1. Авторы разработки, полное название организации-разработчика
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. (4232) 310-510, tsukanov@iacp.dvo.ru
Владелец разработки: Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5. Телефон: (4232) 310-439, факс: (4232) 310-452, director@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 550оС 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 9.
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 10.
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 11.
Рис.9. СТМ-изображения поверхности образца и схематическая иллюстрация роста меди: a) атомарно-чистая поверхность Si(111)7×7; b) поверхность Si(111)‹‹5×5››-Cu; поверхность Si(111)‹‹5×5››-Cu, покрытая 15 МС (c) и 25 МС (d) меди, соответственно. На a) и b) на вставках представлены СТМ-изображения с высоким разрешением | Рис.10. Анизотропия поверхностной проводимости для разных образцов | Рис.11. Нанокольца 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; в) квазитрехмерное изображение медногонанокольца |
4. Преимущества предлагаемого проекта, разработки, технологии по сравнению с известными
Используется только один адсорбат, которым модифицируют поверхность кремния и формируют нанопроволоки методом самосборки.
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.
6. Стадия, на которой находится разработка
НИР.
7. Схема коммерциализации разработки
ОКР с последующей передачей технологии.