Петров Алексей Сергеевич

Дата рождения: 13.08.1992
Вуз (дата окончания): НГУ (2017)
Год поступления в аспирантуру: 2017
Форма обучения: очная
Направление подготовки: 03.06.01 - "Физика и астрономия"
Специальность: 01.04.07 - "Физика конденсированного состояния"
Тема диссертации: Атомные процессы на широких террасах поверхностях Si(111) в условиях осаждения кремния, германия и олова
Научный руководитель: д.ф.-м.н., академик РАН Латышев Александр Васильевич
Лаборатория: Лаб. №20
E-mail:

Публикации:

Статьи в рецензируемых научных журналах:

НазваниеПервая страница
A.S. Petrov, S.V. Sitnikov, S.S. Kosolobov, A.V. Latyshev, Evolution of Micropits on Large Terraces of the Si(111) Surface during High-Temperature Annealing, Semiconductors, Vol. 53, No. 4, 2019, pp. 434–438. doi.org/10.1134/S1063782619040237
A.S. Petrov, D.I. Rogilo, D.V. Sheglov, A.V. Latyshev, 2D island nucleation controlled by nanocluster diffusion during Si and Ge epitaxy on Si(111)-(7×7) surface at elevated temperatures, Journal of Crystal Growth, № 531, 2020, pp. 1-6. doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2019.125347
Пономарев С.А., Рогило Д.И., Петров А.С., Щеглов Д.В., Латышев А.В., Кинетика травления поверхности Si(111) молекулярным пучком селена , Автометрия, т. 56, №5, 2020, стр. 4-11
Д. И. Рогило, С. В. Ситнико, Е. Е. Родякина, А. С. Петров, С. А. Пономарев, Д. В. Щегло, Л. И. Федина, А. В. Латышев, N SITU ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ: СУБЛИМАЦИИ, ЭЛЕКТРОМИГРАЦИИ, АДСОРБЦИИ ПРИМЕСНЫХ АТОМОВ, Кристаллография, Т.66, №4, 2021, стр. 528-539

Труды конференций:

НазваниеОбложкаПервая страница
A. Petrov, D. Rogilo, D. Sheglov, A. Latyshev, 2D island nucleation controlled by nanocluster diffusion during Si and Ge epitaxy on Si(111)-(7×7) surface at elevated temperatures, Mechanisms and non-linear problems of nucleation and growth of crystals and thin films, Санкт-Петербург, 1-5 июля, 2019, стендовый доклад
А.С. Петров, Д.И. Рогило, Д.В. Щеrлов, А.В. Латышев, Кинетика двумерно-островкового зарождения при субмонослойном осаждении Si и Ge на атомно-чистую поверхность Si(111) и с поверхностными фазами, индуцированными оловом, XIV Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники-2019", Новосибирск, 9-13 сентября 2019 г., устный доклад
Петров А.С., Рогило Д.И., Сверхструктурные переходы и морфологические трансформации на поверхности Si(111), индуцированные осаждением Sn, Школа молодых ученых «Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем» АППН-2019 , Новосибирск, 26–28 ноября 2019, стендовый доклад
Alexey Petrov, Dmitry Rogilo, Dmitry Sheglov, Alexander Latyshev, Effect of adatom sink to atomic steps on the kinetics of Ge and Si two-dimensional island nucleation on Si(111)-(7×7) surface, Sixth European Conference on Crystal Growth, Bulgaria, Varna
Петров А.С., Рогило Д.И., Щеглов Д.В., Латышев А.В., Влияние стока адатомов в ступени на двумерно-островковое зарождение на поверхности Si(111)-(7×7) при осаждении Si и Ge , XII Международная конференция КРЕМНИЙ-2018, г. Черноголовка, Москва, стандовый доклад
Петров А.С, Рогило Д.И., Латышев А.В., Влияние стока адатомов в ступени на двумерно-островковое зарождение Si и Ge на поверхности Si(111), ХХ Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектроронике, 26.11-01.12.2018 г. г. Санкт-Петербург, стендовый доклад
Петров А.С., Кинетика трансформации микроканавок на широких террасах поверхности Si(111), сборник тезисов МНСК-2017, стр. 27
Петров А.С., Кинетика трансформации микроканавок на атомно-гладкой поверхности кремния (111), сборник тезисов МНСК-2013, стр. 60
А. С. Петров, Д. И. Рогило, Структурные изменения на поверхности Si(111) при адсорбции Sn в условиях повышенных температур и электромиграции, XIII Международная конференция «Кремний-2020» , Ялта, 21-25 сентября, 2020, устный доклад
Петров А.С., Рогило Д.И., Перераспределение атомных ступеней на поверхности Si(111) при структурных переходах, индуцированных адсорбцией и десорбцией Sn, Школа молодых ученых «Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем» АППН-2020, 14-16 декабря 2020 г., Новосибирск, Стендовый доклад на российской конференции
A.S. Petrov, D.I. Rogilo, D.V. Sheglov, A.V. Latyshev, Structural transformations on the Si(111) surface observed during Sn adsorption, desorption, and electromigration, Fifth Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials, Vladivostok, 2020.
8. S.A. Ponomarev, D.I. Rogilo, A.S. Petrov, L.I. Fedina, D.V. Shcheglov, A.V. Latyshev, Etching of the Si(111) surface by a selenium molecular beam, Fifth Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials, Vladivostok, 2020.

