11 декабря 2018 г., в 14 часов, в конференц-зале НИФТИ ННГУ, состоится заседание Ученого совета ННГУ, посвященное итогам реализации в 2018 году основных научных направлений.

Читать далее
07.12.2018

Обновлены сведения о ходе выполнения проектов в 2017-2018 гг. в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы»

Читать далее
21.11.2018

18 октября состоится семинар "Органические мемристорные приборы и нейроморфные системы" (докладчик - Ерохин В.В., Курчатовский комплекс НБИКС-технологий)

Читать далее
16.10.2018

2 октября 2018 г., в 14 часов, в конференц-зале НИФТИ ННГУ, состоится семинар "Перспективные полимеры и их применение" (докладчик - д.х.н., проф. Хаширова С.Ю.).

Читать далее
01.10.2018

Лаборатория полупроводниковой СВЧ электроники

 

 лаборатория 2.6

    Лаборатория полупроводниковой СВЧ электроники была основана в 1982 г., выделившись из состава отдела №3. Руководителем лаборатории с момента ее образования являлся к.ф.-м.н., с.н.с. М.И. Овсянников. С 1991 г., после избрания на должность заведующего, лабораторией руководит к.ф.-м.н., с.н.с. Александр Васильевич Корнаухов.

     Научная тематика новой лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники включала не только традиционное для отдела №3 направление – выращивание многослойных структур на основе кремния (руководитель М.И. Овсянников). Наряду с этим значительную часть работ лаборатории составляли исследования физики генерации и взаимодействия электромагнитных волн в квантоворазмерных периодических полупроводниковых структурах – сверхрешетках (руководитель д.ф.-м.н., проф. Ю.А. Романов), а также разработка физических и технологических основ генерации и преобразования спектра электромагнитных волн СВЧ- и КВЧ-диапазонов в многослойных субмикронных диодных структурах на основе кремния (руководители М.И. Овсянников и А.В. Корнаухов). В 1992 г. в лаборатории были прекращены работы в области полупроводниковых сверхрешеток в связи с переходом Ю.А. Романова с группой сотрудников в ИФП РАН. С 1995 г. начаты активные исследования в области физики и техники генерации диодными структурами сверхширокополосного электромагнитного излучения (ЭМИ) с шумовым спектром в СВЧ- и КВЧ-диапазонах, а также по взаимодействию ЭМИ с биологическими средами и организмами человека и животных. Основанием для таких работ послужило экспериментально обнаруженное группой сотрудников лаборатории под руководством А.В. Корнаухова новое явление – генерация диодными структурами шумового ЭМИ, превышающего по мощности известные достижения на 3-4 порядка. Одним из крупных достижений лаборатории является разработка и создание полупроводниковых генераторов и преобразователей спектра электромагнитных колебаний миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов.

 

 

 

 

 

Основные направления научных исследований лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники:

1) Выращивание и легирование многослойных структур типа Si:Er/Si и GexSi1‑x/Si методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии

2) Физические и технологические основы создания СВЧ-, КВЧ- и оптоэлектронных полупроводниковых элементов и устройств на основе многослойных субмикронных Si- структур

3) Взаимодействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения КВЧ-диапазона с биологическими средами, а также с организмами человека и животных.

 

 

 

 

 

Кадровый состав лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники

Корнаухов Александр Васильевич

Кузнецов Виктор Павлович

Светлов Сергей Петрович

 

 

 

Основные научные проекты лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники

 

№ п/п

Название темы, шифр

Наименование работы

Руководитель

темы

Срок выполнения 

Начало/окончание

1.

 

Базовый бюджет

 


2.

АВЦП “Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 гг.)” № 2.1.1/11784

Формирование и исследование многослойных эпитаксиальных наноструктур с p-n-переходом на основе Si, Si:Er и GexSi1-x  для генерации и детектирования оптического излучения с длиной волны 1,54 мкм

Шенгуров В.Г.

1.01.2009г./

31.12.2011г.

3.

«Разработка измерительного полупроводникового генератора шума в диапазоне частот 3-50 ГГц», «Спектр –ГШ»

Договор № ФТ-1209-2.6 от 15 февраля 2012 г.

Корнаухов А.В.

15.02.2012г./

10.09.2013г.

 

 

 

Основные публикации лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники

2009 год

1. Д.O. Филатов, И.А. Зимовец, M.A. Исаков, В.П. Кузнецов, A.В. Корнаухов / Исследование энергетических уровней примесных центров Er в Si методом баллистической электронной эмиссионной спектроскопии // ФТП, 2009, том 45, с.1153-1158.

