admin-ftian (Page 16)

Молекулярно-пучковая эпитаксия арсенида галлия на кремнии

Выполнен цикл исследований по молекулярно-пучковой эпитаксии арсенида галлия на кремнии (с замыслом о создании оптических связей на больших кремниевых кристаллах). Благодаря применению изовалентного легирования (In) на начальных стадиях роста получены тонкие (100 нм) слои арсенида галлия на кремнии с низкой плотностью дислокаций.

Молекулярно-пучковая эпитаксия арсенида галлия на кремнии


Joshkin V.A., Oktyabrsky S.R., Orlikovsky A.A., Bogonin I.A. Low temperature preannealing for carbon removal from Si surfase in GaAs-on-Si molecular beam epitaxial growth. JournalofCrystalGrowth, 132 (1993), p.209-214.

Богонин И.А., Иошкин В.А., Квит А.В., Орликовский А.А. Влияние легирования индием на рост арсенида галлия на кремнии при молекулярно-лучевой эпитаксии. Микроэлектроника, 1993, т.22, с.71-81.

Joshkin V., Orlikovsky A., Oktyabrsky S., Dovidenko K., Kvit A. Biaxial compression in GaAs thin films grown on SI. Journal of Crystal Growth.147 (1995), p.13-18.

V.A.Joshkin, A.V.Kvit, I.E.Givargizov, A.A.Orlikovsky, B.G.Zhurkin.Redistribution and incorporation of Si in GaAs due to indium doping.MatherialsScienceandEngineering.B26 (1994), p.7 – 11.

Источник пучков быстрых атомарных и  молекулярных нейтральных частиц

Разработан источник быстрых атомарных и молекулярных нейтральных частиц. Источник работает с инертными и химически активными газами; степень нейтральности формируемых пучков – до 100 %, диапазон энергии частиц – (100 -1500) эВ; отсутствует накопление объёмного заряда в диэлектрическом материале, приводящего к появлению дефектов в режимах осаждения или травления слоёв;отсутствует накопление поверхностного заряда в диэлектрическом материале, приводящего к искажению траекторий частиц кулоновским полем вблизи краёв топологических элементов ИС и невоспроизводимому влиянию на процесс осаждения или травления слоёв.

Источник пучков быстрых атомарных и  молекулярных нейтральных частиц
Источник быстрых нейтральных частиц с ленточным пучком

Маишев Ю.П., Шевчук С.Л., Матвеев Т.Н. Физические принципы формирования пучков быстрых атомов резонансной перезарядкой пучков ионов // Квантовые компьютеры, микро-  и наноэлектроника: физика, технология, диагностика  и моделирование/Отв. ред. В.Ф. Лукичев. М.: Наука. 2008.  (Труды ФТИАН; Т. 19, С. 69 – 77).

Патент Российской Федерации №2 395133 С1 от 10.03.2009  «Источник быстрых нейтральных частиц».

Патент Российской Федерации №2 468 465 С2 от 27.12.2010  «Источник быстрых нейтральных частиц».

Осаждение углеродных алмазоподобных пленок из пучков ионов

В 2012 году впервые в России в ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. В.И. Шумакова осуществлена имплантация человеку осевого насоса, так называемого «искусственного сердца», предназначенного для поддержания функции кровообращения. Все поверхности деталей и узлов насоса покрывались тонкой углеродной алмазоподобной пленкой (АПП) с целью исключения тромбообразования, а также снижения трения в опорах насоса. Осаждение АПП проводилось методом реактивного ионно-лучевого синтеза. Насос проработал девять месяцев у человека перед пересадкой ему донорского сердца. За этот период ротор насоса совершил 3,3 миллиарда оборотов, что не вызвало изменений в покрытых АПП деталях и узлах насоса.

Ю.П.Маишев1, С.Л.Шевчук1, Г.Р.Иткин2, В.А.Мальгичев3. Осаждение углеродных алмазоподобных пленок из пучков ионов для создания искуственного сердца. 1Физико-технологический институт РАН, 2Федеральный научный центр трансплантологии и искусственныхоргановим. академика В.И. Шумакова Минздравсоцразвития России, 3ООО “ДОНА-М”. Доклад на научной сессии ОНИТ РАН «НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ».г. Санкт-Петербург, март 2013 г.