Личное участие в конференциях:

НазваниеОбложка тезисовОбложка программыВремя выступленияПервая страница
Петров А.С., Рогило Д.И., Щеглов Д.В., Латышев А.В., Кинетика двумерно-островкового зарождения при субмонослой-ном осаждении Si и Ge на атомно-чистую поверхность Si(111) и с поверхностными фазами, индуцированными оловом, XIV Российская конференция по физике полупроводников, г. Новосибирск, 9.09-13.09.2019, устный доклад
Петров А.С., Рогило Д.И., Сверхструктурные переходы и морфологические трансформации на поверхности Si(111), индуцированные осаждением Sn , Школа молодых учёных "Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем", г. Новосибирск, 26.11-28.11.2019, стендовый доклад
A.S. Petrov, D.I. Rogilo, D.V. Sheglov, A.V. Latyshev, 2D island nucleation controlled by nanocluster diffusion during Si and Ge epitaxy on Si(111)-(7×7) surface at elevated temperatures, МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ. МЕХАНИЗМЫ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НУКЛЕАЦИИ И РОСТА КРИСТАЛЛОВ И ТОНКИХ ПЛЕНОК (MGCTF 2019), Санкт-Петербург, 01 — 05 ИЮЛЯ 2019, 2019, стендовый доклад
Петров А.С, Рогило Д.И., Латышев А.В., Влияние стока адатомов в ступени на двумерно-островковое зарождение Si и Ge на поверхности Si(111), ХХ Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектроронике, г. Санкт-Петербург, 26.11-01.12.2018 г., стендовый доклад
Петров А.С., Рогило Д.И., Щеглов Д.В., Латышев А.В., Влияние стока адатомов в ступени на двумерно-островковое зарождение на поверхности Si(111)-(7×7) при осаждении Si и Ge , XII Международная конференция КРЕМНИЙ-2018, г. Черноголовка, Москва, 22.10 - 26.10.2018, стендовый доклад
Alexey Petrov, Dmitry Rogilo, Dmitry Sheglov, Alexander Latyshev, Effect of adatom sink to atomic steps on the kinetics of Ge and Si two-dimensional island nucleation on Si(111)-(7×7) surface, Sixth European Conference on Crystal Growth, Bulgaria, Varna, 16.09-20.09.2018, стендовый доклад
Петров А.С., Кинетика трансформации микроканавок на широких террасах поверхности Si(111), МНСК-2017, Новосибирск, 17-20 апреля 2017, устный доклад
Петров А.С., Кинетика трансформации микроканавок на атомно-гладкой поверхности кремния (111), МНСК-2013, Новосибирск, апрель 2013, устный доклад

Личные достижения (дипломы, гранты, награды, сертификаты, именные стипендии):

  1. Диплом "Award for Best Poster presented at ECCG6 in conjuction with the ESCG2"
  2. Стипендия конкурса ИФП СО РАН для молодых ученых, 2019 год
  3. Диплом за лучший доклад в секции "Атомные процессы на поверхности, границах раздела и в объеме кремния: дефекты, примесные атомы, гетерограницы" на XIII Международной конференции «Кремний-2020»
  4. Диплом за доклад на ХХ Всероссийской молодежной конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектроронике
  5. Стипендия конкурса ИФП СО РАН для молодых ученых, 2017 год
  6. Диплом 3-й степени за участие в МНСК-2017
  7. Диплом 3-й степени за участие в МНСК-2013

Участие в грантах:

  1. Гранты РФФИ 13-02-01214, 14-02-31440, 14-08-31552, 16-02-00518, 18-32-00551
  2. РНФ № 19-72-30023

Отчёты о выполнении НИР:

1-й семестр:

1

2-й семестр:

1) Получены зависимости концентрации и ширины области обеднения по двумерным островкам Ge на поверхности Si(111)-(7x7) от скорости осаждения при Т=650°С;

2) Обнаружено, что кинетика двумерно-островкового зарождения в центре террас лимитируется встраиванием адатомов в ступень, тогда как вблизи ступеней – их поверхностной диффузией;

3) Определены размеры критического зародыша i двумерного островка в центре террас – i = 3-4 (T=600°С, 650°С); вблизи ступени – i = 4-18 (Т=600°С) и i ≳ 20 (Т=650°С);

4)Произведена оценка эффективной энергии активации двумерно-островкового зарождения Ge в центре террас – E2D ∼1,2 эВ.

