18+
18+

Томский физик впервые разработал модель начальной стадии роста нитевидных нанокристаллов

Образование и наука, ТГУ, Томские новости, тгу образование нанокристаллы полупроводники Томский физик впервые разработал модель начальной стадии роста нитевидных нанокристаллов

Физик Томского государственного университета Юрий Эрвье предложил первую модель роста нитевидных нанокристаллов полупроводниковых соединений, которая учитывает образование так называемых «пьедесталов» — усеченных пирамид, образующихся под каплей-катализатором на начальной стадии формирования кристалла.

Как сообщает пресс-служба ТГУ, нитевидные нанокристаллы последние двадцать лет представляют одну из наиболее «горячих тем» в физике и материаловедении. Они используются в электронике, оптоэлектронике, фотовольтаике, наносенсорике и других областях.

По словам профессора кафедры физики полупроводников ФФ ТГУ Юрия Эрвье, формирование таких нанокристаллов — это сложный физико-химический процесс, протекающий в многофазной многокомпонентной системе при существенных отклонениях от равновесия. Модель физика ТГУ позволяет описать различные сценарии последующего роста «пьедесталов» — образование больших пологих холмов и рост нитевидного нанокристалла постоянного диаметра на вершине пьедестала.

Несмотря на прогресс в технологии синтеза нитевидных нанокристаллов и понимании механизмов их роста, ряд важных аспектов остается малоизученным. Так, слабо исследованной остается начальная стадия роста кристаллов, особенности протекания которой влияют на поверхностную плотность нанокристаллов, а также на наличие нежелательного разброса нанокристаллов по толщине и высоте. Именно изучением начальной стадии роста нитевидного нанокристалла занялись учёные ТГУ при поддержке гранта РФФИ.

«Модели начальной стадии обычно предполагают, что рост нанокристалла инициируется отложением кристаллических слоев под каплей-катализатором, лежащей на плоской поверхности кристалла-подложки. Однако эксперимент показывает, что в случае полупроводниковых соединений III–V начальное состояние системы — это не просто капля на поверхности, а некая пирамидка или пьедестал, на котором находится капля», — говорит Эрвье.

Этот пьедестал, поясняет Юрий Эрвье, образуется на стадии предростового отжига в атмосфере молекул V группы и в отсутствие потока атомов III группы. Поступление атомов III группы на поверхность при росте может привести к двум вариантам: либо к увеличению размера пьедестала с сохранением его формы, либо к образованию нитевидного нанокристалла постоянной толщины на вершине пьедестала. Модель, разработанная в лаборатории, позволяет описать переход от роста пьедестала к росту нитевидного нанокристалла и найти оптимальные условия для такого перехода.

Несомненное преимущество нитевидных нанокристаллов над планарными (плоскими) структурами состоит в эффективной релаксации упругих напряжений — благодаря очень большой площади боковой поверхности. Юрий Эрвье утверждает, что в этих нанокристаллах можно сочетать материалы с сильно различающимися параметрами решетки и тем самым создавать уникальные приборы наноэлектроники и нанофотоники.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».

Тэги/темы:
Томские новости

Томские юниоры стали призерами всероссийских соревнований по конькобежному спорту

8 октября 2021
Томские новости

Sports.ru и видеосервис Wink возвращают на экраны лучший год российского футбола

21 октября 2021
Томские новости

Томичка расплатилась с долгами, чтобы ее иномарку не продали за 200 тыс. рублей

27 сентября 2021
Томские новости

«Томь» в домашнем матче обыграла «СКА-Хабаровск»

18 октября 2021
Томские новости

Светофор установили между остановками «мкр. Заречный» и «ул. Обручева» в Томске

11 октября 2021
Томские новости

Четыре томских заведения вошли в шорт-лист лучших ресторанов Сибири

1 октября 2021
Томские новости

В Томске начались общественные обсуждения городского дизайн-кода

24 сентября 2021
Томские новости

В одной из томских деревень объявили ЧС из-за обрушения берега

6 октября 2021
Томские новости

Еще двое скончались от коронавируса в Томской области

18 октября 2021
Комментарии для сайта Cackle