Главная

Объявления

Контакты

ENGLISH

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\сайт работа\Оптимакомп\web\images\emb-ett.gif

Кафедра Электроники Твердого Тела

 

Информация о …

1.  Что такое электроника твердого тела:

Блуждающие поодиночке атомы охотно конденсируются в твердое тело. (Может быть поэтому сразу после света Бог создал твердь). Такое объединение атомов оказывается возможным благодаря существованию подвижного электронного облака, окружающего атомное ядро. В твердых телах атомные электронные облака изменяются из-за взаимодействия с электронами и ядрами соседних атомов, образуя ансамбль валентных электронов. Характеристики этого ансамбля и определяют атомную структуру, основные физические и химические свойства твердых тел. Именно поэтому электроника твердого тела является фундаментом и основным содержанием физики твердого тела вообще.

Любое воздействие на твердое тело передается через его поверхность. Изучение электронных и атомных процессов, протекающих на поверхности и межфазовых границах уже привело к созданию современной технологии микро- и наноэлектроники, во многом определившей лицо современной Цивилизации. Современная электроника твердого тела - это электроника микроскопических объемов вещества, содержащих небольшое число атомов, искусственных и естественных систем с пониженной размерностью (ныне называемых наноструктурами) - точечных и протяженных дефектов и включений, атомов и молекул, захваченных поверхностью или растворенных в объеме, физика двумерных границ раздела, тонких слоёв и поверхностей. Это важнейшее направление приложения сил международного научного сообщества.

Чем занимается кафедра?

Изучением методами экспериментальной и теоретической физики закономерностей формирования электронной структуры, протекания электронных и атомных процессов в твердых телах, на поверхности, на межфазовых границах и в системах с пониженной размерностью, включая наноструктурированные твердотельные материалы.

В чем особенность кафедры?

В широте комплекса используемых физических методов исследования. Это создает возможность решения максимально широкого круга фундаментальных и прикладных задач современной физики твердого тела и наноструктур. Методическое разнообразие предъявляет повышенные профессиональные требования к сотрудникам кафедры, ее аспирантам и студентам.

Что же это за методы?

Они охватывают обширный интервал энергии воздействия на исследуемый объект (именно энергия вносимого возмущения в первую очередь определяет характер получаемой информации).

При проведении измерений электрофизическими методами этот интервал включает величины от порядка кТ (около 10-5 эВ) до нескольких эВ. В автоэлектронных микроскопах и в сканирующих туннельных микроскопах к остриям-источникам прикладывается небольшое напряжение от десяти до нескольких сотен вольт для создания благоприятных условий туннелирования электронов.

Величины энергии первичных электронных и фотонных пучков, применяемых в методах электронной и рентгеновской спектроскопии, меняются от единиц до тысячи эВ.

Методы дифракции электронов и рентгеновских лучей предполагают использование пучков с энергией от сотни эВ до десятков КэВ.

Таким образом, нижний и верхний пределы энергий, "вкачиваемых" в объект при проведении исследований отличаются в 109 раз!

Какую информацию о твердом теле дают используемые методы?

Широчайший диапазон энергии возбуждения предопределяет большое разнообразие получаемой информации. Электрофизические методы, связанные с движением носителей заряда, обычно дают статистически усредненные сведения как о параметрах носителей, так и о природе рассеивателей - электрически активных или нейтральных центрах (точечных или протяженных дефектах в объеме или на межфазовой границе). Усреднение в ходе наблюдений происходит по макроскопическим объемам вещества.

При увеличении энергии возмущения и энергии провоцируемых электронных переходов до десятков и сотен эВ, глубина зондирования твердотельных объектов резко уменьшается. Методы рентгеновской и электронной спектроскопии в большинстве своем являются поверхностно-чувствительными и дают информацию об электронной и атомной структуре поверхностной области, толщиной от нескольких десятых долей нм до десятков нм (1 нм = 10-9 м). Кроме того, методы рентгеновской спектроскопии отображают энергетическое и пространственное распределение локальных электронных состояний валентных зон и зон проводимости твердых тел (или состояний, локализованных вблизи излучающего или поглощающего атома). Эти методы также несут информацию об атомном строении ближнего порядка в любом многоатомном объекте, не обязательно упорядоченном.

Семейство дифракционных методов как бы визуализирует в обратном пространстве атомное строение упорядоченных (кристаллических) объектов в объеме или на поверхности. Автоэлектронный микроскоп, используя совершенно иные физические принципы, позволяет изучить строение микроскопических объемов кристаллов (острий) и процессы взаимодействия с ними счетного количества чужеродных атомов. Сканирующий туннельный микроскоп способен "показать" положение единственного атома на поверхности твердого тела в реальном пространстве.

Таким образом, комплекс используемых на кафедре экспериментальных методов обеспечивает уникальный информационный диапазон: от изучения многообразных электрофизических и электрохимических свойств макрообъемов твердых тел до электронной структуры и пространственного положения единственного атома в твердофазной системе любой сложности.

Более детально упомянутые методы описаны в разделах, посвященных деятельности лабораторий и научных групп кафедры

 

 

 

Главная

Объявления

Контакты

ENGLISH