Научная тема: «ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУР НА РЕКОНСТРУИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Квазипериодическая реконструкция Si(1 11)"5x5"-Cu эффективно блокирует формирование силицида в системах Cu/Si(111) и Au/Si(111). Этот факт вместе с увеличением диффузионной длины атомов Cu по поверхности приводит к формированию нанопроволок Cu, декорирующих моноатомные ступени подложки. Массив таких проволок демонстрирует сильную анизотропию электропроводности. В системе Au/Si(111) формируется атомно-гладкая пленка Au. Улучшение морфологии поверхности по сравнению с пленкой, сформированной на атомарно чистой поверхности Si(111), приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза.
  2. Реконструкция Si(1 11)"5x5"-Cu содержит потенциальный бассейн в центре шестиугольной ячейки, который характеризуется высокими барьерами на границах ячейки и мелким рельефом дна. Минимумы рельефа приходятся на позиции S^ (атом Cu, замещающий Si), диффузионный барьер между позициями составляет 0,29±0,03эВ. При комнатной температуре бассейны могут захватывать нейтральные атомы адсорбата (Ge, Au, In) и органические молекулы (Ci5H8N2O2), формируя атомные и молекулярные кластеры.
  3. Внедрение подвижных атомов In в решетку поверхностной реконструкции Si(1 1 1)-ал/3-Au снижает напряжение поверхности с +204 мэВ/A2 до +39мэВ/A , в результате чего происходит вытеснение линейных дефектов - антифазных доменных границ - с образованием гомогенной поверхности лДхлД.
  4. Изменение периода кристаллической решетки подложки на 0,07% созданием в приповерхностной области Si(111) слоя GexSi(1_x) вызывает фазовый переход 4x1-In ->> 7х3-In. Реконструкция 7х3-In не формируется ни в одной из «чистых» систем (In/Si, In/Ge) и включает в себя 1 МС In и 0,65±0,04МС атомов подложки.
  5. Замена части атомов Si в приповерхностной области Si(111) на атомы Ge изменяет наиболее предпочтительную позицию для адсорбированного атома Al с адатомной на замещающую. Это приводит к изменению относительных температурных стабильностей реконструкций Si(111)/3x/3-Al и массива магических кластеров Al, а также делает возможным обратный фазовый переход «л/3-Al -> кластеры Al». (В исходной системе Al/Si(111), без атомов Ge, переход «кластеры -> лД-Al» является необратимым.)
Список опубликованных работ
Статьи в рецензируемых периодических изданиях

1. Tsoukanov D.A., Ryzhkov S.V., Gruznev D.V., Lifshits V.G. The role of the surface phases in surface conductivity // Applied Surface Science. —2000. —Т.162–163. —С.168–171.

2. Rao B.V., Gruznev D., Tambo T., Tatsuyama C. Sb adsorption on Si(111)-In(4Ч1) surface phase // Applied Surface Science. —2001. —Т.175–176. —С.187–194.

3.Rao B.V., Gruznev D., Tambo T., Tatsuyama C. Structural Transformations During Sb Adsorption on Si(111)-In(4Ч1) Reconstruction // Japanese Journal of Applied Physics. —2001. —Т.40. —С.4304–4308.

4.Rao B.V., Gruznev D., Mori M., Tambo T., Tatsuyama C. Twinned InSb molecular layer on Si(111) substrate // Surface Science. —2002. —Т.493. —С.373–380.

5.Gruznev D., Rao B.V., Tambo T., Tatsuyama C. Surface Structure Evolution During Sb Adsorption on Si(111)-In(4Ч1) Reconstruction // Applied Surface Science. — 2002. —Т.190. —С.134–138.

6.Gruznev D., Rao B.V., Furukawa Y., Mori M., Tambo T., Lif√shits√V.G., Tatsuyama C. Atomic structure and formation process of the Si(111)-Sb( 7Ч 7) surface phase // Applied Surface Science. —2003. —Т.212–213. —С.135–139.

7.Gruznev D., Rao B.V., Mori M., Tambo T., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Study of Sb adsorption on the Si(001)-In(4Ч3) surface // Applied Surface Science. —2003. —Т.216. —С.35–40.

8.Lifshits V.G., Gavrilyuk Yu.L., Tsukanov D.A., Churusov B.K., Enebish N., Kuznetsova S.V., Ryjkov S.V., Gruznev D., Tatsuyama C. Surface phases and processes on Si surface // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. —2004. —Т.2. —С.56– 76.

9.Gruznev D.V., Ohmura K., Saitoh M., Tsukabayashi S., Tambo T., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Surfactant mediated growth of Sb clusters on Si(111) surface // Journal of Crystal Growth. —2004. —Т.269–213. —В.2–4. —С.235–241.

10. Gruznev D.V., Ohmura K., Mori M., Tambo T., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Modification of Sb/Si(001) interface by incorporation of In(4Ч3) surface reconstruction // Applied Surface Science. - 2004. -Т. 237. - В. 1-4. - С. 99-104.