Плазмохимические процессы травления высокоаспектных структур в кремнии

Проведены исследования глубокого анизотропного травления Si в циклическом, двухстадийном процессе в плазме SF6/C4F8 ВЧИ разряда (Bosch-процесс) для получения высокоаспектных микроструктур. Создан программный комплекс моделирования формирования таких структур, который позволяет определять влияние большинства технологических параметров на получение заданного профиля травления.

Амиров И.И., Морозов О.В., Изюмов М.О., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А.  Плазмохимическое травление глубоких канавок в кремнии с высоким аспектным отношением для создания различных элементов микромеханики. // Микросистемная техника. 2004. Т.12. С.15-18.

Амиров И.И., Алов Н.В. Формирование микроструктур на поверхности кремния во фторсодержащей плазме в циклическом процессе травление/пассивация. Химия высоких энергий. 2008. Т.41.№4. С.164-168.

Шумилов А.С., Амиров И.И. Моделирование формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом, циклическом травление/пассивация процессе // Микроэлектроника. 2007. Т.36. № 4. С. 295-305.

Шумилов С.А., Амиров И.И., Лукичев В.Ф. Моделирование эффектов формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом циклическом процессе. // Микроэлектроника. 2009. Т. 38. №6. С. 428-435.

Амиров И.И., Морозов О.В., Постников А.В., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники. Труды ФТИАН. Квантовые компьютеры, микро-наноэлектроника. М., Наука. 2009. Т. 20. С.159-174.

Развитие технологий плазменных процессов формирования трехмерных микро-инаноструктур

Выполнены исследования в области разработки конструкции, математического моделирования и технологии изготовления изделий микросистемной техники. Разработаны маршруты изготовления на основе технологии формирования микроструктур с использованием плазмохимического циклического процесса (травление/пассивация) кремния во фторсодержащей плазме. Изучены условия получения высокоаспектных структур в кремнии, созданы экспериментальные образцы микроакселерометров и микрогироскопов для систем навигации нового поколения.

О.В. Морозов, А.В. Постников, И.И. Амиров, В.А. Кальнов. Технология изготовления микроэлектромеханических устройств на основе изолированных областей в пластине кремния. // Материалы 16 Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в промышленности России» Москва. 2010.  9-11 сентября.С.205-210.

Патент на изобретение №2403647. Способ формирования электрически изолированных областей кремния в объеме кремниевой пластины. Зарегистрировано 10.10.2010.

Уваров И.В., Морозов О.В., Козин И.А., Постников А.В., Амиров И.И., Кальнов В.А. Динамические характеристики чувствительного элемента микрогироскопа с повышенным фактором демпфирования. // Микро- и наносистемная техника. 2011. №6

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента микрогироскопа для систем навигации

Совместно с Раменским приборостроительным КБ и ОАО «Инерциальные Технологии «Технокомплекса» проведены обширные исследования по разработке конструкции, технологии изготовления микрогироскопа на основе МЭМС технологии для современных систем навигации.

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента микрогироскопа для систем навигации

Кальнов В.А., Лукичев В.Ф., Амиров И.И., Саломатин А.К., Соловьев В.М., Соловьев Ю.В. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники // Всеросс.науч-практ.конф.”Навигация, наведение и управление летательными аппаратами”. – Тез.докл., – М.-Раменское, 20-21 сент.2012. – С.78-79.

Гамма-резонансная спектроскопия наномагнетиков

Предложен и реализован подход для анализа гамма-резонансных спектров и кривых намагничивания магнитных наночастиц в рамках единой модели магнитной динамики ансамбля однодоменных частиц, который широко используется для диагностики магнитных наноматериалов


A.M.Afanas’ev, M.A.Chuev, J.Hesse. Relaxation Mossbauer spectra under rf magnetic field excitation. Phys. Rev. B56 (1997) 5489-5499.

A.M.Afanas’ev, M.A.Chuev, J.Hesse. Relaxation-stimulated resonances in Mossbauer spectra under rf  magnetic field excitation. J. Phys.: Cond. Matter 12 (2000) 623-635.

M.A.Chuev, J.Hesse.Non-Equilibrium Magnetism of Single-Domain Particles for Characterization of Magnetic Nanomaterials.In “Magnetic properties of solids” (ed. K. B. Tamayo). New York: Nova Science Publishers, 2009., pp.1-104.

