Методом электронной оже-спектроскопии исследуется элементный профиль мишеней высокотемпературного сверхпроводника Y-Ba-Cu-O, подвергшихся ионно-плазменному распылению в магнетронной напылительной системе и ионно-лучевому распылению в камере оже-спектрометра. Установлено, что во всех случаях имеет место преимущественное распыление меди с образованием поверхностного измененного слоя и области обеднения медью. Предполагается, что формирование этой области происходит в результате интенсивной диффузии меди из объема к поверхностному измененному слою вследствие градиента концентрации. Работа выполнена в Институте физики микроструктур РАН в рамках программ ГКНТ "Актуальные направления в физике конденсированных сред" (направление "Сверхпроводимость", проект N 98064), "Поверхностные атомные структуры" и при поддержке РФФИ (грант N 99-02-18037).

Исследованы процессы кристаллизации расплава Pb--Sn эвтектического состава в неоднородных условиях: в вакууме, на воздухе, в воде. Выявлены зависимость структуры образующихся твердотельных систем от условий охлаждения, неоднородность по объему и корреляция микроструктуры с координатой в тепловом поле. Приведены результаты технологических, электронно-микроскопических и статистических исследований. Показано соответствие эксперимента современной теории кристаллизации расплавов эвтектического состава. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (N 99-03-32676, 99-03-32768).

Исследована эволюция метастабильного твердого раствора с примесями разного сорта на стадии зародышеобразования и переходной стадии при выпадении частиц новой фазы стехиометрического состава. Получены поток частиц новой фазы в пространстве размеров, их максимальное число и распределение по размерам.

В кристаллах кремния с различным примесным составом, деформированных пластически при температурах выше 1000oC, определена специфика влияния кислорода на спектры дислокационной фотолюминесценции (ДФЛ) при 4.2 K. Обнаружено сильное влияние типа легирующей примеси на спектры ДФЛ при концентрациях выше 1016 cm-3. Показано, что особенности многих спектров ДФЛ в кремнии могут быть объяснены в предположении, что линии D1 и D2 связаны с дислокационными ступеньками краевого типа на скользящих дислокациях. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 00-15-96703 и 02-02-17024).

Рассмотрены возможности метода ЭПР при исследовании и контроле процесса нейтронного трансмутационного легирования (НТЛ) полупроводниковых материалов германия, кремния и карбида кремния. Показано, что метод ЭПР позволяет непосредственно контролировать процессы отжига радиационных дефектов в полупроводниковых материалах, подвергнутых нейтронному облучению, и следить за восстановлением сигналов ЭПР мелких доноров в процессе отжига дефектов, компенсирующих доноры. Метод ЭПР может быть использован для раздельной регистрации изолированных доноров и обменно-связанных пар, троек и больших кластеров донорных атомов, а следовательно, и для выявления степени однородности распределения примеси в кристалле. Показано, что нейтронное легирование приводит к достаточно однородному распределению доноров мышьяка в кристалле германия. Обоснована необходимость использования обогащенных выделенными изотопами полупроводниковых материалов для НТЛ. Представлены результаты исследования доноров фосфора в карбиде кремния. Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проекты N 00-02-16950, 00-02-16992 и 02-02-176052), а также МНТЦ (проект N 1354).

Исследовано влияние состава эпитаксиальных слоев (ЭС) твердого раствора (TP) SixGe1-x, выращенных на Ge- и Si-подложках, на микротвердость и длину дислокационных розеток, образующихся вокруг отпечатков индентора (при гомологической температуре 0.5Tmelt для соответствующего сплава). Для ЭС ТР SixGe1-x/Ge (0=<q x

Проведены систематические исследования особенностей морфологии поверхности и сверхпроводящих свойств эпитаксиальных пленок YBaCuO, полученных из мишеней различного катионного состава методом магнетронного распыления. Показано, что морфология поверхности пленок, а также их структурные и сверхпроводящие свойства существенно меняются при небольших изменениях условий роста и относительно малых вариациях катионного состава конденсата, что позволяет эффективно управлять параметрами YBCO-пленок. Установлено, что в 90o off-axis-конфигурации магнетронной системы напыления возможна реализация условий роста, при которых выращиваемые пленки не содержат преципитатов CuO и имеют хорошие сверхпроводящие свойства (Tc>=q 88 K, jc(77 K)>=q 4· 106 A/cm2). Работа выполнена при поддержке Министерства науки и технологий РФ в рамках ФЦНТП \glqq Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники\grqq (тема \glqq Экспериментальные и теоретические исследования по созданию физических основ новой элементной базы сверхпроводниковой электроники\grqq) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект N 02-02-16764).