11.Лавринайтис М.В., Грузнев Д.В., Цуканов Д.А., Рыжков С.В. Исследование электрической проводимости поверхностной фазы Si(100)c(4×12)-Al при напылении In и Al // Письма в журнал технической физики. —2005. —Т.31. —В.24. —С.67– 73.

12.Грузнев Д.В., Филиппов И.Н., Олянич Д.А., Чубенко Д.Н., Сар√анин√А.А., Зотов А.В., Лифшиц В.Г. Формирование поверхностной фазы Si(111)- 3Ч 3-(Au,In) // Вестник Дальневосточного отделения РАН. —2005. —T.6(прил.). —С.61–69.

13.Gruznev D.V., Filippov I.N., Olyanich D.A√., Chubenko D.N., Kuyanov I.A., Saranin A.A., Zotov A.V., Lifshits V.G. Si(111)-α 3-Au phase modified by In adsorption: Stabilization of a homogeneous surface by stress relief // Physical Review B. —2006.—Т.73. —С.115335.

14.Gruznev D.V., Olyanich D.A., Avilov V.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Growth of In nanocrystallite arrays on the Si(100)-c(4Ч12)-Al surface // Surface Science. —2006. —Т.600. —С.4986–4991.

15.Zotov A.V., Saranin A.A., Kishida M., Murata Y., Honda S., Katayama M., Oura K., Gruznev D.V., Visikovskiy A., Tochihara H. Reversible phase transition in the √√ pseudomorphic 3Ч 7-hex In layer on Si(111) // Physical Review B. —2006. — Т.74. —С.035436.

16.Олянич Д.А., Чубенко Д.Н.,Грузнев Д.В., Саранин А.А., Зотов А.В. Исследова ние методом сканирующей туннельной микроскопии роста наноостровков Cu на поверхности Si(100)-c(4×12)-Al // Письма в журнал технической физики. — 2007.—Т.33. —В.21. —С.31–35.

17. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. 4Ч1-to-7Ч3 transition in the In/GexSi1-x(111) system induced by varying substrate lattice constant // Physical Review B. —2007. —Т.76. —С.073307.

18.Zotov A.V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Saranin A.A. Multi-mode growth in Cu/Si(111) system: Magic nanoclustering, layer-by-layer epitaxy and nanowire formation // Surface Science. —2008. —Т.602. —С.391–398.

19.Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Relative stabilities of adsorbed versus substitutional Al atoms in submonolayer Al/GexSi1-x(111) // Physical Review B. —2008. —Т.78. —С.165409.

20.Tsukanov D.A., Ryzhkova M.V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A. Self-assembly of conductive Cu nanowires on Si(111)’5Ч5’-Cu surface // Nanotechnology. —2008. —Т.19. —С.245608.

21.Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Tsukanov D.A., Borisenko E.A., Bondarenko L.V., Ivanchenko M.V., Zotov A.V., Saranin A.A. Growth of Au thin film on Cu-modified Si(111) surface // Surface Science. —2009. —Т.603. —С. 3400– 3403.

22.Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Gvozd I.V., Chukurov E.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Diffusion and clustering of adatoms on discommensurate surface template: Ge atoms on Si(111)“5Ч5”-Cu reconstruction // Surface Science. —2010. —Т.604. —С.666–673.

23.Олянич Д.А., Чубенко Д.Н.,Грузнев Д.В., Котляр В.Г., Устинов В.В., Солин Н.И., Зотов А.В., Саранин А.А. Адсорбция Co на реконструированные поверхности кремния: Si(100)-c(4×12)-Al и Si(111)-5,55×5,55-Cu // Письма в журнал технической физики. —2010. —Т.36. —В.3. —С.15–22.

24.Gruznev D.V., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. Effect of Surface Potential Relief on Forming Molecular Arrays: Tryptanthrin Adsorbed on Various Si(111) Reconstructions // Journal of Physical Chemistry C. —2010. —Т.114. —С.14489– 14495.

25.Matetskiy A√.V.,√Gruznev D.V., Zotov A.V., Saranin A.A. Modulated C60 monolayers on Si(111) 3Ч 3-Au reconstructions // Physical Review B. —2011. —Т.83. — С.195421.

26.Бондаренко Л.В., Цуканов Д.А., Борисенко Е.А., Грузнев Д.В., Матецкий А.В. Электрическая проводимость системы (Au,In)/Si(111) // Труды МФТИ. —2011. —Т.3, —В.2. —С.3–9.

27.Gruznev D.V., Matetskiy A.V., Bondarenko L.V., Borisenko E.A., Tsukanov D.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Structural transformations in (Au,In)/Si(111) system and their effect on surface conductivity // Surface Science. —2011.

Патенты

28.Зотов А.В., Грузнев Д.В., Цуканов Д.А., Рыжкова М.В., Коробцов В.В., Саранин А.А. Способ создания проводящих нанопроволок на поверхности полупроводнико вых подложек // Патент РФ на изобретение — №2007143736/28; заяв. 26.11.2007; опубл. 20.06.2009; Бюлл. №17.