Сотрудничество

Более 15 лет Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР) сотрудничает со Средиземноморским университетом и Междисциплинарным центром нанотехнологий (CINaM-CNRS) в Марселе (Франция). Основа этого сотрудничества была заложена в 1994 г. профессором В. Е. Борисенко и профессором Средиземноморского университета, директором Центра изучениямеханизмовроста кристаллов Ж.Дериеном. С 1995 г. активную роль в сотрудничестве с французской стороны взял на себя профессор Средиземноморского университета руководитель Лаборатории по исследованию передовых материалов и структур (GEMSA) Ф. А. д'Авитая.

Исследовательская работа CINaM организована по актуальным направлениям нанофизики, нанохимии и наноэлектроники. Лаборатория GEMSA специализируется на эпитаксиальном выращивании гетероструктур и наноструктур, нанолитографии, разработке квантовых приборов, молекулярной электронике и накопила значительный опыт в области проведения процессов осаждения, исследования поверхностей и границ разделов, выращивания кристаллов, измерения электрических и оптических свойств сложных гетероструктур и наноструктур на кремнии. В последние годы значительное внимание уделяется разработке и исследованию процессов превращения солнечного света в электрическую энергию и генерации водорода с использованием наноструктур. Совместно с французскими коллегами выполнен ряд европейских научных проектов: “Silicon modules for integrated light engineering” (Еврокомиссия, Бельгия, 1998-2000), “Etude des proprietes chimiques, structurales, electroniques et de transport des jonctions tunnel metal ferromagnetique/oxyde barriere/semi-conducteur pour de nouvelles cellules de memoires non volatiles basees sur l’injection d’electrons polarises en spin dans le silicium”  (проект ECO-NET, Франция, 2006-2007), “Embedded magnetic components” (Еврокомиссия, Бельгия, 2006-2008). При финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (БРФФИ) выполнялось три совместных проекта и проведено два международных семинара. В 2007-2009 гг. выполнялся совместный научный проект БРФФИ-НЦНИ «Механизмы инжекции и детектирования носителей заряда с определенным спином в наноструктурах на основе кремния для новых спинтронных приборов» (Ф07Ф-008).

Сегодня совместная научная деятельность направлена на исследования в области спинтроники, фотоэлектрической энергетики, изучение закономерностей фотокаталитических процессов с участием наноструктур, в частности процессов получения водорода разложением воды, а также очистки воды и воздуха от органических загрязнений. В области спинтроники внимание сфокусировано на перспективных полупроводниковых соединениях и транспортных процессах в наноструктурах. Для фотокатализа сформированы нанопористые оксиды тугоплавких металлов (Ti, W, Ta) и ведется исследование их эффективности для получения водорода, очистки воды и воздуха. Выполняются исследования электронных, магнитных и оптических свойств чистых и легированных атомами металлов соединений A^I₂B^IVC^VI₃ и A^IIB^IVC^V₂ с целью их использования в спинтронных и фотовольтаических приборах. По данной тематике получил поддержку совместный белорусско-французский проект БРФФИ-НЦНИ «Электронные и оптические свойства полупроводниковых соединений Cu₂(Si, Sn, Ge)S₃ в качестве CIGS-замещающих материалов для фотоэлектрических преобразователей энергии и тройных соединений (Mg, Zn)(Si, Ge, Sn)Sb₂ для фотодетекторов дальнего ИК‑диапазона» (2011-2013 гг.).

