельных составляющих макетной системы регистрации терагерцового излучения и формирования изображения, включая лазер на свободных электронах и устройства для диагностики его излучения, пленочные экраны с поглощающими покрытиями для формирования промежуточного теплового изображения, прототипы чувствительных элементов на основе пленок PbSnTe:In.


13.
ОДНОМОДОВЫЕ ЛАЗЕРЫС ВЕРТИКАЛЬНЫМ РЕЗОНАТОРОМ ДЛЯ МИНИАТЮРНЫХ АТОМНЫХ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ

И. А. Деребезов, В. А. Гайслер, А. К. Бакаров, А. К. Калагин, А. И. Торопов, М. М. Качанова, Т. А. Гаврилова, А. С. Медведев, Л. А. Ненашева, В. М. Шаяхметов, О. И. Семенова, К. В. Грачев, В. К. Сандырев, Д. Б. Третьяков, И. И. Бетеров, В. М. Энтин, И. И. Рябцев
Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
derebezov@thermo.isp.nsc.ru, haisler@thermo.isp.nsc.ru, bakarov@thermo.isp.nsc.ru, toropov@thermo.isp.nsc.ru, gavr@thermo.isp.nsc.ru, oisem@thermo.isp.nsc.ru, dtret@isp.nsc.ru, beterov@isp.nsc.ru, entin@isp.nsc.ru, ryabtsev@isp.nsc.ru
Ключевые слова: лазер с вертикальным резонатором, цезий, рубидий, миниатюрный атомный стандарт частоты
Страницы: 95-101

Аннотация >>
Разработан полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором на основе твердых растворов AlxGa1-xAs. Лазеры демонстрируют устойчивый одномодовый режим генерации на длине волны 795 нм, что открывает перспективы их использования в миниатюрных атомных стандартах частоты нового поколения.


14.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ НАНОКАНАЛЬНЫХ МЕМБРАН

А. В. Зверев1, С. И. Романов1, Я. В. Титовская2, Н. Л. Шварц1, З. Ш. Яновицкая1
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
zverev@spy.isp.nsc.ru, romanov@isp.nsc.ru, nataly.shwartz@gmail.com, zs@spy.isp.nsc.ru
2 Новосибирский государственный технический университет
Yana_17_89@mail.ru
Ключевые слова: моделирование, Монте-Карло, пористый кремний, наномембраны
Страницы: 102-109

Аннотация >>
Методом Монте-Карло проведено моделирование атомарных процессов на поверхности кремниевых наноканальных мембран при молекулярно-лучевом осаждении кремния и последующем термическом окислении. Показано, что эпитаксия кремния на пластинах Si(001) с цилиндрическими порами 1-100 нм приводит к сужению входных отверстий каналов. Получены зависимости скорости заращивания наноканалов от температуры подложки, скорости осаждения кремния и их размеров. Определены оптимальные условия осаждения кремния на наноканальные мембраны: температура подложек 250-450 °C, молекулярный поток кремния 10-2-10 монослоев в секунду (МС/с), при которых скорость уменьшения входных отверстий пор составила 0,13-0,15 нм/МС, что позволило модифицировать каналы в мембранах в широком диапазоне размеров вплоть до единиц нанометров. Показано, что при моделировании процесса термического окисления наноканальных мембран в потоке кислорода прецизионное уменьшение размеров входного отверстия каналов до их полного перекрытия за счет роста окисла было возможно только при малых исходных диаметрах отверстий. Для каналов с большими поперечными размерами эффект уменьшения входного отверстия за счет окисления оказался незначительным. Окисление пор повышает их устойчивость к последующим высокотемпературным обработкам.


15.
ПРИМЕНЕНИЕ ДЕТЕКТОРОВ ОДИНОЧНЫХ ФОТОНОВ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ КВАНТОВОГО КЛЮЧА В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОПТОВОЛОКОННОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ

В. Л. Курочкин1,3, А. В. Зверев1, И. Г. Курочкин2, И. И. Рябцев1,3, Ю. В. Неизвестный1
1 Институт физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова
kurochkin@isp.nsc.ru, zverev@spy.isp.nsc.ru, y.kurochkin@gmail.com
2 Московский физико-технический институт
neizv@isp.nsc.ru
3 Новосибирский государственный университет
ryabtsev@isp.nsc.ru
Ключевые слова: квантовая информатика, квантовая криптография, детекторы одиночных фотонов
Страницы: 110-119

Аннотация >>
Приведены экспериментальные результаты генерации квантового ключа на созданной оптоволоконной установке на телекоммуникационной длине волны 1555 нм. Оптическая схема установки собрана по автокомпенсационной двухпроходной схеме. Генерация квантового ключа осуществлялась на основе кодирования фазовых состояний одиночных фотонов, излучаемых импульсным полупроводниковым лазером, в двух альтернативных базисах, не ортогональных друг другу. В качестве высокочувствительных фотодетекторов использовались разработанные счетчики одиночных фотонов на основе лавинных фотодиодов InGaAs:InP. Приведены результаты исследования параметров квантовой эффективности, вероятности появления послеимпульсов и уровня шумов для различных режимов работы детекторов в диапазоне температур от -40 до -60 °C. Получена скорость генерации ключа 450 бит/с для одномодового оптоволоконного квантового канала связи между приемником и передатчиком длиной 25 км при тактовой частоте повторения лазерных импульсов 5 МГц и среднем числе фотонов в импульсе около 0,2. Для достигнутых параметров фотодетекторов среднее количество ошибок в квантовом ключе не превышало 3,7 %.