Тарасова О. Ю. Локальна будова нанорозмірних гетеро- та пористих структур на основі кремнію

Об'єкт дослідження: еволюція локальної будови нанорозмірних систем на основі кремнію під час їх створення та використання. Мета роботи: визначення особливостей атомної будови нанорозмірних гетеросистем Si/Si-ОY-Si4-Y, Si/Si3N4 та пористого кремнію. Методи: комп'ютерне моделювання багатоатомних структур із використанням атомних потенціалів за алгоритмом Монте-Карло та методами функціоналу електронної густини і псевдопотенціалу із перших принципів. З'ясовані деталі атомної будови і термодинамічні характеристики тонких гетеросистем Si/Si-ОY-Si4-Y, Si/Si3N4, а також пористого кремнію. На підставі комп'ютерного моделювання у надтонкій системі Si/Si-Oy-Si4-y визначена гранична концентрація кисню, при якій формується неперервний преципітат кремнію, що пронизує оксид кремнію. За допомогою обчислювального експерименту підтверджено, що границя розділу Sі(111)/Si3N4(0001) може бути різкою, вільною від дефектів, але механічно напруженою. Зафіксована анізотропія електронних властивостей атомів уздовж поверхні дроту пористого кремнію. Комп'ютерними розрахунками досліджено зміни атомної будови пористого кремнію з підвищенням температури і у атмосфері кисню - для різних температур зафіксовані функції радіального розподілу та визначені деякі температури, що цікаві з точки зору використання та виготовлення пористого кремнію. Ультра тонкі оксиди та нітриди на кремнії - матеріали, які найчастіше використовуються в якості підзатворного діелектрика в приладах з надвисоким степенем інтеграції. Для них отримані товщини шарів та концентрації складових, що забезпечують їх якість. Степінь упровадження: рекомендації та застереження технологам при виготовленні приладів з надвисоким степенем інтеграції. Сфера використання: гетероструктури та пористі матеріали. Виготовлення гетероструктур нанорозмірних оксидів та нітридів кремнію на кремнії та пористого кремнію.