2. С.А.Денисов, В.Г.Шенгуров, С.П.Светлов, В.Ю.Чалков, Е.А.Питиримова, В.Н.Трушин / Низкотемпературный рост слоев кремния на сапфире методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии" // Вестник Нижегородского госуниверситета им.Н.И.Лобачевского, Серия Физика твердого тела, 2009, Вып.2, с.49‑54.

 

2010 год

1. В.П.Кузнецов, В.Б.Шмагин, М.В.Кузнецов, А.П.Касаткин З.Ф.Красильник / Диодные структуры Si:Er/Si для наблюдения электролюминесценции на длине волны 1.5 мкм при 300 К // ФТП, 2010, том 44, вып. 3, с. 402-408.

2. В.П. Кузнецов, З.Ф. Красильник / Метод сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии структур кремния // ФТП, 2010, том 44, вып. 3, с. 413 – 417.

3. В.Б. Шмагин, В.П. Кузнецов, К.Е. Кудрявцев, С.В. Оболенский, В.А. Козлов, З.Ф. Красильник / Электрические и люминесцентные свойства кремниевых диодных светоизлучающих структур p+/n+/n-Si:Er туннельно-пролетного типа // ФТП, 2010, т.44, в.11, с.

4. В.П. Кузнецов, В.Б. Шмагин, М.О. Марычев, К.Е. Кудрявцев, М.В. Кузнецов, Б.А. Андреев, А.В. Корнаухов, О.Н. Горшков, З.Ф. Красильник / Электролюминесценция на длине волны 1,5мкм в диодных структурах Si:Er/Si, легированных акцепторами Al, Ga, B // ФТП, 2010, т.44, в.12, с.

5. В.П.Кузнецов, З.Ф.Красильник / Метод сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии структур на основе кремния // ФТП 2010, т.44, в.3, с.413-417.

6. А.Н.Яблонский, Б.А.Андреев, Л.В.Красильникова, Д.И.Крыжков, В.П.Кузнецов, З.Ф.Красильник / Особенности механизмов возбуждения эрбиевой фотолюминесценции в эпитаксиальных структурах Si:Er/Si // ФТП 2010, т.44, в.11, с.1519

7. С.А.Денисов, В.Ю.Чалков, В.Г.Шенгуров, С.П.Светлов, Д.А.Павлов, Е.А.Питиримова / Подготовка поверхности сапфира для выращивания слоев кремния методом молекулярно-лучевой эпитаксии // Неорганические материалы, 2010, т.46, с.773-782.

 

2011 год

1. В.П. Кузнецов, В.Б. Шмагин, М.Н. Дроздов, М.О. Марычев, К.Е. Кудрявцев, М.В. Кузнецов, Б.А. Андреев, А.В. Корнаухов, З.Ф. Красильник / Зависимость концентрации ионизованных доноров от температуры эпитаксии для слоев Si: Er/Si, выращенных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии // ФТП, 2011, том 45, вып. 1, с.132-135.

2. Филатов Д.О., Зимовец И.А., Исаков М.А., Кузнецов В.П., Корнаухов А.В. / Исследование энергетических уровней примесных центров Er в Si методом баллистической электронной эмиссионной спектроскопии // ФТП, 2011. Т. 45. № 9. С. 1153-1158.

3. В.П. Кузнецов, М.В. Степихова, В.Б. Шмагин, М.О. Марычев, Н.А. Алябина, М.В. Кузнецов, Б.А. Андреев, А.В. Корнаухов, О.Н. Горшков, З.Ф. Красильник / Электролюминесценция на длине волны 1,54 мкм от структуры Si:Er/Si, состоящей из ряда p-n-переходов // ФТП, 2011, том 45, вып. 11, c.1486-1488.

4. А.В.Корнаухов, А.А.Ежевский, М.О.Марычев, Д.О.Филатов, В.Г.Шенгуров / О природе электролюминесценции на длине волны 1.5 мкм для легированных эрбием кремниевых структур с p/n переходом в режиме пробоя при обратном смещении, полученных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии // ФТП, 2011, том 45, вып. 1, с.87-92

5. A.V.Kornaukhov, A.A.Ezhevskii, M.O.Marychev, D.O.Filatov, and V.G.Shengurov / On the Nature of Electroluminescence at 1.5 µm in the Breakdown Mode of Reverse-Biased Er-Doped Silicon p–n-Junction Structures Grown by Sublimation Molecular Beam Epitaxy // Semiconductors, 2011, Vol. 45, No. 1, pp. 85–90

6. Шенгуров В.Г., Чалков В.Ю., Денисов С.А., Светлов С.П., Шенгуров Д.В. / Установка и вакуумный метод эпитаксиального выращивания многослойных структур, содержащих слои  Si, Ge и SiGe // Вакуумная техника и технология. 2011. – Т.21. №1. – С.45-48.

