Физики научились управлять свойствами поверхности кремния на уровне атомов

НОВОСИБИРСК, 19 ноября. /ТАСС/. Ученые Института физики полупроводников СО РАН научились управлять свойствами поверхности кремния, создавая на ней двумерные металлические и полупроводниковые зоны с помощью контролируемого осаждения атомов олова. Эти результаты перспективны для создания новых материалов для электроники, сообщили в пресс-службе института.

Современная электроника работает быстрее и становится компактнее во многом благодаря тому, что ее ключевые элементы уменьшаются до нанометровых размеров. Но на таких масштабах даже отдельные атомы играют решающую роль, поэтому контроль поведения поверхности материалов на атомарном уровне определяет свойства гаджетов завтрашнего дня.

"В исследовании мы впервые показали, как может перераспределяться олово по поверхности в процессе осаждения, как оно может перемешиваться с атомами кремния, всегда присутствующими на поверхности", - цитирует пресс-служба одного из авторов исследования Алексея Петрова.

Как отметили в пресс-службе, основой большинства микросхем остается кремний, поэтому нужно уметь управлять свойствами его ростовой поверхности на всех стадиях создания полупроводниковой гетероструктуры. Требуемую точность при выращивании дает метод, когда в вакуумных камерах строго контролируется концентрация атомов, скорость их осаждения и другие параметры.

Ученых и технологов, создающих перспективные материалы, интересуют структуры на основе кремния, германия и олова, так как они совместимы с кремниевой технологией производства электроники.

Основным результатом автор исследования считает то, что удалось показать возможность управляемого создания на поверхности кремния участков с разной зонной структурой, то есть формирования нанометровых участков, где можно управлять поведением электронов и протеканием тока. "Это интересно как для технологии изготовления полупроводников Ї можно формировать последовательность открытых и закрытых участков для протекания тока, так и для базовой физики - влияние примесного покрытия на структуру границы раздела кристалл-вакуум", - поясняет ученый.

Перспективы применения

Результаты исследования, как отметили в институте, открывают возможности более точного контроля полупроводниковых слоев во время роста и формирования новых, гибридных структур на основе кремния, олова и германия. На основе последних могут быть сделаны приборы высокочастотной электроники, сенсоры нового поколения, элементы перспективной логики.