Завершённые гранты РФФИ:

• 07-08-00434 Ю.В.Настаушев "Разработка и создание универсального эталона высоты для метрологических применений и стандартизации в области нано- и биотехнологий".
• 07-08-00413 Д.В.Щеглов "Наноструктурирование и исследование полупроводниковых, металлических и органических материалов методами зондовой модификации и диагностики".
• 07-02-01003 А.В.Латышев "Интердиффузия в атомных слоях и изолированных наноструктурах на поверхности кремния".
• 07-02-00671 А.К.Гутаковский "Применение высокоразрешающей электронной микроскопии для визуализации и количественного анализа полей деформации в низкоразмерных гетеросистемах".
• 04-02-16541 А.Л.Асеев "Исследование нанокристаллов кремния, сформированных методами электронной и зондовой нанолитографии в слоях КНИ".
• 04-02-20069 А.Л.Асеев "Создание и исследование твердотельных наноструктур и приборов на их основе".
• 04-02-16286 А.К.Гутаковский "Электронномикроскопические исследования атомной структуры границ раздела, морфологии и механизмов формирования нанокристаллических систем".
• 04-02-16693 А.В.Латышев "Атомные ступени, монослойные покрытия и нанокластеры на поверхности кремния".
• 01-02-17438 А.К.Гутаковский "Электронномикроскопические исследования твердофазных реакций в многокомпонентных системах пониженной размерности".
• 01-02-17464 А.В.Латышев "Изучение атомных процессов на поверхности кремния при самоорганизации нанообъектов методом in situ СВВ отражательной электронной микроскопии".
• 01-02-17451 Л.И.Федина "Низкоразмерные структуры собственных точечных дефектов в кристаллах кремния и германия".

Текущие гранты (2011):

• 11-02-05036 А.Л.Асеев "Создание и исследование твердотельных полупроводниковых наноструктур и низкоразмерных электронных систем".
• 10-02-00926 А.Л.Асеев "Электронный транспорт в предельно малых кремниевых нанопилларах".
• 10-02-00782 А.К.Гутаковский "Атомное строение полупроводниковых гетеросистем и новые аспекты дефектообразования при эпитаксии на вицинальных и несингулярных поверхностях подложки".
• 09-02-01171 Л.И.Федина "Собственные нанокластерные структуры в кристаллах Si и Ge, инициированные вакансионно-междоузельным упорядочением".

Участие в проектах:

Миннаука

• Федеральная целевая научно-техническая программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на 2002-2006 годы, блок "Ориентированные фундаментальные исследования", раздел "Фундаментальные исследования в области физических наук",: тема: "Физика твердотельных наноструктур", проект "Методы комплексной диагностики наноструктур”, руководитель проекта А.В.Латышев
• Федеральная целевая научно-техническая программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы, блок 1 - "Ориентированные фундаментальные исследования", раздел - "Информационные технологии и электроника", тема "Зондовые и лучевые методы создания твердотельных структур с атомным разрешением", проект "Наноструктурирование зондовыми и лучевыми методами", руководитель проекта А.В.Латышев
• Федеральная программа целевой поддержки центра коллективного пользования, при ИФП СО РАН и ИК СО РАН: "Технологии наноструктурирования полупроводниковых, металлических, углеродных, биоорганических материалов и аналитические методы их исследования на наноуровне". Руководители А.К.Гутаковский и А.В.Латышев.
• Грант Минобразования России, А03-2.9-824, "Исследование процессов наномодификации поверхности полупроводников и металлов зондом атомно-силового микроскопа с целью создания наноразмерных структур для наноэлектроники", Руководители А.В.Латышев и Д.В.Щеглов

Программы РАН и интеграционные СО РАН

• Программа фундаментальных исследований РАН "Низкоразмерные квантовые структуры", проект "Исследование транспортных явлений в структурах с пониженной размерностью", руководитель чл.-корр. РАН А.Л.Асеев
• Молодежный проект СО РАН имени академика М.А. Лаврентьева, "Разработка лабораторной технологии литографии на поверхности полупроводников и металлов c разрешением до 10 нм с помощью атомно-силовой микроскопии для изготовления наноразмерных объектов", руководитель Д.В.Щеглов

РФФИ

• 01-02-17451 Федина Л.И. "Низкоразмерные структуры собственных точечных дефектов"
• 01-02-17560 Асеев А.Л. "Наноструктуры на поверхности кремния"
• 01-02-17464 Латышев А.В. "Изучение атомных процессов на поверхности кремния при самоорганизации нанообъектов методом in situ СВВ отражательной электронной микроскопии"
• 01-02-17438 Гутаковский А.К. "Электронно-микроскопические исследования твердофазных реакций в многокомпонентных системах пониженной размерности"

