О кафедре       

Кафедра полупроводников была организована на физическом факультете МГУ в1953 году, в период бурного развития физики полупроводников, мощным импульсом к которому послужило открытие транзисторов. Должность руководителя кафедры в разные периоды времени занимали ученые-новаторы и выдающиеся исследователи, а именно, — Сергей Григорьевич Калашников (основатель кафедры, 1953-1960 гг.), Виктор Сергеевич Вавилов (1961-1990 гг.), Владимир Самсонович Днепровский (1991-2014 гг.). В конце 2014 г. кафедра полупроводников, научная деятельность которой была направлена на изучение фундаментальных и электрооптических процессов в полупроводниковых материалах и наноструктурах, была объединена с лабораторией «Криоэлектроника» физического факультета МГУ, проводящей исследования в области наноэлектроники, молекулярной одноэлектроники, высокотемпературной сверхпроводимости и зондовой микроскопии. Слияние двух направлений привело к образованию новых научных союзов и близкому взаимодействию ученых со схожими интересами, что повлекло за собой увеличение эффективности научно-образовательной и методической деятельности кафедры, а также совершенствование организационной структуры подразделения. В декабре 2018 года по приказу ректора МГУ кафедра полупроводников была переименована в кафедру физики полупроводников и криоэлектроники».

С 2015 года по настоящее время заведующим кафедры является профессор Олег Васильевич Снигирев, определяющий основные направления образовательной и научной деятельности кафедры. Под его руководством на базе кафедры создан Центр коллективного пользования (ЦКП) МГУ «Учебно-методический центр литографии и микроскопии», оснащенный сертифицированными чистыми комнатами и современном оборудованием для прецизионной электронной литографии, электронной и оптической микроскопии. Оборудование ЦКП предназначено для создания и исследования свойств широкого класса -микро и наноэлектронных структур, а также для изготовления прототипов промышленных устройств.

На сегодняшний день кафедра входит в состав Центра квантовых технологий физического факультета МГУ и научной школы МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая Медицина», а также имеет тесные связи со многими институтами Академии наук, таких как, ИРЭ РАН, ФИАН им. П.Н. Лебедева, ФТИ им. А.Ф. Иоффе, ФТИАН им. К.А. Валиева РАН и с рядом зарубежных университетов и институтов: Технологический университет Чалмерса (Швеция), Физико-технологический институт метрологической службы Германии (Германия), Университет г. Ланкастера (Великобритания), центры синхротронного излучения BESSY (Германия) и ESRF (Франция), Технический университет Дортмунда (Германия).

Учебный процесс

Обучение на кафедре осуществляется по трем магистерским программам: «Физика полупроводников», «Физика сверхпроводниковых и наноэлектронных устройств» и «Квантовые и оптические технологии» при помощи системы оригинальных взаимосвязанных специальных курсов, полностью соответствующих трем специальностям. Описания программ размещены здесь https://phys.msu.ru/rus/students/masters/

Научно-исследовательская деятельность

1. Лаборатория «Физика полупроводников»

В лаборатории «Физика полупроводников» проводятся теоретические и экспериментальные исследования неравновесных электронных процессов в тонкопленочных структурах, изучение транспортных свойств наноструктур, а также особенностей их взаимодействия с лазерным излучением; разработка ярких светодиодов и новых типов солнечных элементов; исследования в области физики поверхностных явлений.

·Оптика и нелинейная оптики полупроводниковых наноструктур: исследование нелинейно-оптических свойств полупроводниковых квантово-размерных структур (нанопластины, квантовые точки) различными методами лазерной спектроскопии.

·Физические явления в аморфных, микрокристаллических и органических полупроводниках: исследование электрических, фотоэлектрических и оптических свойств с целью создания на их основе функциональных тонкопленочных структур, используемых в солнечной энергетике, микроэлектронике и оптоэлектронике.

·Люминесценция гетероструктур с квантовыми ямами, светодиоды: исследование электрических свойств, спектров люминесценции и эффективности гетероструктур и полупроводниковых соединений со сверхтонкими слоями с целью разработки нового поколения приборов оптоэлектроники.

·Электронный транспорт в полупроводниковых наноструктурах: теоретическое исследование неравновесных нестационарных процессов в структурах сверхмалых размеров при наличии межчастичного взаимодействия, в том числе кулоновских корреляций и электрон-фононного взаимодействия.

·Катодолюминесценция полупроводников: исследование физических процессов в полупроводниках и диэлектриках в условиях сильного возбуждения электронной подсистемы импульсами ускоренных электронов (индуцированная электропроводность, аномальная миграция атомов и структурная перестройка дефектов).

·Теория электронных явлений в неупорядоченных полупроводниках и системах пониженной размерности: электронный энергетический спектр, явления переноса, теория квантового прыжкового переноса.

·Физические явления в низкоразмерных структурах: изучение структуры и природы физических явлений в нанопластинках, квантовых точках и наногетероструктурах на их основе при помощи метода XAFS-спектроскопии (на источниках синхротронного излучения).

·Суперкомпьютерные расчеты свойств кристаллов и низкоразмерных структур из первых принципов: предсказание свойств объемных кристаллов и структур пониженной размерности (сверхрешеток, нанопластинок, наногетероструктур, квантовых нитей), содержащих в том числе легирующие примеси и структурные дефекты, на основании знания только их химического состава.

·Исследование новых типов кремниевых фотопреобразователей солнечной энергии: изучение особенностей взаимодействия с электромагнитными или акустическими волнами, а также с потоками различных частиц, разработка неразрушающих методов обнаружения и контроля параметров неоднородностей в различных объектах.

2. Лаборатория «Криоэлектроника»

В лаборатории «Криоэлектроника» ведутся фундаментальные и прикладные исследования в области сверхпроводниковой электроники, контролируемого транспорта одиночных электронов в полупроводниковых матрицах с одиночными атомами допантов, разработка наноэлектромеханических систем и сенсоров на основе высокочувствительных наноструктур.

·Наноэлектромеханические системы: разработка высокочувствительных наноэлектромеханических резонаторов для исследования квантовых вихрей в сверхтекучем гелии.

·Наносенсоры биоспецифических взаимодействий: Разработка методов изготовления биосенсорных устройств на основе полевых транзисторов с каналом-нанопроводом. Разработка методик определения предельно низких концентраций биомолекул в растворах, включая реальные образцы сыворотки крови.

·Одноатомные одноэлектронные устройства: Разработка, создание и исследование структур на основе единичных примесных атомов в твердом теле. Экспериментальное и теоретическое изучения транспорта единичных электронов через единичные примесные атомы.

·Системы и устройства на основе низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников: разработка высокотемпературных сверхпроводниковых проводов 3го поколения, наносенсоров, физико-технологических основ построения системы съема сигнала сверхвысокоточных криогенных гироскопов в инерциальных навигационных системах при помощи СКВИД-магнитометра.

·Зондовая микроскопия: исследование оптических и электронных эффектов в молекулярных и твердотельных наноструктурах.

·Молекулярная одноэлектроника: экспериментальные и теоретические работы по созданию и исследованию электронных устройств на основе одиночных молекул и наночастиц.

Публикационная активность

За период 2016-2021 гг. сотрудниками кафедры (в том числе работы в соавторстве) опубликовано более 30 патентов и 300 статей в научных журналах, индексируемых в SCOPUS и WoS (из них более 70 в журналах Q1). Студенты и аспиранты являются соавторами более, чем 1/3 статей, публикуемых на кафедре.