Номер: 104

Заведующий лабораторией: член-корреспондент РАН Саранин Александр Александрович

Состав лаборатории 

Всего сотрудников - 14,
научных сотрудников - 8,
докторов наук - 4,
кандидатов наук - 6.

История лаборатории

Лаборатория создана в 1989 году на базе отдела №40. Первоначально лаборатория называлась "лаборатория полупроводников и диэлектриков". Затем в 1990 году после создания Научно-технологического центра полупроводниковой микроэлектроники лаборатория получила своё настоящее название "лаборатория технологии полупроводников и диэлектриков" (лаб.№104). Бессменным руководителем лаборатории является чл.-корр. РАН А.А. Саранин. 

Основные направления научных исследований

Изучение процессов формирования, структуры и свойств субмонослойных пленок (поверхностных фаз) адсорбатов на поверхности полупроводниковых кристаллов. 

Поиск путей управления структурой и свойствами наносистем и разработка на их основе функциональных элементов для полупроводниковой наноэлектроники

  

Основные результаты

• Исследовано формирование упорядоченных наноструктур при взаимодействии атомов бериллия (Be) с нагретой поверхностью Si(111)7x7. В частности, были сформированы массивы, имеющие сотовую структуру. Анализ методом СТМ показал, что элементы, составляющие массив, имеют размер, состав и свойства аналогичные тем, что были предсказаны теоретически для нанотрубок Si, легированных Be [NanoLetters, 2004].
• Исследованы обратимые фазовые переходы в системах пониженной размерности на основе пленок Tlна поверхности Si(100) [PhysicalReviewB, 2005; AppliedSurfaceScience, 2004], Tlна поверхности Ge(100) [PhysicalReviewB, 2007; SurfaceScience, 2007] и Inна поверхности Si(111) [PhysicalReviewB, 2006].
• В системе Au/Si(111) обнаружены металлические состояния со спиновым расщеплением, обусловленным эффектом Рашбы [ScientificReports, 2013]. Оптические измерения показали, на поверхности Si(111)Ö3xÖ3-(Au,In) наблюдается десятикратное увеличение сигнала генерации второй гармоники [AppliedSurfaceScience, 2012]. Обнаружен и описан новый тип взаимодействия между магическими кластерами на поверхности кристалла [PhysicalReviewLetters, 2011].
• Исследован островковый рост  молекулярных  слоев  фуллерита на поверхностной   реконструкции  кремния Au/Si(111),  модифицированной адсорбцией  In. В слоях обнаружено    формирование    муарных   суперструктур,   основанных   на топографических и электронных особенностях слоя и подложки. Установлен механизм отбора островков определенного размера и формы, управляемый формированием динамической картины муара, что открывает ранее неизвестный путь самоорганизации частиц и представляет собой новый подход для выращивания монодисперсных структур мезоскопического масштаба [NatureCommunications, 2013].
• Предложена стратегиясоздания спин-расщепленных металлических состояний на кремнии путем формирования двумерных сплавов металла с сильным спин-орбитальным взаимодействием идругого подходящего металла. Эффективность этой стратегии продемонстрирована на примере формирования на поверхности кремния Si(111) двумерных сплавов Bi-Na и Tl-Pb, обладающих требуемыми свойствами. [Scientific Reports, 2013, 2014]

Рисунок. Трансформация неметаллических спин-расщепленных электронных состояний S1 (S1') на поверхности Bi/Si(111) в металлические спин-расщепленные состояния Σ1 (Σ1') при добавлении атомов Na и формировании двумерного сплава Bi-Na

Основные публикации

 

1. K. Oura, V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M. Katayama (Invited Review) Hydrogen interaction with clean and modified silicon surfaces. Surface Science Reports, 1999, 35(1-2), 1-74.

IF = 14.765

2. A.A. Saranin, A.V. Zotov, V.G. Kotlyar, T.V. Kasyanova, O.A. Utas, H. Okado, M. Katayama, K. Oura Ordered arrays of Be-encapsulated Si nanotubes on Si(111) surface. Nano Letters, 2004, V.4, №8, P.1469-1473.

IF = 13.592

3. D.V. Gruznev, A.V. Matetskiy, L.V. Bondarenko, O.A. Utas, A.V. Zotov, A.A. Saranin, M.Y.Lai, J.P. Chou, C.M. Wei, and Y.L. Wang. Stepwise self-assembly of C₆₀ mediated by atomic scale moiré magnifiers. Nature Communications, 2013, Vol.4, Article number: 1679.

IF = 11.47

4. V.G. Kotlyar, A.V. Zotov, A.A. Saranin, E.N. Chukurov, T.V. Kasyanova, M.A. Cherevik , I.V. Pisarenko, H. Okado, M. Katayama, K. Oura, V.G. Lifshits Doping of magic nanoclusters in the submonolayer In/Si(100) system.  Physical Review Letters, 2003, V.91, P.026104-1-026104-4.

IF = 7.512

5. M.Y. Lai, J.P. Chou, O.A. Utas, N.V. Denisov, V.G. Kotlyar, D.V. Gruznev, A.V. Matetsky, A.V. Zotov, A.A. Saranin, C.M. Wei, Y.L. Wang. Broken even/odd symmetry in self-selection of distances between nanoclusters due to presence/absence of topological solitons. Physical Review Letters, 2011, V.106, P.166101(4).

IF = 7.512

6. Y.L. Wang, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M.Y. Lai, H.H. Chang. Random and ordered arrays of surface magic clusters. International Reviews in Physical Chemistry, 2008, Vol.27, No. 2, P.317-360.

IF = 7.034

7. L.V. Bondarenko, D.V. Gruznev, A.A. Yakovlev, A.Y. Tupchaya, D. Usachov, O. Vilkov, A. Fedorov, D.V. Vyalikh, S.V. Eremeev, E.V. Chulkov, A.V. Zotov & A.A. Saranin. Large spin splitting of metallic surface-state bands at adsorbate-modified gold/silicon surfaces. Scientific Reports, 2013, Vol.3, Article number: 1826

IF = 5.578

8. D.V. Gruznev, L.V. Bondarenko, A.V. Matetskiy, A.A. Yakovlev, A.Y. Tupchaya, S.V. Eremeev, E.V. Chulkov, Jyu-Pin Chou, Ching-Ming Wei, Ming-Yu Lai, Yuh-Lin Wang, A.V. Zotov & A.A. Saranin. A strategy to create spin-split metallic bands on silicon using a dense alloy layer. Scientific Reports, 2014, Vol.4, Article number: 4742

IF = 5.578

9. D.V. Gruznev, D.N. Chubenko, A.V. Zotov, A.A. Saranin. Effect of surface potential relief on forming molecular arrays: Tryptanthrin adsorbed on various Si(111) reconstructions. The Journal of Physical Chemistry C, 2010, Vol.114, P.14489-14495.

 

IF = 4.772

Публикации