Международные

• Международный проект с Институтом лазерной физики и физики плазмы (г.Эссен, Германия), "Manipulation of atomic processes on semiconductor surfaces", руководитель проекта А.В.Латышев

Завершённые гранты РФФИ:

• 10-02-05047 А.Л.Асеев "Развитие материально-технической базы для проведения исследований по области знаний 02. Cоздание и исследование твердотельных полупроводниковых наноструктур и низкоразмерных электронных систем
• 07-08-00434 Ю.В.Настаушев "Разработка и создание универсального эталона высоты для метрологических применений и стандартизации в области нано- и биотехнологий".
• 07-08-00413 Д.В.Щеглов "Наноструктурирование и исследование полупроводниковых, металлических и органических материалов методами зондовой модификации и диагностики".
• 07-02-01003 А.В.Латышев "Интердиффузия в атомных слоях и изолированных наноструктурах на поверхности кремния".
• 07-02-00671 А.К.Гутаковский "Применение высокоразрешающей электронной микроскопии для визуализации и количественного анализа полей деформации в низкоразмерных гетеросистемах".
• 04-02-16541 А.Л.Асеев "Исследование нанокристаллов кремния, сформированных методами электронной и зондовой нанолитографии в слоях КНИ".
• 04-02-20069 А.Л.Асеев "Создание и исследование твердотельных наноструктур и приборов на их основе".
• 04-02-16286 А.К.Гутаковский "Электронномикроскопические исследования атомной структуры границ раздела, морфологии и механизмов формирования нанокристаллических систем".
• 04-02-16693 А.В.Латышев "Атомные ступени, монослойные покрытия и нанокластеры на поверхности кремния".
• 01-02-17438 А.К.Гутаковский "Электронномикроскопические исследования твердофазных реакций в многокомпонентных системах пониженной размерности".
• 01-02-17464 А.В.Латышев "Изучение атомных процессов на поверхности кремния при самоорганизации нанообъектов методом in situ СВВ отражательной электронной микроскопии".
• 01-02-17451 Л.И.Федина "Низкоразмерные структуры собственных точечных дефектов в кристаллах кремния и германия".

Текущие гранты (2011)

• 11-02-05036 А.Л.Асеев "Создание и исследование твердотельных полупроводниковых наноструктур и низкоразмерных электронных систем".
• 11-02-01824 А.Л.Асеев "Экстренная поддержка материально-технической базы для проведения исследований по области знаний 02".
• 10-02-00926 А.Л.Асеев "Электронный транспорт в предельно малых кремниевых нанопилларах".
• 10-02-00782 А.К.Гутаковский "Атомное строение полупроводниковых гетеросистем и новые аспекты дефектообразования при эпитаксии на вицинальных и несингулярных поверхностях подложки".
• 09-02-01171 Л.И.Федина "Собственные нанокластерные структуры в кристаллах Si и Ge,инициированные вакансионно-междоузельным упорядочением".

Госконтракты:

Федеральная научно-техническая программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы" по следующим контрактам:

1. Госконтракт №16.552.11.7026 "Проведение центром коллективного пользования научным оборудованием "Наноструктуры" поисковых научно-исследовательских работ в области создания и диагностики функциональных твердотельных наносистем и материалов для решения задач био- и нанотехнологий", научный руководитель – член-корреспондент РАН А.В. Латышев;
2. Госконтракт №16.648.12.3018 "Комплект высокоточных мер ступенчатых поверхностей с субангстремным вертикальным разрешением для обеспечения единства измерений в нано- и субнанометровом диапазоне размеров", научный руководитель – член-корреспондент РАН А.В. Латышев.

Федеральная научно-техническая программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы" по контракту:

1. Госконтракт №02.740.11.0114 "Атомные процессы, структурная диагностика и технология изготовления наносистем", научный руководитель - член- корреспондент РАН А.В. Латышев;
2. Госконтракт №02.740.11.0519 "Новое поколение интерферометров на основе атомно-гладких зеркал" научный руководитель - член-корреспондент РАН А.В. Латышев;

Программы РАН

Программа Президиума РАН "Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов", координатор - академик Ж.И.Алферов. В рамках этой программы выполнялись следующие проекты: 2011

