Наталия Черненко — младший научный сотрудник  Лаборатории эпитаксиальных технологий Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ.

В 2020 году Наталия получила степень бакалавра по направлению «Электроника и наноэлектроника». В 2022 году окончила обучение в магистратуре по приоритетному направлению 28.04.01 «Нанотехнологии и микросистемная техника», а сейчас продолжает обучение в аспирантуре ИНЭП ЮФУ.

«На втором курсе бакалавриата я узнала, что лучше пораньше определиться с научным руководителем для написания диплома. Я решила пойти к преподавателю, лекции которого мне больше всего нравились и который, как я слышала, ищет студентов к себе в научную группу. Так начался мой путь в науке, и я поняла, что такая работа мне нравится», — поделилась Наталия Черненко.

В 2024 году проект Наталии «Разработка и исследование технологических основ создания наногетероструктур А3В5 с регулярными массивами квантовых точек для перспективных элементов оптоэлектроники и нанофотоники» стал победителем конкурса на получение стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам. 

По словам молодой ученой, основная идея проекта заключается в разработке технологии, которая позволит с высокой точностью управлять процессом получения эпитаксиальных квантовых точек.

«Мы стремимся контролировать ключевые характеристики эпитаксиальных квантовых точек: форму, размер, химический состав и расположение на поверхности. Эти параметры напрямую влияют на свойства квантовых точек, а значит, и на свойства устройств, созданных на их основе. Управление свойствами отдельных квантовых точек на таком уровне открывает новые возможности в области создания высокоэффективных микроразмерных источников оптического излучения – микролазеров, источников одиночных и запутанных фотонов. Данные устройства являются ключевыми компонентами в интегральной оптоэлектронике и фотонике, а также в системах квантовых вычислений и коммуникаций», — пояснила Наталия Черненко.

Аспирантка добавила, что результаты проекта будут способствовать развитию таких областей, как наноэлектроника, нанофотоника, интегральная оптоэлектроника, квантовые вычисления и коммуникации. Эти направления лежат в основе современных и будущих информационно-телекоммуникационных технологий.

В рамках реализации проекта на данный момент уже проведены экспериментальные исследования, которые направлены на изучение влияния различных режимов создания микро- и нанорельефа на поверхности пластин GaAs. Для этого молодая ученая использовала сочетание методов фокусированных ионных пучков и капельного травления. Такой подход позволяет с очень высокой точностью создавать на поверхности кристалла небольшие ямки заданных размеров и формы, в которых на последующих этапах будут формироваться квантовые точки.

Проведенные эксперименты позволили определить, каким образом влияет тот или иной технологический параметр на морфологию обработанной поверхности. Также проведены исследования влияния режимов обработки на структурные и оптические свойства подложек

«В настоящее время мы проводим экспериментальные исследования процессов формирования квантовых точек In(Ga)As/GaAs и их регулярных массивов на поверхностях, структурированных с использованием предложенного подхода. Цель данного этапа – изучить, как влияют условия осаждения материала квантовых точек на процессы их самосборки в углублениях, размеры, форму, состав и, наконец, их оптические свойства – ключевые характеристики, которые определяют пригодность квантовых точек для использования в приборных структурах. Конечно, технология всё ещё находится в стадии разработки, однако уже проделана значительная работа и получены результаты, которые позволяют с оптимизмом смотреть на ее перспективы», — отметила Наталия Черненко.

Молодая ученая работает под руководством ведущего научного сотрудника Лаборатории эпитаксиальных технологий ИНЭП ЮФУ Максима Солодовника.

Как рассказала аспирантка, технология молекулярно-лучевой эпитаксии, которая лежит в основе всех направлений исследований в лаборатории, требует командной работы в силу сложности и длительности технологического процесса. Каждый из сотрудников лаборатории принимает участие в ростовых экспериментах практически по всем тематикам. Сейчас Наталия Черненко также задействована в двух проектах Российского научного фонда и научном проекте в рамках национального проекта «Наука и университеты».

Автор текста: Загутина А.М.