Результаты совместных научных исследований регулярно докладываются на престижных научных конференциях, публикуются в престижных научных журналах (Physical Review B, Physica Status Solidi, Journal of Physics: Condensed Matter, Microelectronics and Reliability, Inorganic Materials, Global Journal of Physical Chemistry). Результаты исследований использованы при подготовке ряда проектов в государственные программы научных исследований (“Конвергенция”, “Электроника”, “Нанотех”, “Кристаллические и молекулярные структуры”), а также внедрены в учебный процесс кафедры микро- и наноэлектроники БГУИР. За годы совместной деятельности в рамках Европейских проектов (EMAC-project, Strep-No. 017412, ECONET № 12583ZM) были проведены совместные разработки интегральных схем с ячейками памяти на спиновых эффектах на основе кремниевой структуры. На основе теоретических сведений, полученных белорусской стороной, французскими коллегами проведены формирование, экспериментальное исследование структурных, электрических и магнитных характеристик экспериментальных образцов, cпроектирован и изготовлен прототип интегрированного в кремний спинтронного устройства памяти и выработаны рекомендации для промышленного освоения таких устройств. В настоящее время создается универсальная память, базирующаяся на субмикронных магнитных элементах, которая сочетает высокую скорость доступа, высокую плотность, неразрушаемость после выключения питания.

Важной частью сотрудничества является подготовка научных кадров. В 1998-2000 гг. профессор В. Е. Борисенко в качестве приглашенного профессора  Средиземноморского университета осуществлял чтение лекций студентам и магистрантам, а также консультировал аспирантов. По результатам совместных работ были защищены 3 кандидатские и 1 докторская диссертации. Ежегодно во Франции проходят стажировку специалисты из БГУИР, аспиранты и магистранты получают доступ к современному оборудованию и используют накопленный опыт при подготовке диссертаций.

В кооперации с французскими коллегами и при поддержке БРФФИ каждые два года, начиная с 1995 г., БГУИР проводит Международную конференцию по физике, химии и применению наноструктур (Nanomeeting). В. Е. Борисенко и Ф. Арно д'Авитая являются бессменными сопредседателями Международного оргкомитета конференции. Все публикации проходят рецензирование высококвалифицированными специалистами, а сборники материалов конференции издаются на английском языке одним из ведущих мировых издателей научной литературы World Scientific (Сингапур) и уже получили высокую оценку специалистов.

В продолжение сотрудничества исследователями Центра Наноэлектроники и новых материалов подан совместный с CINaM проект «Гибридные наноструктуры ферромагнетик/металл-фталоцианин/ферромагнетик для спиновых вентилей».

Силами специалистов Центра Наноэлектроники и новых материалов в рамках научно-технического сотрудничества выполнен ряд исследований и разработок по заказам отечественных и зарубежных организаций, в частности, для Средиземноморского Университета г. Марсель (Франция) в рамках договора о сотрудничестве, а также для Наньянгского технологического университета (Сингапур). Ведется тесное сотрудничество с Наньянгским технологическим университетом в сфере обмена опытом, проводятся совместные теоретические и экспериментальные исследования свойств наноразмерных материалов, осуществляются стажировки аспирантов и научных сотрудников. Проведен комплекс работ по исследованию топографии кремния различной модификации для УП "Завод ТРАНЗИСТОР" в рамках договора о научно-техническом сотрудничестве. Проведен комплекс работ по формированию слоев пористого оксида титана и исследованию их физических, электронных, химических и биологических свойств в контакте с воздухом или различными водными растворами, освещенных солнцем и/или искусственным ультрафиолетовым светом – для ООО "Альдес Бел" (г. Минск). Для Института физики НАН Беларуси проведено исследование топографии органических пленок.

Центр Наноэлектроники и новых материалов вел сопровождение комплексного научно-исследовательского проекта Министерства Образования "Разработать технологию и изготовить экспериментальные образцы интегрированных наноэлектронных опто-спинтронных элементов и систем обработки информации на их основе", в котором участвуют ведущие технические университеты Республики Беларусь, в результате была разработана конструкция, топология и технология изготовления спиновой ячейки памяти на эффекте туннельного магнитосопротивления на основе наноструктуры ферромагнетик/диэлектрик/полупроводник. Изготовлены экспериментальные образцы и проведено измерение электрических и магнитных характеристик.