Современная электроника №2/2024

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 61 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2024 используемая модель « Ферми - жидко - сти » теряет применимость в одномер - ном случае квантовой проволоки при перемещении электронов только в одном направлении . Так , например , не поддаётся описанию с помощью классического подхода эффект кван - тования проводимости квантовых про - волок при низких температурах в еди - ницах , кратных 2e 2 /h. Поэтому в последнее время физики вспомнили о теории Томонаги – Лат - тинжера , которая была предложена ещё в 1950 году [23]. Это сложный теоретический вопрос , выходящий за рамки тематики данной статьи . Более подробную информацию можно найти , например , в работе [24]. В 1981 году Алексей Екимов открыл полупроводниковые микрокристал - лы с ограничением движения носи - телей заряда по трём направлениям . Первые реальные образцы полупровод - никовых микрокристаллов в стеклян - ной матрице с ярко выраженным кван - тово - размерным эффектом получила группа Алексея Екимова в 1980–1981 гг . в лаборатории лазерных стёкол Госу - дарственного Оптического Института им . С . И . Вавилова . Как было сказано выше , только несколько лет спустя американский физик Марк Рид назвал эти кристал - лы «Quantum Dots» ( квантовые точки ) Алексей Екимов получил высшее образование на кафедре молекуляр - ной физики в Ленинградском госу - дарственном университете . Эту кафе - дру возглавлял в то время знаменитый учёный Е . Ф . Гросс , открывший спек - тры экситона в полупроводниковых кристаллах ( экситон Ванье Мотта Грос - са ). В 1967 году после окончания уни - верситета А . Екимов был распределён в ФТИ им . Иоффе , где занимался под руководством академика Б . П . Захар - чени исследованиями , связанными с оптической ориентацией в полупро - водниках . Работы по теоретическому исследо - ванию процессов в полупроводниках были начаты в ФТИ имени Иоффе ещё 70 лет назад , когда академик И . М . Лиф - шиц теоретически обосновал возмож - ность проявления квантово - размерно - го эффекта . В 1974 году Алексей Екимов защи - тил кандидатскую диссертацию на тему « Оптическая ориентация спи - нов носителей в полупроводниках ». В 1977 году ему предложили должность старшего научного сотрудника в ГОИ имени Вавилова , где он вместе со сво - им младшим помощником Алексеем Онущенко начал заниматься пробле - мой легирования оптических фильтров с регулируемой частотой среза . Одним из ранних достижений в этих иссле - дованиях были оптические фильтры , изменявшие цвет под действием уль - трафиолетового излучения ( УФ ). Ещё в 1930- х годах Герберт Фрелих впервые высказал идею о том , что пове - дение электронов в материале может зависеть от размеров микрочастиц [25]. К началу 1980- х были неоднократно экспериментально доказаны и теоре - тически обоснованы проявления кван - тового размерного эффекта в тонких плёнках , слоистых кристаллах и кван - товых трубках [26, 27]. Однако это были протяжённые кван - товые материалы со степенями свобо - ды 2-DOF и 1-DOF. И только лишь в 1981 году Алексею Екимову удалось получить микрокристаллы с ограни - чением 1-DOF, обладавшие эффек - том КРЭ [17]. В этой работе , опублико - ванной в журнале « Письма в ЖЭТФ », том 34/6, 1981 год , описаны экспери - менты с многокомпонентными сили - катными стеклами , в исходный состав которых в процессе приготовления вво - дились медь и хлор . Рутинная работа состояла в том , что определялись значения оптической плотности образцов , полученных при различных температурах нагрева в диа - пазоне от 500° С до 700° С . Кроме того , время нагрева варьировалось от 1 часа до 96 часов . Спектры были измерены на образцах толщиной около 0,1 мм с помощью двухлучевого спектрофото - метра фирмы « Перкин – Элм ep – 555». В процессе этих экспериментов было обнаружено , что в области прозрачно - сти стеклянной матрицы проявляют - ся характерные спектры экситонного поглощения кристаллов хлорида меди С uCl, образовавшиеся при фазовом распаде за время термообработки . Авторы отмечают , что поскольку в полупроводниковой фазе частички CuCl находились в жидком состоянии при температуре плавления монохло - рида меди 440 ℃ , то под действием сил поверхностного натяжения при осты - вании образовывались микрокристал - лы в форме , близкой к сферической . Размеры микрокристаллов были измерены с помощью методики мало - углового рентгеновского рассеяния в приближении монодисперсных сфе - рических частиц . Было установлено , что температура и время обработки исходной смеси однозначно опреде - ляют размеры микрокристаллов . Это даёт возможность получать подобные полупроводниковые микрокристаллы любого заранее заданного размера . На рис . 6 показаны стилизованные спектры поглощения , полученные при криогенных температурах 4,2 К для образцов микрокристаллов CuCl с различными размерами . На рис . 6 по оси абсцисс отложена длина волны . Ось ординат соответ - ствует оптической плотности (Optical Density – OD), которая определяется как десятичный логарифм величины пропускания в процентах . Для образца с наибольшим радиусом (310 Å) наблюдаются ярко выраженные максимумы 3785 Å и 3865 Å. Эти зна - чения близки к спектрам , полученным недавно для тонких плёнок CuCl [28]. Как следует из графиков спектров поглощения , приведённых в этой работе , образец с радиусом 100 Å имел максимумы 3758 Å и 3849 Å. Микро - кристаллы с наименьшим из рас - смотренных радиусов 10 Å проде - Рис . 6. Спектры поглощения , полученные при криогенных температурах 4,2 К для образцов микрокристаллов CuCl с различными размерами : верхний рисунок – радиус шарообразного микрокристалла 310 Å; средний рисунок – радиус шарообразного микрокристалла 100 Å; нижний рисунок – радиус шарообразного микрокристалла 25 Å 360 370 380 390