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».

Томские новости

Стартовал XII конкурс «Вместе в цифровое будущее»

7 декабря 2022
Томские новости

В томской «Профессорской квартире» оборудовали домашний кабинет

25 ноября 2022
Томские новости

В Томской области задержали серийного угонщика

5 декабря 2022
Томские новости

В Зеленый день томичи-клиенты Сбера получат максимально выгодные условия по СберКарте

10 ноября 2022
Томские новости

Таможенники передали Зоологическому музею ТГУ чучело крокодила

28 ноября 2022
Томские новости

Томские ученые создали фильтр для очистки биотоплива

8 декабря 2022
Томские новости

В Томске снесли незаконный киоск на пересечении пр. Ленина и ул. Нижне-Луговой

8 декабря 2022
Томские новости

Томские медики 10 часов удаляли 7-сантиметровую опухоль у пожилой томички

24 ноября 2022
Томские новости

В Томске состоялся необычный образовательный квест для подростков «Нехорошая квартира»

9 ноября 2022