3-й семестр:

1) Из анализа ширины области обеднения по 2D островкам вблизи ступеней W показано, что Si и Si-Ge нанокластеры являются частицами, определяющими поверхностную диффузию при повышенных температурах роста на поверхности Si(111)-(7×7);

2) Определены энергии активации диффузии Si и Si-Ge нанокластеров – 1.8 эВ и 1.3–1.4 эВ, соответственно;

3) Кинетика 2D-островкового зарождения при осаждении Si и Ge на поверхность Si(111)-(7×7) вблизи ступеней лимитируется поверхностной диффузией нанокластеров (размер критического зародыша 2D островка состоит из i≫1 нанокластеров), тогда как в центре террас – барьерами на встраивание нанокластеров в край островка (размер критического зародыша 2D островка состоит из i~1 нанокластера);

4) Проведены эксперименты по наблюдению сверхструктурных переходов при осаждении олова на поверхность Si(111) в области температур 600-850℃.

4-й семестр:

1) Продемонстрирована возможность методом in situ СВВ ОЭМ наблюдать сверхструктурный переход
(√3×√3)⇔(1×1), индуцированный адсорбцией Sn на поверхность Si(111)
2) Показано, что при отсутствии соответствующего внешнего потока Sn происходит значительная десорбция Sn с поверхности, приводящая к сверхструктурному переходу (1×1)⇒(√3×√3)
3) Поверхность, покрытая менее чем 1,5 БС Sn обладает большим количеством дефектов
4) Показано, что эффекты формирования доменов сверхструктур (√3×√3) и (1×1) зависят от направления пропускания электрического тока через образец

5-й семестр:

1) Визуализированы морфологические и структурные трансформации происходящие на поверхности Si(111) в процессе адсорбции, десорбции и электромиграции Sn при T=300–800°C.
2) Обнаружено, что электрическое поле оказывает сильное влияние на зарождение и исчезновение аморфной фазы “1×1”-Sn, заполнение ей всей поверхности и, соответственно, обратимый сверхструктурный переход (√3×√3)⇔“1×1”.
3) При нулевом потоке домены фазы “1×1” ограниченных размеров перемещаются по поверхности в направлении, противоположенном электрическому полю.
4) Показано, что эшелоны ступеней и отдельные атомные ступени выступают в качестве барьеров для электромиграции атомов Sn в направлении вышележащих террас.
5) Возможность управления электрическим полем на поверхности Si(111) позволяет создать поверхность с самоорганизующимся покрытием, обладающими участками с повышенной (≥1 МС, структура (2√3×2√3)) и пониженной (~1/3 МС, структура (2√3×2√3)) концентрациями Sn.

6-й семестр:

1) Измерены скорости формирования и исчезновения поверхностных структур Sn при T=600-825℃
2) Показано, что при Т>650℃ структура (√3×√3)-Sn представляет собой смесь атомов Sn и Si
3) При Т>650℃ уменьшается расход Sn на формирование структуры (√3×√3)-Sn
4) При Т>750℃ становится существенной десорбция Sn с поверхности
5) Измерена скорость растворения домена “1×1”-Sn вблизи ступени при Т=500℃

7-й семестр:

1) Показано, что формирование мозаичной фазы (√3×√3) при осаждении Sn приводит к наблюдаемому сдвигу атомных ступеней в направлении вышележащих террас при температурах выше 650°C. При этом, вышедшие на террасу атомы Si участвуют в формировании структуры (√3×√3)-Sn, что определяет уменьшение покрытий Sn, требуемых для формирования этой структуры.
2) Получены оценки активационных энергий десорбции Sn c поверхности Sn/Si(111): 2,0 ± 0.2 эВ — соответствует началу индуцированного десорбцией структурного перехода “1×1”-Sn ⇒ (√3×√3)-Sn; 2.5 эВ ± 0.3 эВ — соответствует десорбции разупорядоченного слоя Sn c поверхности Si(111)-(√3×√3)-Sn.
3) Получена оценка величины положительного эффективного заряда адатома Sn на поверхности Si(111)-(√3×√3)-Sn — 0.01×e (где e — элементарный заряд).
4) Экспериментально установлено, что при Т≥800℃ адсорбция 1.1 МС Sn (1 МС = 7.8×1014 см−2) с дальнейшей десорбцией до 0.33 МС приводит к последовательному уменьшению ширины эшелонов в связи с кластерированием ступеней внутри эшелонов и значительному смещению отдельных атомных ступеней, что указывает на повышенный массоперенос адатомов Si, индуцированный присутствием на поверхности Sn.
5) Положения зарождающихся двумерных островков на поверхности Si(111)-(√3×√3)-Sn при осаждении Si при

8-й семестр:

123

Аннотация выпускной квалификационной работы: