Научная деятельность Лаборатории Научно-исследовательская лаборатория "Лучевая модификация поверхности и наноструктур"

Научно-исследовательская лаборатория "Лучевая модификация поверхности и наноструктур"

1324

Описание

Научно-исследовательская лаборатория "Лучевой модификации поверхности и наноструктур" входит в состав кафедры "Физическая электроника" Института физики, нанотехнологий и телекоммуникаций.

Наряду с исследованиями эмиссионных явлений при облучении ионами твердых тел, в лаборатории широко изучаются закономерности ионной имплантации и радиационного повреждения полупроводников при внедрении ионов. Кроме того, широким фронтом проводятся исследования взаимодействия электронных пучков с полупроводниками и диэлектриками, в частности, формирование плазмонных металлических наночастиц в различных матрицах.

Основным направлением деятельности научной лаборатории является исследование модификации материалов при ионном и электронном облучении твердых тел.

Основные виды научной деятельности лаборатории:

Модификация поверхностных свойств материалов пучками ускоренных атомарных и кластерных ионов в диапазоне энергий 15 – 350 кэВ;
Исследования процессов при облучении полупроводников и тонких пленок молекулярными и тяжелыми ионами;
Анализ методом резерфордовского обратного рассеяния быстрых ионов гелия (RBS & RBS/C analysis): распределений по глубине концентрации атомов тяжелых примесей в веществе, распределений по глубине структурных нарушений в монокристаллах, состава и толщины тонких пленок на поверхности;
Модификация материалов пучками электронов с энергиями 10 – 50 кэВ;
Изучение роли электронного облучения при создании нанокластеров и наночастиц в стеклах и оптических кристаллах, содержащих ионы различных металлов;
Исследования влияния условий создания и последующих тепловых и ионных воздействий на свойства тонких углеродных пленок;
Анализ топографии поверхности с помощью атомно-силовой сканирующей микроскопии.

Ключевые проекты лаборатории:

Исследование нелинейных процессов в приповерхностных слоях полупроводников при облучении молекулярными ионами
Совместный российско-финский проект «Влияние облучения нанокластерами на оптические свойства нитрида галлия и оксида цинка, ENIGAZ» (2010-2016)
Инженерия дефектов в технологии кремниевых светоизлучающих структур, основанная на имплантации ионов тяжелых атомов и малых кластеров, (2014-2016)
Цикл исследований влияния параметров технологического процесса плазмо-химического осаждения на свойства алмазоподобных углеродных пленок.
Синтез высокопроводящих нанопроволок в легированных металлами алмазоподобных углеродных пленках облучением быстрыми тяжелыми ионами. (2013–2014)
Создание и исследование наноструктурированных углеродных пленок с электрически активными примесными центрами. (2012-2014)

Международные проекты лаборатории:

Российско-индийский проект «Исследования объёмного материала и наноструктур соединений AIIIBV и AIIBVI: ионно-лучевые синтез и модификация». Соруководитель с российской стороны А.И. Титов.
Российско-финский проект «Влияние облучения нанокластерами на оптические свойства GaN и ZnO». Соруководитель с российской стороны П. А. Карасев.

Лаборатория оснащена следующим оборудованием:

Ускоритель ионов с ускоряющим напряжением 500 кВ High Voltage Engineering Europa с каналами ионной имплантации и резерфордовского обратного рассеяния быстрых ионов.
Атомно-силовой микроскоп Nano-DST AFM фирмы Pacific Nanotechnology.
Установка электронной модификации 1-75 кВ с током пучка до 1 мА производства JEOL Lab.

Ключевые партнеры лаборатории:

Amity University, Uttar Pradesh, India;
University of Oslo, Oslo, Norway;
Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, USA;
Ashish Kumar, Inter-University Accelerator Centre, New Delhi, India;
Department of Physics, University of Helsinki, Finland;
University of Hyderabad, Hyderabad, India;
Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск;
Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка;
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург;
НПК Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова, Санкт-Петербург.