Теория полупроводников

Работы теоретической группы (проф. И.П. Звягин, доц. М.А. Ормонт и старш. науч. сотр. А.Г. Миронов) посвящены наиболее актуальным направлениям развития современной физики конденсированного состояния вещества. Основное внимание уделяется теоретическому описанию квантово-размерных полупроводниковых систем и неупорядоченных полупроводников; при этом особый интерес представляют проблемы, связанные с изучением взаимного влияния квантового ограничения, беспорядка и кулоновского взаимодействия электронов. Интересным новым объектом служат так называемые полупроводниковые сверхрешетки с контролируемым беспорядком, в которых беспорядок обусловлен случайными вариациями толщин квантовых ям, задаваемыми ЭВМ в процессе роста в соответствии с программой, определяющей реализацию и амплитуду флуктуаций положения уровней размерного квантования в ямах сверхрешетки. Многие из исследуемых структур (в частности, экспериментально исследуемые сверхрешетки с контролируемым беспорядком) являются мезоскопическими; в отличие от макроскопических систем, такие структуры содержат сравнительно небольшое число частиц, флуктуации их характеристик велики, и для их описания нельзя использовать стандартный статистический подход. Для мезоскопических систем возможность контролируемого введения беспорядка оказывается особенно важной -- она позволяет получать серии образцов, отвечающих одной и той же реализации беспорядка, но разным его масштабам (своеобразное клонирование неупорядоченных структур).

Среди изучаемых проблем -- локализация электронных состояний в таких структурах, аномалии квантовых (прыжковых) явлений переноса, нелинейное экранирование, электронные фазовые переходы, связанные с возникновением мезоскопических электронных структур за счет кулоновского взаимодействия. Ряд особенностей явлений переноса, предсказываемых для таких структур, обусловлен виртуальными процессами с участием промежуточных локализованных состояний.

Одна из задач теоретической группы состоит в построении теории квантового электронного транспорта в полупроводниковых материалах со сложной микро- и наноструктурой (неупорядоченных полупроводниковых микро- и наноструктурированных материалах, в том числе в композитах, органических полупроводниках и полупроводниковых полимерах); такие материалы весьма перспективны для создания тонкопленочных транзисторов, светодиодов и эффективных термоэлектрических преобразователей. Функциональные возможности применения таких материалов в полупроводниковой электронике существенно зависят от их морфологии и структурных характеристик, связанных с особенностями их фундаментальных свойств, определяемых эффектами беспорядка, кулоновскими и квантово-размерными эффектами.

Сотрудники теоретической группы регулярно принимают участие в работе российских и международных конференций, проводят исследования в рамках проектов РФФИ.


Другие направления научной работы на кафедре
На основную страницу