
		Русский
		English

Основные этапы

1975	В Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе, в лаборатории Ж.И. Алферова образована Группа Молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) - одна из первых на территории бывшего СССР. Руководитель группы - П.С. Копьев.
1979	В распоряжении группы появилась современная установка МПЭ Riber 1000. Основные направления исследований - выращивание лазерных диодов на основе гетероструктур AlGaAs/GaAs и транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT - транзисторов). Состав группы: Б.Я. Мельцер (МПЭ), Б.Я. Бер (Оже - спектроскопия), Г.М. Минчев - аспирант, Болгария, (МПЭ, электроника) и П.С. Копьев (руководитель группы, МПЭ).
1982 - 1983	В группу приходят молодые специалисты - выпускники базовой кафедры "Оптоэлектроники" Ленинградского электро-технического Института (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), возглавляемой Ж.И. Алферовым - В.М. Устинов (гальваномагнитные исследования), Н.Н. Леденцов (фотолюминесценция, теория роста) и С.В. Иванов (МПЭ, теория роста).
1988	Создан лазерный диод с рекордно низкой пороговой плотностью тока (52 A/см² при 300K) на основе AlGaAs/GaAs ДГС РО с квантовой ямой, ограниченной короткопериодной сверхрешеткой с переменным шагом. [1]. Мировой рекорд для полупроводниковых лазеров, продержавшийся более 7 лет.
1988 - 1989	Разработка низкопороговых лазерных диодов для диапазона 0.73-1.1 мкм с активной областью на основе сверхрешеток AlGaAs/GaAs и квантовых ям InGaAs/GaAs [2]. Создание первых в СССР (Al,Ga)As/GaAs структур с двумерным электронным газом для HEMT-транзисторных применений.
1988 - 1991	Комплексное теоретическое и экспериментальное исследование основных проблем МПЭ роста соединений AlGaAs, включая появление овальных дефектов, поверхностную сегрегацию элементов III группы и примесей, аномальную диффузию Be [3]. Фундаментальные исследования процессов рекомбинации, локализации и транспорта носителей заряда в квантовых ямах и сверхрешетках AlGaAs [4].
1989	Начало разработки технологии роста узкозонных AlGaSb/InAs полупроводниковых гетероструктур методами МПЭ с основным упором на создание новых HEMT структур с 2D электронным газом в InAs/AlGaSb КЯ типа II и излучателей среднего ИК диапазона (2-5 мкм) с активной областью на основе структур с множественными квантовыми ямами InAs/GaSb [7].
1994	Серьезный технологический задел, наработанный при изготовлении низкопороговых лазерных диодов на основе AlGaAs, привел к созданию в сотрудничестве с Берлинским Техническим Университетом первого в мире лазерного диода с активной областью на основе InGaAs квантовых точках [6].
1983 - 1990	Непосредственное участие в процессе разработки и организации в России производства современных установок МПЭ в сотрудничестве с Институтом Аналитического приборостроения РАН, результом которого было создание нескольких поколений установок МПЭ ЭП (Черноголовка, Московская обл.), конкурентоспособных по качеству эпитаксиальных слоев с установками, изготовленными ведущими зарубежными производителями.
1992 - 1995	Совместные исследования с Университетом Регенсбурга (Германия) в области микроволновых генераторов на основе Блоховских электронных осцилляций в полупроводниковых сверхрешетках [5].
1995	Руководителем группы МПЭ становится Сергей Викторович Иванов. Группа входит в состав Лаборатории Квантоворазмерных гетероструктур (Зав. лаб. П.С. Копьев) Состав группы: С.В. Иванов, Б.Я. Мельцер, А.А. Торопов, Т.В. Шубина, С.В. Сорокин, И.В. Седова, А.В. Лебедев.
1994 - 1996	Разработка технологии выращивания МПЭ широкозонных соединений A²B⁶ (ZnSe) для лазерных применений в рамках двухлетнего контракта с Институтом передовых технологий корпорации "Самсунг Электроникс" (Корея), в результате чего в 1996 г. был создан первый в Европе непрерывный (cw) ZnMgSSe/ZnCdSe ДГС РО лазер с квантовой ямой, работающий в сине-зеленом спектральном диапазоне при комнатной температуре [10], [11].
