Новости

Экскурсия 9М класса в Новосибирском институте физики полупроводников

Учащиеся 9М класса МАОУ Лицей №185 ПОБЫВАЛИ НА ЭКСКУРСИИ  В НОВОСИБИРСКОМ ИНСТИТУТЕ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Учащиеся 9М класса  вместе с классным руководителем Харитоновой Л.В. познакомились с лабораториями одного из ведущих научных центров России в области изучения полупроводниковых наноструктур и технологий их получения, узнали подробности о работе новейшего оборудования  Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН.

Специалисты Института показали оборудование, которое есть лишь в немногих научных центрах России и рассказали о том, какие данные можно получать  с его помощью, какие работы вести.

«Таких установок мало в России»

О фотоэлектронном спектрометре для исследования электронной структуры кристаллов методом фотоэмиссии с угловым и спиновым разрешением (ARPES) рассказывал научный сотрудник лаборатории физики и технологии гетероструктур ИФП СО РАН  Владимир Андреевич Голяшов.

«Все полупроводниковые приборы работают благодаря процессам, происходящим не в объеме полупроводника, а на поверхности, так как управление током происходит на границе раздела. Соответственно нужны методики, которые позволят эту границу изучать, потому что от ее состояния зависит, работает ли устройство. Одна из таких методик ―  фотоэлектронная спектроскопия. Она позволяет понять не только элементный состав поверхности, но и химический.  Вторая методика   ―  это фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением. Она нужна для того, чтобы изучать дисперсию зонной поверхности полупроводников, да и любых монокристаллов»,  ―  объяснил Владимир Голяшов.

«Увидеть» объект меньше десятитысячной доли сантиметра

Ребят заинтересовал также  комплекс оборудования для ближнепольной микроскопии и спектроскопии фирмы HORIBA. Эта, довольно редкая установка, совмещает метод рамановской спектроскопии и атомно-силовой микроскопии, что позволяет буквально видеть наноструктуры.

Комплекс оборудования состоит из атомно-силового микроскопа, спектрометра комбинационного рассеяния света и системы сопряжения этих двух установок. Каждый из двух приборов  может работать независимо, по отдельности приборы используются в лабораториях десятки лет. А объединение оборудования ―  дает новые возможности ―  позволяет охарактеризовать объект порядка десяти нанометров.

Основа атомно-силового микроскопа ― кантилевер ― иголочка с очень маленьким радиусом острия, порядка 15 нанометров. Иголочка чувствительна к расстоянию между поверхностью образца и острием, соответственно можно регулярным движением иголочки полностью воспроизвести рельеф структуры. Если на иглу нанести слой металла, и эту систему облучить еще лазером оптического диапазона ― вблизи поверхности металла возникает сильное электромагнитное поле, поле плазмона. То есть, из под иглы микроскопа идет сигнал комбинационного рассеяния света гораздо сильнее, чем со всей поверхности образца. Таким образом, на нанометровом уровне можно исследовать тонкие полупроводниковые и органические пленки, нанокристаллы и кластеры ― основу современных и перспективных электронных приборов.

Наблюдать процессы на поверхности в режиме реального времени

Также ребята познакомились с работой сверхвысоковакуумного отражательного электронного микроскопа. Такой прибор есть только в Институте физики полупроводников им А.В. Ржанова СО РАН.

«Используя этот микроскоп, мы можем проводить наблюдения в процессе эксперимента, посмотреть, что происходит с поверхностью в режиме реального времени. Также мы можем здесь вести и рост многослойных полупроводниковых структур. Данная установка уникальна, она была разработана директором института академиком Александром Васильевичем Латышевым в 1980-е годы, и с  тех пор постоянно совершенствуется и модернизируется»,  ―  рассказал младший научный сотрудник лаборатории нанодиагностики и нанолитографии Алексей Сергеевич Петров..

Тонкие полупроводниковые пленки – основа будущих приборов

ИФП СО РАН  известен во всем мире благодаря своей экспертизе в области выращивания тонких полупроводниковых пленок методом молекулярно-лучевой эпитаксии, что позволяет делать новые приборы, исследовать свойства материалов. Выращивание происходит в специальных установках. Об одной из них участникам экскурсии рассказали Денис Милахин, ведущий инженер-технолог лаборатории молекулярно-лучевой эпитаксии соединений А₃В₅.

Все участники получили на память «частичку института» — специальный мерч (сувенирную продукцию).