Предложена модификация метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) для анализа фазового химического состава вещества. В отличие от известного РФЭС метода К. Зигбана предлагаемый способ является безэталонным и позволяет с более высокой надежностью и точностью определять химический состав сложных многофазных соединений. Одновременно с химическим составом предложенный способ дает значения энергий связи остовных уровней атомов в химических фазах исследуемого вещества, которые ранее определялись в отдельных экспериментах на эталонных образцах. Основная идея предлагаемого подхода заключается в проведении самосогласованного разложения фотоэлектронных линий двух или более элементов. Энергии связи в этом разложении играют роль свободных параметров. Условие совпадения содержания одноименных химических фаз, определяемых из разложения спектров двух и более элементов, приводит к единственности решения задачи. Предложенный способ использован в исследовании химического состава нанопленок плазменного оксида InP, содержащего несколько химических фаз. Показано, что для улучшения качества пленки и интерфейса необходимо обогащение окисляемой поверхности фосфором. Работа выполнена при финансовой поддержке МНТП России (программа \glqq Физика твердотельных наноструктур\grqq), Президиума РАН (программа \glqqНизкоразмерные квантовые структуры\grqq).

Сообщается о результатах исследования кристаллизации расплава Sn--Pb эвтектического состава в резко неравновесных и равновесных условиях, в переменном электрическом поле, прикладываемом к образцу от генератора прямоугольных импульсов с частотою более 150 kHz. Приводятся данные о кривых охлаждения и микрофотографии поверхности разных сечений объема образца. Выявлено, что под действием поля уменьшается время кристаллизации и изменяется масштаб эвтектических зерен. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 02-03-40432).

Изучено пространственное распределение волновых функций неспаренных электронов мелких доноров N в кристаллах SiC и мелких доноров P и As в кристаллах кремния путем исследования соответствующих кристаллов с измененным содержанием изотопов 29Si и 13C, имеющих ядерный магнитный момент. На основании настоящих данных ЭПР и ранее опубликованных исследований ДЭЯР показано, что распределение донорного электрона в SiC существенно зависит от политипа и кристаллического положения: в 4H-SiC неспаренный электрон распределен главным образом на s- и p-орбиталях Si, тогда как в 6H-SiC электрон преимущественно локализован на s-орбиталях C. При этом имеется существенное отличие в распределении электрона для донора N в гексагональной позиции, характеризующейся мелким уровнем, близким к уровню, полученному для этого материала в приближении теории эффективной массы, и для донора, занимающего квазикубическую позицию. В спектре ЭПР N в квазикубических позициях зарегистрирована сверхтонкая структура от сравнительно сильного вазимодействия с двумя первыми координационными сферами Si и C, которые однозначно идентифицированы. Вблизи N, занимающего квазикубическое положение, приближение теории эффективной массы нарушается, структура донора и распределение донорного электрона становятся низкосимметричными. В кремнии уменьшение содержания изотопа 29Si привело к существенному сужению линий ЭПР мелких доноров P и As и увеличению интенсивности сигналов ЭПР, а также к сильному удлинению времени спин-решеточной релаксации T1. В результате появилась возможность изучать эти спектры селективно, оптически возбуждая определенную область кристалла для уменьшения T1 и предотвращая насыщение сигнала ЭПР только в освещенных областях материала. Последнее обстоятельство может быть полезно при разработке материалов для квантовых компьютеров на основе доноров в кремнии и SiC. Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (гранты N 02-02-17605, 03-02-17645, 04-02-17632); программой РАН \glqq Спин-зависимые эффекты в твердом теле и спинтроника\grqq, МНТЦ-проектом N 2630.