1996 - 1999	Создание структур на основе AlGaSb/InAs квантовых ям с высокой подвижностью двумерного электронного газа с концентрацией носителей 10¹²см^-2 и подвижностью 200 000 и 27 000 см²/V·с, при 4.2К и комнатной температуре, соответственно. Долгосрочные фундаментальные исследования эффектов электронной и дырочной гибридизации на гетероинтерфейсах типа II методами циклотронного резонанса и дальней ИК-спектроскопии в сотрудничестве с университетами Японии и Max-Plank Institute (Штутгарт, Германия) [8], [9].
1997 - 1999	Пионерские исследования в области технологии выращивания методом МПЭ, структурных и оптических свойств CdSe/ZnSe субмонослойных наноструктур с самоорганизованными массивами CdSe квантовых точек (КТ) [12]. Детальные исследования выращенных наноструктур проводились в тесном сотрудничестве с Linköping University (Швеция), Chalmers University (Гетебург, Швеция), Karlsruhe University (Германия), Meijo University (Нагоя, Япония), Bath University (Великобритания), Würzburg University (Германия).
1997 - 2002	Развитие технологии МПЭ с плазменной активацией азота для эпитаксии A³-нитридных соединений и гетероструктур. Исследование процессов роста, оптических и структурных свойств слоев InN и GaN высокого качества, а также структур с множественными квантовыми ямами AlGaN/GaN [23], [21], [35]. Разработка оригинального высокочастотного плазменного источника активированного азота ССМ а также нового способа оптического контроля интенсивностей потоков азота и атомов III группы при использовании плазменной активации азота [22].
1998 - 2002	Пионерские исследования Be-халькогенидных соединений, выращенных методом МПЭ, в тесном сотрудничестве с Würzburg University (Германия). В результате совместных исследований создана серия лазеров на основе BeMgZnSe/ZnCdSe гетероструктур с волноводом, состоящим из переменно-напряженной сверхрешетки и активной области с КТ CdSe, работающих в непрерывном режиме при комнатной температуре [13], [14], синтезирован новый полупроводниковый материал BeCdSe [15] и структуры с КТ BeTe/CdSe [16]. Внесен существенный вклад в изучение причин деградации лазерных диодов на основе соединений A²B⁶ [17].
1999 - Now	Развитие технологии МПЭ наноструктур с квантовыми точками на основе узкозонных соединений A³B⁵ для оптоэлектронных применений в среднем ИК-диапазоне в сотрудничестве с European Office of Airforce Research and Development (Великобритания), Naval Research Laboratory (США), Stony Brook University (США) и Macquarie University (Австралия) [18].
2001 - Now	Создание концептуально новых гибридных A³B⁵/A²B⁶ гетероструктур с гетеровалентным интерфейсом в активной области и изготовление первых гибридных лазеров для среднего ИК-диапазона на основе AlGaAsSb/InAs/CdMgSe гетероструктур [19], [34].
2001 - Now	Исследования в области спин-электроники, включающие разработку МПЭ-роста наноструктур на основе разбавленных магнитных полупроводников (РМП) A²B⁶, а также детальное исследование их оптических свойств в сотрудничестве с Ulm University (Германия) и Linköping University(Швеция), [26], [27]. Изучение эффектов, связанных со спиновой поляризацией, инжекцией, релаксацией и образованием магнитного полярона в A²B⁶ наноструктурах на основе РМП [28], [29]. Реализация резонансного электронного связывания в структуре с немагнитной AlGaAs/GaAs и магнитной ZnSe/ZnMnCdSe квантовыми ямами через барьер толщиной 3 нм, содержащий гетеровалентный A³B⁵/A²B⁶ интерфейс [30]. Развитие технологии получения методом МПЭ гетеровалентных гетероструктур (Al)GaAs:Be/Zn(Mn)Se, содержащих двумерный дырочный канал. Исследование их магнитотранспортных свойств.