 

2012 год

1. Д.О. Филатов, И.А. Зимовец, В.П. Мишкин, И.А. Чугров, Н.А. Алябина, А.В. Корнаухов, В.П. Кузнецов / Адмиттанс-спектроскопия глубоких уровней в диодах p+-Si/n-Si:Er // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского, 2012, №4.

 

 

 


Оборудование лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники

Установка нанесения металлов УВН-2М

     В настоящее время производится модернизация системы откачки установки. Паромасляный диффузионный насос заменяется на безмасляный турбомолекулярный насос. Модернизация позволит повысить воспроизводимость и качество металлические контакты к полупроводниковым структурам.

Установка сублимационной эпитаксии УСЭ-1 (разработана и изготовлена в НИФТИ ННГУ)

     Установка предназначена для выращивания многослойных полупроводниковых структур методом сублимационной молекулярно-пучковой эпитаксии, в котором поток атомов кремния и легирующей примеси формируется при испарении за счет сублимации прямоугольных пластин кремния, вырезанных из слитков монокристаллического кремния, легированных заданной примесью. Выращивание эпитаксиальных слоев осуществляется на подложках форме прямоугольных пластин, нагреваемых пропусканием электрического тока. В установке имеется два источника и одна подложка, распложенные крест на крест.

     Метод сублимационной эпитаксии характеризуется следующими основными преимуществами:

- поток атомов кремния и легирующих примесей из сублимирующего источника ближе к моноатомному, чем при испарении с использованием электронной пушки или эффузионной ячейки, что снижает плотность дефектов в слоях и оказывает положительное влияние на весь процесс эпитаксиального роста. За счет этого минимальная температура роста автоэпитаксиальных слоев кремния ниже при испарении из сублимационного источника, чем при электронно-лучевом испарении кремния.

- формирование потока атомов кремния с достаточно высокой интенсивностью, обеспечивающей скорость роста до ~5 мкм/час и в то же время низкое фоновое легирование растущего слоя (≤ 2×1013 см‑3) обеспечивается за счет минимального разогрева крепящих держателей источника кремния;

- легирование слоев Si широким спектром примесей (B, Al, Ga, Sb, As, P) в широких пределах (от 2×1013 до 1×1020 см‑3) путем испарения примеси из сублимирующего источника. Такой вид легирования не требует использования специальных источников, отдельных от источника потока кремния. Причем, поток легирующей примеси из сублимирующего источника формируется с высокой стационарностью, что очень важно для воспроизводимого легирования на протяжении длительного процесса выращивания структур.

Установка сублимационной эпитаксии УСЭ-2 (разработана и изготовлена в НИФТИ ННГУ)

     Установка УСЭ-2, как и УСЭ-1 предназначена для выращивания многослойных полупроводниковых структур методом сублимационной молекулярно-пучковой эпитаксии. Отличительной особенностью УСЭ-2 является то, что в ней имеется три неподвижных источника и одна подвижная подложка. Источники и подложка расположены параллельно. Подложку можно последовательно установить напротив любого из трех источников, что позволяет получать многослойные структуры с неограниченным числом слоев.

     В настоящее время производится модернизация системы откачки установки. Паромасляный диффузионный насос заменяется на безмасляный турбомолекулярный насос, а масляный форвакуумный насос на безмасляный. Модернизация позволит уменьшить количество дефектов в выращиваемых полупроводниковых структурах.

 

 

 

 

Патенты лаборатории полупроводниковой СВЧ электроники

 2011 г.

1. Патент РФ 2407109 H01L 33/04-20.12.2010. Полупроводниковый светоизлучающий прибор.

Авторы: М.В.Степихова, М.В.Шаронов, В.П.Кузнецов

2. Патент №2411304-10.02.2011. Устройство для вакуумного напыления пленок.

Авторы: Шенгуров В.Г., Светлов С.П., Чалков В.Ю., Денисов С.А.

 

 

2012 г.

1. Патент РФ № 2449411 от 27.04.2012. Сублимационный источник напыляемого материала для установки молекулярно-лучевой эпитаксии.

Авторы: Шенгуров В.Г., Светлов С.П., Чалков В.Ю., Денисов С.А., Шенгуров Д.В.

 

2. Патент РФ № 2468468 от 27.11.2012. Устройство нагрева подложки для установки изготовления полупроводниковой структуры.

Авторы: Шенгуров В.Г., Денисов С.А., Чалков В.Ю., Светлов С.П.