Физики додумались отполировать полупроводники ионно-кластерным лучом под углом, и вот что из этого вышло

Не первый год молодые учёные отдела прикладной физики Физического факультета Новосибирского государственного университета занимаются изучением полупроводников и поиском способов их обработки. Об их достижениях сообщила пресс-служба НГУ во вторник.

Исследователи усовершенствовали способ наноструктурирования поверхности однокомпонентных монокристаллических материалов кремния и германия с помощью газоструйных ионно-кластерных пучков.

Такая обработка придаёт полупроводникам поистине фантастические свойства, позволяющие применять их в солнечной энергетике, плазмонике, оптоэлектронике, создании высокочувствительных датчиков и других приложениях, объяснил старший научный сотрудник отдела прикладной физики Физического факультета НГУ кандидат физико-математических наук Иван Николаев.

"Благодаря различным видам наноструктур, например, волнообразным, известным как "рипплы" или конусным, можно получать материалы с изменёнными или приобретёнными свойствами поверхности, такими как высокая электрическая или термическая проводимость, оптическая активность или супергидрофобность", — привёл пример учёный.

Если простыми словами, обработка заключается в бомбардировке кристалла ионами аргона. Исследователи впервые провели её наклонным ионно-кластерным пучком и, более того, нашли оптимальный угол его направления.

"Для более однородной обработки поверхности мы двигали образец в одном направлении, а для более эффективного формирования наноструктур пучок падал на его поверхность под углом 60° - именно его мы признали оптимальным. В ходе исследований заметили закономерность: чем больше атомов под таким углом падает на образец, тем выше и шире становятся волны на его поверхности", — рассказал Николаев.

Оказалось, что формирование наноструктур на поверхности полупроводников их облучением под наклоном происходит гораздо эффективнее.

Теперь учёные хотят подвергнуть обработке двухкомпонентные полупроводниковые материалы, причём не статичные или линейно движущиеся, а установленные на вращающейся мишени. Предполагается, что это позволит создать островковые конусообразные наноструктуры, открывающие применение новым материалам для поверхностно-усиленной Рамановской спектроскопии (SERS), в интегральных фотонных схемах и плазмонике для работы в видимой части спектра.

Фото: Wikimedia Commons/Frank Trixler (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic license)