2002 - 2004	Первые исследования снижения края поглощения высококачественных эпитаксиальных пленок InN в сотрудничестве с Tokai University (Япония) [24]. Разработка новой концепции оптического поглощения в InN, учитывающей влияние Ми-резонансов на поглощение эпитаксиальных пленок с металл-полупроводниковой композитной структурой [25].
2002 - Now	Разработка и создание методами МПЭ высоко-эффективных лазеров на квантовых точках для сине-зеленого спектрального диапазона с оптической и электронной накачкой [32], [33].
2002 - 2009	Исследование оптических и структурных свойств эпитаксиальных слоев InN. Демонстрация эффекта образования в InN металлических кластеров In с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения [51]. Продемонстрировано сильное влияние металлических кластеров на оптические свойства слоев InN, заключающееся в том, что различные оптические процессы (люминесценция, нагрев структуры, оптическое пропускание, фотогенерация носителей заряда) происходят в пространственно различных областях слоев InN, которые находятся под различным влиянием плазмонных возбуждений в кластерах In, что препятствует их непосредственному сопоставлению и не позволяет однозначно определить параметры самой полупроводниковой матрицы [52].
2004 - Now	Разработка технологии МПЭ лазерных наногетероструктур на основе широкозонных полупроводниковых соединений A²B⁶ для активных элементов инжекционных полупроводниковых лазерных конвертеров зеленого и желто-зеленого спектральных диапазонов, в которых оптическая накачка лазерной наногетероструктуры А2В6 осуществляется излучением синего (или фиолетового) InGaN ЛД или СД.
2004 - Now	Разработка и получение структур с квантовыми ямами InGaN/GaN QW GaN с высоким содержанием индия, демонстрирующих эффективную люминесценцию в диапазоне длин волн 480-600 нм, а также структур с квантовыми ямами AlGaN/GaN и светодиодных структур на их основе для диапазона 250-350 нм.
2004 - Now	Исследования процессов МПЭ-роста и свойств гетероструктур на основе ZnO в сотрудничестве с Ulm University и позже с Braunschweig University (Германия) [31].
2005 - Now	Исследование процессов эпитаксиального роста гетероструктур для источников излучения в среднем и глубоком УФ диапазонах (210-355 нм). Исследование электронных и оптических явлений в таких структурах. Исследована кинетика роста и структурные свойства соединений AlGaN в широком диапазоне стехиометрических условий [36],[37]. Впервые в мире продемонстрировано, что для получения твердых растворов AlGaN во всем диапазоне изменения состава наиболее предпочтительным является использование металл-обогащенных условий роста.
2007	Демонстрация первых оптических лазерных конвертеров, в которых накачка A²B⁶ гетероструктуры осуществляется ЛД InGaN (460 nm). Достигнутые параметры: импульсная мощность - 3Вт, внешняя квантовая эффективность - 14% [38].
2007 - 2012	Разработка в рамках государственного контракта технологии получения методом МПЭ многослойных наногетероструктур на основе ZnSe, обеспечивающих изготовление активных элементов лазеров с электронной накачкой зеленого спектрального диапазона (500-550 нм), работающих при комнатной температуре. На основе многослойных лазерных гетероструктур A²B⁶/A³B⁵ получены не имеющие аналогов экспериментальные образцы импульсного мощного и квази-непрерывного малогабаритного полупроводниковых лазеров с электронной накачкой с длиной волны излучения 500-550 нм.
2007 - Now	Исследование плазмонных эффектов в полупроводниковых гетероструктурах. Проведены исследования экситон-плазмонного взаимодействия в структурах с приповерхностными квантовыми точками CdSe/ZnSe с напыленным слоем золота. Проведение работ по исследованию эффектов взаимодействия плазмона в золотой сфероидной наночастице и локализованных экситонов в пленке InGaN [50]. Показано, что взаимодействие с поверхностными плазмонными модами приводит к увеличению скорости экситонной рекомбинации и модификации спектра излучения экситонов в квантовых точках.
2008 - 2009	Разработка оригинальной методики формирования квантовых ям AlGaN методом суб-монослойной дискретной эпитаксии. Впервые в России и Европе получены AlGaN-наногетероструктуры, демонстрирующие фотолюминесценцию при комнатной температуре до 230 нм и электролюминесценцию в диапазоне 300-320 нм [39],[40].
