Одним из победителей первого регионального конкурса РНФ и Правительства Санкт-Петербурга стал проект под руководством профессора СПбГУ Михаила Борисовича Смирнова «Квантово-химическое исследование электронной и пространственной структуры сверхрешеток Si/SiO2 с целью поиска метода мониторинга структуры на основе анализа рамановских спектров». Ближайшее время группа ученых посвятит исследованиям планарных гетеросистем с интерфейсами оксид-полупроводник, которые являются широко используемыми элементами современной электроники.
По словам Михаила Борисовича, сегодня кремний-оксидные гетероструктуры широко используются для создания микромощных интегральных схем с полевыми транзисторами, применяющимися в различных электронных устройствах, промышленных сенсорах и медицинских имплантатах. Требование миниатюризации полупроводниковых приборов и схем ставит перед учеными и технологами задачу получения ультратонких оксидных слоев. На первый план выходит проблема понимания законов, управляющих формированием интерфейсов на атомистическом уровне. Исследователи СПбГУ полагают, что изучение фундаментальных корреляций между структурными, колебательными и электронными характеристиками сверхрешеток Si/SiO2, позволит предложить новый метод диагностики этих важных для применения объектов.
«Электрические и оптические свойства сверхрешеток кремний-оксидных гетероструктур зависят от их молекулярной структуры. От их структуры зависят и колебательные спектры, которые доступны дляизучения в экспериментах по рамановскому рассеянию. Благодаря высокой чувствительности рамановской спектроскопии, этим методом можно регистрировать малые вариации структуры интерфейсов, — рассказал Михаил Борисович. — Дополнительными преимуществами метода является его доступность и неразрушающий характер воздействия на изучаемые объекты.»
Волна повышенного интереса к кремний-оксидным гетеросистемам была вызвана появлением технологии роста сверхрешеток и обнаружения в них выдающихся оптических свойств. Сегодня ученые проводят эксперименты по созданию нового типа светоизлучающих диодов и ячеек памяти, а также созданию на базе сверхрешеток Si/SiO2 фотоэлементов повышенной производительности.
В группу ученых, занятых в данном проекте, входят также ученики Михаила Борисовича: Дмитрий Панькин (специалист Научного парка СПбГУ), Александр Савин (аспирант ФТИ имени Иоффе), научный сотрудник ФТИ имени Иоффе Евгений Рогинский, с которым исследователь ведет многолетнее и плодотворное сотрудничество.