|
Электроника поверхности Руководитель: проф. А. С. Камолов |
|
|||
|
Историческая справка В середине шестидесятых годов по инициативе академика А. А. Лебедева на
кафедре электрофизики была организована лаборатория, нацеленная на изучение процессов
рассеяния медленных электронов на поверхности твердого тела. Одной из
практических предпосылок для этого были работы по созданию зеркального
электронного микроскопа. Спустя несколько лет (1969 г.) при переименовании
кафедры электрофизики в кафедру «Электроники твердого тела» лаборатория
получила наименование «Лаборатории электроники поверхности твердого тела». На
базе лаборатории выполнен большой объем научных исследований, нашедших
воплощение в 7 докторских и в 38 кандидатских диссертациях. Сотрудниками опубликованы научные монографии,
оригинальные научные статьи и учебные пособия, в которых отражены основные
новые научные направления, развиваемые в лаборатории. Область научных исследований Исследования
электронно-энергетической структуры •
поверхности твердого тела и приповерхностной области •
пограничной области при контакте двух фаз или материалов Изменения электронных свойств поверхности
твердого тела •
при температурном, •
излучательном воздействии, •
при адсорбции, •
в ходе поверхностных химических реакций Направления научных исследований 1.
Электронные свойства органических и композитных полупроводниковых материалов,
2.
Бинарное и многочастичное электрон - электронное рассеяние на поверхности и в
функциональных наноструктурах. Актуальность выбранных
направлений исследований Свойства сопряженных органических
материалов, в значительной степени, определяются свойствами отдельных молекул
в их составе, имеющих характерный размер порядка 1 нм. С технологической
точки зрения, привлекательными в полупроводниковых органических пленках
являются относительная простота изготовления, механическая эластичность и возможность
создания устройств на основе нескольких или одной молекулы, то есть устройств
молекулярной электроники. При исследованиях решается целый ряд
фундаментальных задач, связанных с молекулярным структурированием,
упорядочиванием, химическими реакциями на поверхности (самосборка),
установлением электронной энергетической структуры новых материалов и
электронных процессов в пограничных областях в органических, гибридных и
композитных материалах. При взаимодействии возбуждающего
или первичного электрона с валентными электронами твердого тела появляются
два возбужденных электрона. Если реакцию рассеяния можно описать как
рассеяние первичного электрона на индивидуальном валентном электроне, то
можно говорить в появлении коррелированной пары возбужденных электронов.
Энергия, импульс и спин коррелированных электронов определяется энергией,
импульсом и спином первичного и валентного электронов и динамикой рассеяния.
Возможность выделить коррелированную пару возбужденных электронов, как
экспериментально, так и в теоретической модели рассеяния очень важна для
развития e2e спектроскопии. Эта задача не решена к настоящему времени, а ее
решение открывает перспективы прямого исследования фундаментальной
характеристики твердого тела – потенциала электрон - электронного
взаимодействия. Темы проводимых научных
исследований В проводимых исследованиях
электронных свойств и механизмов электрон электронного взаимодействия на
поверхности органических и композитных твердотельных материалов можно
выделить следующие темы. 1.
Исследование электронно-энергетических характеристик. Вид работы:
эксперимент. аb initio расчет. В том числе: ·
Исследование формы потенциального барьера и плотности электронных состояний -
методом низкоэнергетической электронной спектроскопии, ·
Теоретические исследования электронной структуры поверхности, в частности,
плотности электронных состояний – методом теории функционала плотности,
реализованным на базе программы WIEN2K 2.
Диагностика структуры и химического состава. Вид работы: эксперимент · проведение
диагностика структуры и химического состава – методами сканирующей зондовой
микроскопии (AFM, STM), Оже-электронной спектроскопии (AES) и др. 3.
Лазерная модификация органических материалов. Вид работы: эксперимент · Исследование
возможностей модификации химического состава органических материалов под
действием интенсивного светового излучения – методом лазерно- десорбционной
масс-спектроскопии. 4.
Исследования макетов устройств органической электроники. Вид работы:
эксперимент. В том числе: · Исследование
газовых сенсорных свойств - методом электропроводности при адсорбции паров
летучих органических соединений · Исследования
фото-электрических (фотовольтаических) свойств 5.
Исследования
спин зависимых механизмов электрон - электронного взаимодействия, спин
орбитального и обменного взаимодействия в приповерхностной области твердого тела, кластерах и в наноструктурах.
Вид работы: эксперимент Экспериментальное оборудование 1. Автоматизированная
высоковакуумная установка для комплексного исследования тонких осажденных
слоев методами низкоэнергетической электронной спектроскопии. 2. Установка для приготовления
наноразмерных сэндвичных структур путем вакуумного плазменного осаждения. 3. Установка для измерения
фотопроводимости и фотоЭДС в тонкопленочных структурах, снабженная источником
монохроматического излучения в оптическом диапазоне. Установка обеспечена
компьютерами для управления автоматизированными измерениями, обработки и
численного анализа данных. 4. Коммерческий электронный
спектрометр Scienta R4000
(ресурс общего пользования СПбГУ), позволяющем обладающий комплектом
современных методов контроля и диагностики поверхности: ДМЕ, оже
спектроскопия, масс спектроскопия, ЭСХА. |
|
|||