2008 - Now	Исследования спектра экситонных состояний, кинетики рекомбинации и "медленного света" в широкозонных полупроводниках со структурой вюрцита. Выполнен пионерский цикл работ по исследованию оптических переходов и распространению излучения в GaN и ZnO [41],[42]. Показана возможность получения "медленного света", скорость распространения которого составляет ~0.01 от скорости света в вакууме.
август 2009	Проведена 14 Международная конференция по соединениям A2B6. На конференции свои доклады представили 240 участников из 26 стран.
2009	Демонстрация инжекционного лазерного A²B⁶/A³N конвертора. Накачка: A³N ЛД (416нм, 50нс, 1кГц, TopGaN, Poland). Достигнутые параметры: пороговая мощность накачки - 0.8Вт, импульсная выходная мощность - 8 мВт, коэффициента конверсии - 1% [43].
2009 - Now	Развитие технологии МПЭ гетероструктур InSb/AlInSb/AlSb с двумерным электронным каналом - материалов перспективных для высокоэффективных СВЧ транзисторов с высокой подвижностью электронов. Исследования электрических и структурных свойств таких гетероструктур, выявление причин наблюдаемой электрической анизотропии.
2009 - Now	Исследования электрических и термоэлектрических свойств эпитаксиальных слоев InN и In_xGa_1-xN при рассмотрении данных материалов как сложных композитов. Впервые в мире обнаружено, что кластеры металлического In оказывают существенное влияние на электрические свойства InN, шунтируя в слабых магнитных полях проводимость полупроводниковой матрицы InN. Исследования осцилляций Шубникова-де Гааза позволили показать, что проводимость полупроводниковой матрицы InN определяется проводимостью поверхностного, приинтерфейсного и объемного слоев. Впервые в мире экспериментально определены транспортные параметры поверхностного аккумуляционного слоя [44].
июль - 2012	Проведена Международная летняя школа по спиноптронике (ISSO-2012). На школе были представлены лекции и семинары ведущих ученых этой области. Была организована постерная сессия с участием молодых ученых, студентов и аспирантов 7-й Европейской рамочной программы (FP7) имени Мари Кюри по подготовке специалистов.
июль - 2012	Организован и проведен 4 Международный Симпозиум по росту нитридов III-й группы. Свои доклады представили 248 участников из 24 стран. В выставке участвовало 11 ведущих международных компаний, производящих материалы и наукоемкое технологическое и диагностическое оборудование.
2012 - 2013	Разработан зеленый лазерный II-VI/III-V конвертер (520-550 нм) при накачке InGaN ЛД с длиной волны 440 нм. При длительности импульса InGaN ЛД 200 нс выходная импульсная мощность лазерного конвертера составила 160мВт, коэффициент конверсии - 3% [45]. При длительности импульса InGaN ЛД 4 нс выходная импульсная мощность зеленого лазерного конвертера составила 1.3Вт, коэффициент конверсии - 14.3%.
2012 - 2013	Предложены оригинальные для МПЭ с плазменной активацией азота методы ограничения распространения прорастающих винтовых и краевых дислокаций при гетероэпитаксиальном росте, что позволило снизить их плотность в верхних (активных) областях гетероструктур на основе Al_xGa_1-xN (x>0.3) до значений <510⁸см^-2 и <610⁹см^-2, соответственно [46]. Разработана оригинальная технология получения толстых буферных слоев AlN на с-сапфире с толщиной до 3 мкм и атомарно-гладкой морфологией поверхности (со средней шероховатостью на уровне 2 монослоев) свободной от микрокапель и микротрещин [47].
2013	Разработка технологии роста методом МПЭ ПА на сапфире лазерных гетероструктур AlGaN с оптической накачкой с рекордно низкой пороговой плотностью мощности возбуждения (P=240-480 кВт/см²) при 295К в диапазоне длин волн (255-300)нм [48],[49]. Минимальная пороговая плотность мощности составила 240 кВт/см² при 280нм.

Основные этапы

Основные публикации