Научный задел

Нитевидные нанокристаллы – анизотропные, непланарные объекты диаметром 10-100 нм, и длиной до 10 мкм, которые обладают рядом уникальных свойств, качественно отличающих их от остальных полупроводниковых соединений, и определяющих перспективность их применения для различных электронных устройств. Синтез нитевидных нанокристаллов осуществляется, в основном, методами молекулярно-пучковой и газофазной эпитаксии или методами магнетронного осаждения. При синтезе нитевидных нанокристаллов имеется ряд технологически контролируемых параметров роста, таких как температура поверхности, скорость осаждения и количество осаждаемого полупроводникового материала, соотношение потоков полупроводниковых веществ, задавая эти параметры можно управлять формированием нитевидных нанокристаллов.

Построение теоретических моделей роста нитевидных нанокристаллов позволяет описывать условия для получения структур с необходимыми физическими свойствами. Существует большое количество теоретических моделей, описывающих рост нитевидных нанокристаллов. Специфика существующих моделей состоит в том, что в каждой из них рассматривается влияние определенной совокупности факторов на процесс роста нитевидных нанокристаллов. Существующие на сегодняшний день модели делятся на три типа, в зависимости от рассмотрения влияния того или иного фактора на процесс роста нитевидных нанокристаллов. Первый тип – кинетические модели, описывающие адсорбционно-стимулированный рост ННК. В этих моделях рассматривается рост кристалла за счет непосредственной адсорбции полупроводникового вещества в каплю, т.е. в этих моделях пренебрегается диффузией адатомов с поверхности подложки и боковых граней. Второй тип – диффузионные модели роста полупроводниковых ННК, при построении таких моделей предполагается, что рост кристалла определяется попаданием полупроводникового вещества в каплю за счет диффузии адатомов по поверхности подложки и по боковым граням ННК. Третий тип моделей объединяет в себе рассмотрение явлений связанных с диффузией адатомов и ростом за счет адсорбции материала непосредственно в каплю.

В представляемом проекте планируется развитие кинетической модели роста нитевидных нанокристаллов с рассмотрением процессов диффузии адсорбированных атомов в каплю и с учетом эффекта Гиббса-Томсона в капле, увеличивающего химический потенциал за счет кривизны поверхности.