Инновационная деятельность

Чл.-корр. РАН А.А. Саранин, д.ф.-м.н., А.В. Зотов, к.ф.-м.н. Д.А. Цуканов, к.ф.-м.н. О.А. Утас. (423) 2310-510, tsukanov@iacp.dvo.ru;

2. Основные области применения и перспективные отрасли промышленности, в которых возможно эффективное внедрение данной разработки

Нанопроволоки меди на кремнии могут найти применение в качестве готового изделия (компьютерный чип, особые датчики) в электронной промышленности.

3. Техническое описание, содержащее основные принципы, технологии, технико-экономические параметры

В условиях сверхвысокого вакуума на нагретую до 550°С атомарно-чистую поверхность кремния Si(111)7*7 осаждается примерно 2÷3 монослоя меди, что приводит к формированию пленки моноатомного силицида меди (Cu₂Si). Осаждение порядка 15 МС меди при комнатной температуре (КТ) на данную поверхность приводит к формированию нанопроволок меди на краях ступеней. При покрытии меди 25 МС и более нанопроволоки начинают срастаться между собой, формируя пленку чистой меди на поверхности.

Данные, полученные методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), а также иллюстрация роста меди представлены на рисунке 1.

Рис. 1. СТМ-изображения поверхности образца и схематическая иллюстрация роста меди: а) атомарно-чистая поверхность Si(111)7*7; б) поверхность Si(111)"5*5"-Cu; поверхность Si(111)"5*5"-Cu, покрытая 15 МС (в) и 25 МС (г) меди, соответственно. На а) и б) на вставках представлены СТМ-изображения с высоким разрешением.

Данные поверхностной проводимости для поверхностей: Si(111)7*7, Si(111)"5*5"-Cu, а также для Si(111)"5*5"-Cu, покрытой 15 МС и 25 МС меди, показаны на рисунке 2.

Формирование наноструктур меди на Si(111)"5*5"-Cu происходит на ступенях. Поэтому, создавая ступени разной конструкции, можно создавать и нанопроволоки меди разной конструкции, например, "закольцевать" ее, создав нанокольцо, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Наноколеца меди на поверхности Si(111)"5*5"-Cu: а) первоначальное формирование на поверхности террас плоских кластеров моноатомной толщины; б) образование наноколец после напыления меди при КТ. На в) представлено квазитрехмерное изображение медного нанокольца.

4. Преимущества предлагаемого проекта, разработки, технологии по сравнению с известными. Используется только один адсорбат, которым модифицируют поверхность кремния и формируют нанопроволоки методом самосборки. системы и повышает стабильность ее работы.

5. Наличие собственных запатентованных или патентоспособных решений, использование лицензий или других объектов интеллектуальной собственности

Патент РФ на изобретение: № 2559356 "Способ создания проводящих нанопроволок на поверхности полупроводниковых подложек", действителен до 26 ноября 2027 года.