Andrey I. Yakimov, Leading researcher, Doctor of phys.-math. sci.

Scientific activities:

A.I. Yakimov's scientific concern is connected with studies of electron processes in Ge/Si heterostructures with quantum dots and device developments on their base. The aim of these research is searching new physical mechanisms and regularities of electron phenomena in arrays of one-electron artificial "atoms" and the possibility of their practical use in high-efficiency nanotransistors, photodetectors and light radiators with quantum dots functioning at close to room temperature.

Educational background:

• 1986 - graduated from the Novosibirsk State University on the speciality "physics".
• 1991 - defended his PhD thesis in "Hop conduction and electron correlations in silicon with impurities that lead to deep levels".
• 2001 - defended his doctoral thesis "Electron phenomenon in Ge and Si quantum dot arrays".

Employment activities:

ISP SB USSR AS, Novosibirsk.
• 1986-1988 – practical researcher,
• 1988-1991 – junior researcher,
• 1991-1994 – researcher,
• 1994-2002 – senior researcher,
• 2002 - to the present — leading researcher.

Pedagogical activities:

• As a guest scientist he had worked in Cavendish Laboratory of Cambridge State University (1994, 1996, and 1998).

Premiums and awards:

• The first Premium of the Novosibirsk Regional Administration in 2003 for a cycle of contributions to "Electron processes in Ge/Si heterosystems with quantum dots and device structures based on them".
• Paper of Honour of the Soviet District Administration, Novosibirsk, 2004.
• Paper of Honour of the SB RAS, 2007.

Selected publications:

1986 — 2009 — 136 scientific papers were published

1. А.В.Двуреченский, А.И.Якимов. Гетероструктуры Ge/Si с квантовыми точками. УФН, 2001, т.171, №12, с. 7.
2. А.В. Двуреченский, А.И. Якимов. Квантовые точки 2-го типа Ge/Si. ФТП, 2001, т. 35, вып. 9, с. 1143-1153.
3. A.I. Yakimov and A.V. Dvurechenskii. Germanium self-assembled quantum dots for mid-infrared photodetectors. – In: Intersubband Infrared Photodetectors, ed. by V. Ryzhii, Selected Topics in Electronics and Systems, 2003, Vol. 27, World Scientific, Singapore, 281-298.
4. A.V. Dvurechenskii and A.I. Yakimov. Optical properties of arrays of Ge/Si quantum dots in electric fields. – In: Towards the First Silicon Laser, ed. by L. Paversi et al. (Kluwer Academic Publishers, Netherland, 2003), p. 307-314.
5. А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, О.П. Пчеляков, С.А. Тийс, А.И. Якимов. МЛЭ-системы Ge/Si и структуры с квантовыми точками для элементов наноэлектроники. В кн.: Нанотехнологии в полупроводниковой электроники, под. ред. А.Л. Асеева, Новосибирск, Издательство Сибирского отделения РАН, 2004, с. 308-336.
6. А.В. Двуреченский, А.И. Якимов. Гетероструктуры Ge/Si с квантовыми точками для нанотранзисторов, фототранзисторов и фотодиодов. В кн.: Нанотехнологии в полупроводниковой электроники, под. ред. А.Л. Асеева, Новосибирск, Издательство Сибирского отделения РАН, 2004, с. 308-336.
7. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov. Germanium Self-Assembled Quantum Dots in Silicon: Growth, Electronic Transport, Optical Phenomena, and Devices. Chapter 2 in: Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices, Volume 1, edited by A.A. Balandin and K.L. Wang (American Scientific Publishers, NY), p. 33-102, 2006.
8. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, and A.I. Nikiforov. Germanium Self-Assembled Quantum Dots in Silicon for Nano- and Optoelectronics (Review). –Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2006, v.1, № 2, 119-175.
1. A.I. Yakimov, V.A. Markov, A.V. Dvurechenskii, and O.P. Pchelyakov. Coulomb staircase in Si/Ge structure. – Phil. Mag. B 65, 701-705 (1992).
2. A.I. Yakimov, V.A. Markov, A.V. Dvurechenskii, and O.P. Pchelyakov. Conductance oscillations in Si/Ge heterostructures containing quantum dots. – J. Phys.:Condens. Matter 6, 2573-2582 (1994).
3. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, О.П. Пчеляков. Формирование нульмерных дырочных состояний при молекулярно-лучевой эпитаксии Ge на Si. – Письма в ЖЭТФ 68, вып. 2, 125-130 (1998).
4. A.I. Yakimov, C.J. Adkins, R. Boucher, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, O.P. Pchelyakov, G. Biskupskii. – Hopping conduction and field effect in Si modulation-doped structures with embedded Ge quantum dots. – Phys. Rev. B 59, № 19, 12598-12603 (1999).
5. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, Yu. Proskuryakov., A.I. Nikiforov, O.P. Pchelyakov, S.A. Teys, A.K. Gutakovskii. Normal-incidence infrared photoconductivity in Si p-i-n diode with embedded Ge self-assembled quantum dots. – Appl. Phys. Lett. 75, № 10, 1413-1415 (1999).
6. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, V.V. Kirienko, Yu.I. Yakovlev, A.I. Nikiforov, C.J. Adkins. Long-range Coulomb interaction in arrays of self-assembled quantum dots. – Phys. Rev. B 61, № 16, 10868-10876 (2000).
7. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, О.П. Пчеляков. Отрицательная межзонная фотопроводимость в гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками 2-го типа. – Письма в ЖЭТФ 72, вып. 4, 267-272 (2000).
8. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, N.P. Stepina, A.I. Nikiforov. Depolarization shift of the in-plane polarized interlevel resonance in a dense array of quantum dots. – Phys. Rev. B 62, № 15, 9939-9942 (2000).
9. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, O.P. Pchelyakov, A.V. Nenashev. Evidence for a negative interband photoconductivity in arrays of Ge/Si type-II quantum dots. – Phys. Rev. B 62, № 24, 16283-16286 (2000).
10. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, N.P. Stepina, A.I. Nikiforov. Interlevel optical transitions and many-body effects in a dense array of Ge/Si quantum dots. – Thin Solid Films 380, № 1-2, 82-85 (2000).
11. A.I. Yakimov, N.P. Stepina, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, A.V. Nenashev. Interband absorption in charged Ge/Si type-II quantum dots. – Phys. Rev. B 63, № 4, 45312-45317 (2001).
12. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, Н.П. Степина, А.И. Никифоров, А.В. Ненашев. Эффекты электрон-электронного взаимодействия в оптических свойствах плотных массивов квантовых точек. – ЖЭТФ 119, вып. 3, 574-589 (2001).
13. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, Yu.Yu. Proskuryakov. Interlevel Ge/Si quantum dot infrared photodetector. – J. Appl. Phys. 89, № 10, p. 5676-5681 (2001).
14. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров. Пространственное разделение электронов в гетероструктурах Ge/Si(001) с квантовыми точками. – Письма в ЖЭТФ 73, вып. 10, 598-600 (2001).
15. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, N.P. Stepina, A.V. Nenashev, A.I. Nikiforov. Spatially indirect excitons in self-assembled Ge/Si quantum dots. – Nanotechnology 12, № 4, 441-446 (2001).
16. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, С.В. Чайковский. Высота барьера и туннельный ток в диодах Шоттки со встроенными слоями квантовых точек. – Письма в ЖЭТФ 75, вып. 2, 113-117 (2002).
17. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, V.V. Kirienko, and A.I. Nikiforov. Ge/Si quantum-dot metal-oxide-semiconductor field-effect transistor. – Applied Physics Letters 80, № 25, 4783-4785 (2002).
18. A.I. Yakimov, A.S. Derjabin, L.V. Sokolov, O.P. Pchelyakov, A.V. Dvurechenskii, M.M. Moiseeva, N.S. Sokolov. Growth and characterization of CaF2/Ge/CaF2/Si(111) quantum dots for resonant tunneling diodes operating at room temperature. – Applied Physics Letters 81, № 3, 499-501 (2002).
19. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, V.V. Ulyanov, A.G. Milekhin, A.O. Govorov, S. Schulze, and D.R.T. Zahn. Stark effect in type-II Ge/Si quantum dots. – Phys. Rev. B 67, № 12, 125318 (2003).
20. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, А.А. Блошкин. Безфононная прыжковая проводимость в двумерных слоях квантовых точек. – Письма в ЖЭТФ 77, вып. 7, 445-449 (2003).
21. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, С.В. Чайковский, С.А. Тийс. Фотодиоды Ge/Si со встроенными слоями квантовых точек Ge для ближней инфракрасной области (1.3-1.5 мкм). – Физика и техника полупроводников 37, вып. 11, 1383-1388 (2003).
22. А.И. Якимов, А.В. Ненашев, А.В. Двуреченский, М.Н. Тимонова. Многоэлектронные кулоновские корреляции в прыжковом транспорте вдоль слоев квантовых точек. – Письма в ЖЭТФ 78, вып. 4, 276-280 (2003).
23. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.V. Nenashev, A.I. Nikiforov. Evidence for two-dimensional correlated hopping in arrays of Ge/Si quantum dots. – Phys. Rev. B 68, № 20, 205310 (2003).
24. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, Г.Ю. Михалев. Правило Мейера-Нельделя в процессах термоэмиссии и захвата дырок в квантовых точках Ge/Si. – Письма в ЖЭТФ 80, вып. 5, 367-371 (2004).
25. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, Г.М. Миньков, А.А. Шерстобитов, А.И. Никифоров, А.А. Блошкин. Прыжковая проводимость и кулоновские корреляции в двумерных массивах квантовых точек Ge/Si. – ЖЭТФ 127, вып. 4, 817-826 (2005).
26. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, V.A. Volodin, M.D. Efremov, A.I. Nikiforov, G.Yu. Mikhalyov, E.I. Gatskevich, G.D. Ivlev. Effect of pulsed laser action on hole energy spectrum of Ge/Si self-assembled quantum dots. – Phys. Rev. B 72, № 11, 115318 (2005).
27. А.И. Якимов, А.В. Двуреченский, А.А. Блошкин, А.В. Ненашев. Связывание электронных состояний в многослойных напряженных гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками 2-го типа. – Письма в ЖЭТФ 83, вып. 4, 189-194 (2006).
28. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, A.A. Bloshkin, A.V. Nenashev, V.A. Volodin. Electronic states in Ge/Si quantum dots with type-II band alignment initiated by space-charge spectroscopy. – Phys. Rev. B 73, № 11, 115333 (2006).
29. A.I. Yakimov, A.I. Nikiforov, and A.V. Dvurechenskii. Localization of electrons in multiple layers of self-assembled Ge/Si islands. – Applied Physics Letters 89, № 16, 163126 (2006).
30. А.И. Якимов, Г.Ю. Михалёв, А.В. Ненашев, А.В. Двуреченский. Дырочные состояния в искусственных молекулах, образованных вертикально сопряженными квантовыми точками Ge/Si. – Письма в ЖЭТФ 85, вып. 9, 527-532 (2007).
31. А.И. Якимов, А.И. Никифоров, А.В. Двуреченский. Связывающее состояние дырки в двойных квантовых точках Ge/Si. – Письма в ЖЭТФ 86, вып. 7, 549-552 (2007).
32. A.I. Yakimov, G.Yu. Mikhalyov, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov. Hole states in Ge/Si quantum-dot molecules produced by strain-driven self-assembly. – J. Appl. Phys. 102, № 9, 093714 (2007).
33. A.I. Yakimov, G.Yu. Mikhalyov, A.V. Dvurechenskii. Molecular ground hole state of vertically coupled GeSi/Si self-assembled quantum dots. – Nanotechnology 19, 055202 (2008).
34. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, and A.V. Dvurechenskii. Enhanced oscillator strength of interband transitions in coupled Ge/Si quantum dots. – Applied Physics Letters 93, 132105 (2008).
35. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, and A.V. Dvurechenskii. Asymmetry of single-particle hole states in a strained Ge/Si double quantum dots. – Phys. Rev. B 78, № 16, 165310 (2008).
36. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, A.I. Nikiforov, and A.V. Dvurechenskii. Hole states in vertically coupled double Ge/Si quantum dots. – Microelectronics Journal 40, 785-787 (2009).
37. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, and A.V. Dvurechenskii. Bonding-antibonding ground-state transition in coupled Ge/Si quantum dots. – Semicond. Sci. Technol. 24, № 9, 095002 (2009).
38. А.И. Якимов, А.А. Блошкин, А.В. Двуреченский. Экситоны в двойных квантовых точках Ge/Si. – Письма в ЖЭТФ 90, вып. 7-8, 621-625 (2009).
39. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, and A.V. Dvurechenskii. Calculating the energy spectrum and electronic structure of two holes in a pair of strained Ge/Si quantum dots. – Phys. Rev. B 81, № 11, 115434 (2010).