16.04.01«Техническая физика»

16.04.01_02 «Физика структур пониженной размерности»

Русский

На всех этапах развития электроники отчетливо виден тренд к миниатюризации размеров устройств. Каждый новый виток миниатюризации был ознаменован скачком в развитии технологий и материалов, например, переход от громоздких ламповых ЭВМ к более компактным ПК на отдельных полупроводниковых элементах, а позже к применению интегральных микросхем. Самые современные однокристальные системы уже изготавливаются по техпроцессу 5 нм и на этом останавливаться не собираются. Но есть ли предел для миниатюризации? Ответ очень неоднозначный - и да, и нет. Объемные, истинно трехмерные структуры уже в значительной степени выработали свои возможности. Перспективы углубить миниатюризацию и улучшить функциональность открываются при использовании структур пониженной размерности. Физические явления, протекающие в таких структурах, и возможности их практического применения изучает физика низкоразмерных структур.

А что эти структуры из себя представляют? Низкоразмерные структуры – это конденсированные системы, размер которых вдоль хотя бы одного пространственного направления сравним с длиной волны де Бройля носителя заряда в этой системе. Например, квантовые точки – это нульмерные объекты, перспективные материалы в оптике и медицине, могут заменить собой традиционные люминофоры, служат биомаркерами при томографиях. Тонкопленочные гетероструктуры – двухмерные слоистые объекты, применяются в лазерах, солнечных панелях, элементах транзисторной логики. Использование этих структур открывает гигантские практические возможности, ограниченные исключительно воображением. Принципиальная задача сегодняшнего специалиста в этой области - это применяя фундаментальные законы физики квантового мира создавать новые устройства, разрабатывать новые подходы к их проектированию. Работа специалиста в этой области - найти и понять, почувствовать правильное направление, провести плодотворную научную идею до практического успеха. А успех в этом направлении - это радикальное влияние на жизнь человечества, как это сравнительно недавно произошло с гетероструктурами Алферова-Крёмера, на которых сейчас работают практически вся спутниковая и оптоэлектронная связь.

Ключевые особенности:

На момент поступления от студента ожидается уверенная подготовка по основам физики твердого тела, квантовой механики, математическим методам физики. В магистерском курсе из этих базовых навыков, зерен образования, будут выращены сильные растения - компетенции в области математического моделирования наноразмерных устройств, аналитических методиках атомного разрешения, методам использования поверхности как функционального объекта, физике зарождающийся применений новых электронных материалов. Параллельно с этими курсами, у обучающегося будет возможность специализироваться в соответствии со своим индивидуальным предпочтением и чувством будущего карьерного направления в рамках научно-исследовательской работы в лабораториях университета и других научных организаций. Это откроет выпускнику уверенные возможности в удачном трудоустройстве по специальности или продолжения академической траектории в профильной аспирантуре.

Варианты обучения:

Очное

бюджет, контракт

  • Квантоворазмерные системы наноэлектроники
  • Математическое моделирование в технической физике
  • Обратные и некорректные задачи физики
  • Туннельная и атомно-силовая микроскопия
  • Спец. вопросы ионной технологии
  • Спец. вопросы физики поверхности
  • Инженер-физик
  • Инженер-технолог по производству изделий электроники
  • Инженер-исследователь
  • Главный конструктор - руководитель проектов
  • Исследование низкоразмерной системы графен/Fe/SiC(0001)
  • Влияние ионного облучения на морфологию тонкой пленки золота и формирование пористого кремния
  • Формирование электронных потоков системами с многоострийными полевыми эмиттерами
  • Компьютерное моделирование ионного электроракетного двигателя космического аппарата
  • Плазменные и излучательные характеристики электроотрицательного коаксиального тлеющего разряда
  • Плазмонная активация гетероперехода Si-TiO2 золотыми наночастицами
  • Самоорганизация молекулярных систем как основа разработки перспективных устройств в электронике
  • Сверхтермостойкие полимерные нанокомпозиты на основе гетероциклических сеток и кремнийсодержащих наночастиц,
  • Наноструктуры с регулируемыми свойствами для создания новых конкурентоспособных устройств твердотельной и эмиссионной электроники
  • Электронно-оптические системы нового типа для современных гиротронов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона
  • Инженерия свойств нанокомпозитов на основе оксидов переходных металлов
  • Формирование границ раздела и структуры нанокомпозитных углеродных покрытий, получаемых ускоренными ионами фуллерена C60

Винниченко Максим Яковлевич

Руководитель программы

Карасев Платон Александрович

Научный руководитель программы