М.А.Чуев. Многоуровневая релаксационная модель для описания мессбауэровских спектров наночастиц в магнитном поле. ЖЭТФ 141 (2012) 698-722.

Разработка методики прецизионной нанобиодиагностики на основе мессбауэровской спектроскопии  (ФТИАН и НИЦ «Курчатовский Институт»)

БиораспределениеРазработка методики прецизионной нанобиодиагностики на основе мессбауэровской спектроскопии  (ФТИАН и НИЦ «Курчатовский Институт»)

Селезенка мыши

Разработка методики прецизионной нанобиодиагностики на основе мессбауэровской спектроскопии  (ФТИАН и НИЦ «Курчатовский Институт»)

Ферритин (присутствие в организме)

Биодеградация

Разработка методики прецизионной нанобиодиагностики на основе мессбауэровской спектроскопии  (ФТИАН и НИЦ «Курчатовский Институт»)

Вводимые в организм наночастицы окислов Fe


М.А.Чуев. О механизме температурной эволюции «симметричной» магнитнойсверхтонкой структуры мессбауэровских спектров магнитных наночастицквадрупольному дублету линий. ПисьмавЖЭТФ 2011, Т.94, Вып.4, С.312-317.

M.A.Chuev. Multi-level relaxation model for describing the Mössbauer spectra of single-domain particles in the presence of quadrupolar hyperfine interaction. J. Phys.: Condens. Matter 2011, V.23, No.426003 (11pp).

М.А.Чуев. Эффективный метод анализа сверхтонкой структуры гамма-резонансных спектров с использованием профиля Фойта. Доклады АН 2011, Т.438, Вып.6, С.747-751.

Усиление экваториального эффекта Керра в наноразмерных структурах

Обнаружено явление относительного изменение интенсивности отраженного света (l=632 нм) в магнитном поле 80 Э для тонкопленочных магнитных структур (порядка 10 нм), нанесенных на перфорированную пленку алюминия посредством анодирования. Обнаруженное явление интерпретируется в рамках теории поверхностного плазмон-поляритона и может использоваться при разработке информационных устройств нового поколения.

Перфорированная пленка алюминия толщиной 600 нм


Ваганова Е.И., Мироненко А.А., Папорков В.А., Рудь Н.А., Рудый А.С., Проказников А.В. Усиление фотоэлектрического отклика наноструктурированием поверхности, Микроэлектроника, 2011, т. 40, № 1, с. 36-44.

Проказников А. В., Можаев А. В., Маковийчук М. И., Разработка программного комплекса для исследования трехмерного динамического моделирования формирования кластеров, Двенадцатая международная научно-практическая конференция «Современные Информационные и Электронные Технологии» (СИЭТ-2011), 2011, Украина, г. Одесса, т. 1, с.35.

Солнечные элементы с высокой эффективностью

В сотрудничестве с Болонским университетом (Италия) проводятся исследования с целью увеличения эффективности солнечных элементов за счет применения нанотехнологий. Ведется разработка солнечных элементов на основе массива кремниевых, а также ZnO/CdTe-нанопроволок. В этой работе создан программный комплекс точного решения уравнений Максвелла в средах с большой пространственной неоднородностью диэлектрической проницаемости.


  1. Semenikhin ; M. Zanuccoli ; C. Fiegna ; V. Vyurkov ; E. Sangiorgi,Computationally efficient method for optical simulation of solar cells and their applications»// Proc. SPIE v. 8700, International, p. 870012-1.
  2. Zanuccoli, C. Fiegna, A. Kaminski-Cachopo, J. Michallon, E. Sangiorgi, I. Semenihin, V. Vyurkov«Numerical Simulation of Vertical Silicon Based Heterojunction Solar Cells»,  3nd International conference Silicon PV 2013, Hamelin, Germany, March 25-27, 2013.
  3. Zanuccoli, J. Michallon, I. Semenikhin, A. Cachopo, E. Sangiorgi, C. Fiegna,«Optical simulation of ZnO/CdTe and c-Si/a-Si vertical nanowires solar cells», 14th International Conference on ULTIMATE INTEGRATION ON SILICON (ULIS-2013), March 19-21, 2013, University of Warwick, UK