• "Диагностика наноструктур на атомарном уровне: развитие in situ электронно-зондовых методов и исследование закономерностей формирования гомо- и гетерогенных полупроводниковых наноструктур", руководитель - член- корреспондент РАН А.В.Латышев.
• "Интроскопия полупроводниковых одноэлектронных и квантовых наноустройств", руководители - член-корреспондент РАН А.В.Латышев, к.ф-м.н. О.А.Ткаченко.
• "Создание светоизлучающих диодов на основе наноструктурированных слоёв кремния для диапазона длин волн 1.5-1.6 мкм", руководитель - д.ф.-м.н. А.А.Шкляев.
• "Получение нанокомплексов, содержащих короткую двуцепочечную РНК, обладающих иммуномодулирующим, интерферон-индуцирующим и антипролиферативным действием", руководитель - академик В.В.Власов (от ИФП СО РАН - член-корреспондент РАН А.В.Латышев).
• "Разработка и апробация платформы для быстрого секвенирования отдельных молекул ДНК в реальном времени с использованием флуоресцентных аналогов субстратов в нанореакторах объемом 50 зептолитров", руководитель - академик М.А.Грачев (от ИФП СО РАН - член-корреспондент РАН А.В.Латышев).

Проекты СО РАН

Программа СО РАН №II.6.3.

Комплексная нанодиагностика систем пониженной размерности, нанолитография и нанометрология (Координатор - член-корр. РАН А.В.Латышев)

II.6.3.1. "Методы создания и структурно-химической диагностика на атомарном уровне полупроводниковых систем пониженной размерности" Руководитель - член-корр. РАН А.В.Латышев.

С международным участием

• Разработка и исследование физико-химических свойств композитных материалов на основе полупроводниковых нанокристаллов и функциональных органических лигандов. Сроки: 2010-2011гг. Руководитель: член-корр. РАН Л.В.Латышев, д.ф.-м.н. А.Г.Милёхин

Интеграционные проекты

Нанотехнологическая платформа для исследования нуклеиновых кислот, координатор проекта - академик М.А. Грачев (от ИФП СО РАН член-корреспондент РАН А.В.Латышев); 2011г.

ОБОРУДОВАНИЕ

Комплекты высокоточных мер вертикальных размеров в диапазоне 0,31 - 31 нм

Характеристика

На основе знаний об элементарных структурных процессах на поверхности кристалла и посредством управления распределением моноатомных ступеней по поверхности монокристалла кремния разработаны и созданы комплекты высокоточных мер вертикальных размеров в диапазоне размеров 0,31-31 нм с погрешностью во всем интервале измерений менее 0,05 нм. Разработанный комплект высоко- точных мер вертикальных размеров "СТЕПП-ИФП-1" (комплект) после проведения государственных испытаний внесен в государственный реестр средств измерений, как тип средства измерений №48115-11 (Приказ Росстандарта №6290 от 31.10.2011 г.)

Фотографическое изображение комплекта с заводским номером 434 в упаковке (а). Топографическое (б) и фазовое (в) АСМ-изображения участка поверхности комплекта с мерой 18,53 нм. Профиль рельефа поверхности меры в направлении перпендикулярном моноатомным ступеням (г). Спектр высот (д) меры демонстрирует множество пиков, соответвующих отдельным атомно-гладким террасам между моноатомными ступенями, - перепад высот между максимальными пиками составил величину 18,53±0,05 нм, что соответствует высоте 59 моноатомных ступени на поверхности кремния (111).

Технико-экономические преимущества

Технико-экономические преимущества таких мер обусловлена тем, что методы сканирующей электронной и зондовой микроскопии являются базовыми для разработки новых нанотехнологий и проведения исследований и измерений объектов с размерами, приближающимися к размерам атома, и требуют особо тщательной калибровки оборудования по стандартным образцам с предельно малыми размерными характеристиками, гарантирующими малую погрешность измерений. Это крайне важно для проведения z-измерений (в вертикальном к поверхности направлении), поскольку изменение в размерах даже в несколько долей нанометра может повлечь за собой исчезновение необходимых свойств создаваемых нанообъектов. До настоящего момента таких мер предложено не было.

Области применения

Предполагается оснащение созданными высокоточными мерами ведущих организаций национальной нанотехнологической сети: метрологические центры, научно-исследовательские организации и учреждения, научно-образовательные центры, центры коллективного пользования научным оборудованием, метрологические службы предприятий и другие организации, деятельность которых входит в сферу нанотехнологий и производства продукции наноиндустрии. Меры позволят производить калибровку-поверку атомно-силовых микроскопов и аттестацию методик измерений размеров наноразмерных покрытий и гетероструктур.

Применение комплекта высокоточных мер линейных размеров будет способствовать повышению уровня контроля продукции нанотехнологии и наноиндустрии, повышению качества и конкурентоспособности разработок отечественной высокотехнологичной промышленной продукции, в том числе повышению эффективности внедрения передовых научных разработок в области нанотехнологий.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ

Ультра-малый электронный интерферометр

Разработана принципиально новая технология наноструктурирования полупроводниковых систем, основанная на глубоком локальном анодном окислении поверхностей титана, арсенида галлия и кремния проводящим зондом атомно-силового микроскопа при приложении дополнительного потенциала. Данная технология позволила освоить принципиально новый масштаб размеров в изготовлении наноструктур (10 - 100 нм). Создан квантовый интерферометр с эффективным радиусом 90 нм. Столь малые размеры дали возможность повысить рабочую температуру интерферометра почти на порядок (до 15 К).

Топографическое (а) и фазовое (b) изображения поверхности гетероструктуры AlGaAs/GaAs с участком локально окисленным зондом атомно-силового микроскопа (квантовый интерферометр) (с) - профиль рельефа вдоль красного отрезка АB. (d) - Осцилляции Ааронова-Бома интерферометра. Период осцилляций В = 0.16 Т соответствует эффективному радиусу r = 90 нм.

Область применения

• нанотехнология;
• магнитные сенсоры.

ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ

Диагностика полупроводниковых материалов

Разработана технология пробоподготовки с последующим комплексным исследованием образцом высокотехнологическими методами:

• электронными – просвечивающей (HRTEM), отражательной (REM) и сканирующей (SEM) микроскопии,
• зондовыми – атомно-силовой (AFM) и туннельной микроскопии (STM),
• модификация поверхности с помощью фокусированных ионных пучков (FIB).

• Ситников С.В., Косолобов С.С., Латышев А.В. Способ формирования плоских гладких поверхностей твердотельных материалов. // Патент РФ № RU 2453874 (опубликован 20.06.2012) ) Бюл. №17, 33 стр.
• Романов С.И., Вандышева Н.В., Семенова О.И., Косолобов С.С. Способ получения кремниевой канальной матрицы. // Патент РФ № RU2433502 (опубликован 10.11.2011) Бюл. №31, 16 стр.
• Романов С.И., Вандышева Н.В., Данилюк А.Ф., Семенова О.И., Косолобов С.С. Способ получения канальной матрицы. // Патент РФ № RU2428763 (опубликован 10.09.2011) Бюл. №25, 15 стр.
• Вандышева Н.В., Косолобов С.С., Романов С.И. Способ получения кремниевой микроканальной матрицы. // Патент РФ № RU2410792, (опубликован 27.01.2011) Бюл. №3, 16 стр.
• Щеглов Д.В., Косолобов С.С., Родякина Е.Е., Латышев А.В. Способ изготовления ступенчатого высотного калибровочного стандарта для профилометрии и сканирующей зондовой микроскопии. // патент РФ № RU2407101 (опубликован 2010.12.20) бюл. №35, 49 стр.
• Настаушев Ю.В., Наумова О.В., Девятова С.Ф., Попов В.П. Способ изготовления наносенсора. // Патент РФ № RU2359359 (опубликован 20.06.2009) бюл. №17, 9 стр.
• Щеглов Д.В., Косолобов С.С., Родякина Е.Е., Латышев А.В. Способ изготовления ступенчатого высотного калибровочного стандарта для профилометрии и сканирующей зондовой микроскопии. // Патент РФ № RU2371674 (опубликован 2009.10.27) бюл.№30, 28 стр.
• Щеглов Д.В., Латышев А.В. Способ анализа трения с использованием атомно-силовой микроскопии и устройство для его осуществления. // Патент РФ № RU2364855 (опубликован 20.08.2009) бюл. №23, 23 стр.
• Горохов Е.Б., Володин В.А., Астанкова К.Н., Щеглов Д.В., Латышев А.В., Асеев А.Л. Способ создания пленок германия. // Патент РФ № RU2336593 (опубликован 20.10.2008) бюл. №29, 14 стр.
• Настаушев Ю.В., Наумова О.В., Дульцев Ф.Н. Способ создания диэлектрического слоя. // Патент РФ № RU2274926 (опубликован 20.04.2006) бюл. №11, 9 стр.
• Щеглов Д.В., Латышев А.В., Асеев А.Л. Способ создания окисных пленок. // Патент РФ № RU2268952 (опубликован 27.01.2006) бюл. №03, 14 стр.

ЗАЩИЩЁННЫЕ ДИССЕРТАЦИИ

соискателями учёной степени кандидата наук:

соискателями учёной степени доктора наук: