Лунин Леонид Сергеевич

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией (по совместительству)

Структура

Учёный совет ЮНЦ РАН Научная группа физики полупроводников (г. Новочеркасск)

Научная степень

Доктор наук

Тип подразделения

Научные подразделения

Телефон

(8635) 25-54-5

О персональных данных

Персональные данные размещены на основании письменного Согласия сотрудника на обработку персональных данных, оформленного в соответствии с статьей 9 Федерального закона от 27 июля 2006г. №152-ФЗ "О персональных данных"

Счётчик публикаций из личного профиля РИНЦ

Образование

1971 г. - «Ростовский государственный университет». Радиофизика и электроника. 1990 г. - «Институт прикладной физики АН СССР г. Кишинев». Доктор физико-математических наук по специальности 01.04.10 - Физика полупроводников

Тема диссертационной работы

«Полупроводниковые гетероструктуры на основе пятикомпонентных твердых растворов соединений A3B5», доктор физико-математических наук

Биография

Дата рождения 07.02.1944 г.Лунин Леонид Сергеевич родился 7 февраля 1944 г. В 1962 г. поступил в Ростовский государственный университет (РГУ) на физический факультет. С 1963 по 1967 г. проходил срочную службу в военноморском флоте, где занимал должности рядового, старшины 1-й статьи, командира отделения радиометристов; участвовал в дальних морских походах, в том числе, в «горячие точки». В 1971 г. успешно окончил Ростовский государственный университет по специальности радиофизика и электроника. В 1975 г. досрочно защитил в РГУ кандидатскую диссертацию. В 1978 г. Л.С. Лунин был переведен на кафедру общетеоретических дисциплин Волгодонского филиала НПИ. В этом же году Л.С. Лунин избран деканом энергомашиностроительного факультета, а в 1982 г. назначен директором Волгодонского филиала НПИ; с 1989 – заведующий кафедрой физики филиала. С 1994 г. Леонид Сергеевич Лунин назначается проректором по научной работе ЮРГПУ (НПИ), в 1998 г. избирается ректором университета и в течение десяти лет успешно его возглавляет. С 2009 г. по настоящее время возглавляет отдел нанотехнологий, солнечной энергетики и энергосберегающих технологий Южного научного центра Российской академии наук.
Стаж научной и педагогической работы составляет 47 лет, в том числе стаж педагогической работы в образовательной организации высшего образования – 47 лет. Читает лекционные курсы и ведет практические и лабораторные занятия по дисциплинам: «Фундаментальные основы наноэлектроники», «Молекулярно-лучевая эпитаксия», «Многокомпонентные полупроводниковые гетероструктуры в оптоэлектронике». Руководит научно-исследовательской работой студентов, результаты которой отражаются в докладах на международных и всероссийских конференциях, публикациях.
В качестве руководителя проводит научные исследования по базовой теме «Разработка физических основ получения наноструктур с квантовыми точками в активных областях для оптоэлектронных приборов». Являлся руководителем х/д тематик выполняемых ЮНЦ РАН с 2010 по 2016 гг. и исполнителем грантов Российского научного фонда (2014-2017 гг.) и Российского фонда фундаментальных исследований (2012-2017 гг.)

Сфера научных интересов

фундаментальные проблемы физики и технологии приборно-
ориентированных полупроводниковых наногетероструктур

Личные заслуги и награды

1. Заслуженный деятель науки Российской Федерации. Выдано Президентом Российской Федерации в 1997 году за заслуги в научно-педагогической деятельности и в связи со 100-летием основания Новочеркасского государственного технического университета.
2. Почетный работник высшего образования России. Выдано государственным комитетом Российской Федерации по высшему образованию в 1995 году за заслуги в области высшего образования России.
3. Орден Почета. Выдан Президентом Российской Федерации в 2006 году за большой вклад в развитие образования и науки.
4. Медаль Ю.А. Гагарина. Выдана федеральным космическим агентством в 2007 году за заслуги в области исследования космоса.
5. Орден М.В. Ломоносова. Выдан Президиумом Российской академии наук в 2007 году за заслуги в области науки.
6. Медаль МАН ВШ "За заслуги перед высшей школой". Выдана Президиумом МАН ВШ в 2004 году за заслуги перед высшей школой.
7. Заслуженный деятель науки Карачаево-Черкесской Республики. Выдано Президентом Карачаево-Черкесской Республики в 2007 году за заслуги в научно-педагогической деятельности.
8. Почетный доктор технического университета Ильменау (Германия).
Выдано академическим сенатом технического университета Ильменау в 2008 году за высокие достижения в исследовании полупроводниковых микро- и нанотехнологий.
9. Член редколлегии научного журнала «Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества» 2014-н.в.
10. Член научного совета Российской академии наук по комплексной проблеме «Методы прямого преобразования энергии»

Научная деятельность и достижения

Выращены изопериодные твердые растворы GaInPSbAs на подложках InAs из жидкой фазы в поле температурного градиента. В рамках модели регулярных растворов проведен анализ гетерофазных равновесий в системе Ga−In−P−Sb−As. Исследованы кинетика роста, состав, структурное совершенство и люминесцентные свойства изопериодных гетероструктур GazIn1−zPxSbyAs1−x−y/InAs. Получены тонкие эпитаксиальные слои GaInSbAsPBi на подложке GaSb из жидкой висмутсодержащей зоны в поле температурного градиента. Исследованы состав, свойства гетероструктур GaInSbAsPBi/GaSb. Показано, что гетероструктуры GaInSbAsPBi/GaSb, контролируемые по толщине, составу и структурному совершенству, могут быть выращены в поле температурного градиента из висмутсодержащих растворов-расплавов. Экспериментальные исследования структурного совершенства гетероструктур GaInSbAsPBi/GaSb выявили оптимальные параметры процесса ЗПГТ, при которых эпитаксиальные слои имеют минимальную шероховатость и высокое кристаллическое совершенство. В рамках модели простых растворов проведен анализ гетерофазных равновесий в системе Ga–In–Sb–As–P–Bi. Для диапазона температур ~773–873 K рассчитаны границы существования твердого раствора GaInAsSbPBi и определены термодинамические ограничения, характеризующие его выращивание. На основе проведенного анализа методом зонной перекристаллизации градиентом температуры выращен твердый раствор GaInAsSbPBi на подложке GaSb. Показано, что введение висмута в твердый раствор GaInAsSbP расширяет область его существования, уменьшает ширину запрещенной зоны, увеличивает относительное рассогласование слоя и подложки при концентрации Bi > 0.3 ат. %, но уменьшает пределы составов изопериодных гетероструктур GaInAsSbPBi/GaSb. Предложен метод ионно-лучевой кристаллизации наноструктур InAs/GaAs(001) с квантовыми точками. Уточнены коэффициенты распыления GaAs и InAs в диапазоне энергий EAr+ = 200−300 eV и угле падения аргонового пучка 30 градусов. Продемонстрирована возможность достижения скоростей роста до 0.1ML/s для InAs, 0.05ML/s для GaAs. Изучены физические закономерности латерального транспорта носителей заряда в многослойных полупроводниковых гетероструктурах InAs/GaAs. Разработан способ управляемого легирования в процессе ионно-лучевой кристаллизации полупроводниковых наноструктур. Под руководством Лунина Л.С. защищены 43 кандидатских и 4 докторских диссертации.

Выигранные Гранты в качестве руководителя

2010 г. – Х.–Д. № 30/10, «Исследование образцов фотоэлектрических преобразователей и определение их функциональных характеристик» (ООО НПФ «ЭКСИТОН», г. Ставрополь);
2010 – 2011 гг. – Х.–Д. № 38/10, «Исследование кинетики процесса ионно-лучевого осаждения, свойств фоточувствительных гетероструктур AIIIBV и параметров фотоэлектрических преобразователей на их основе» (ООО НПФ «СОЛНЕЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ», г. Ставрополь);
2013 г. – Х.–Д. № 0012/1, , "Исследование функциональных характеристик экспериментальных образцов фотоэлектрических преобразователей на основе кремния", (ООО СКТБ "ИНВЕРСИЯ", г. Ростов-на-Дону);
2014 г. – Х.–Д. № 0033/1, 2014 г.,"О выполнении научно-исследовательской работы", (ООО СКТБ "ИНВЕРСИЯ", г. Ростов-на-Дону);
2015 г. – Х.–Д. № 0033/1, 2015 г., "Разработка программы и методик исследования фотоэлектрических преобразователей с квантовыми точками", (ООО СКТБ "ИНВЕРСИЯ", г. Ростов-на-Дону).

Педагогическая деятельность, преподаваемые дисциплины

Профессор кафедры «Физика и электроника» ЮРГПУ(НПИ) им. М.И. Платова. Читаемые дисциплины: «Фундаментальные основы наноэлектроники», «Молекулярно-лучевая эпитаксия», «Многокомпонентные полупроводниковые гетероструктуры в оптоэлектронике».

Знание иностранных языков, увлечения

Английский со словарем

Общее количество работ, их основная направленность

Работа Лунина Л.С. направлена на моделирование формирования и роста квантовых точек в гетеросистемах AIV и AIIIBV, расчет фазовых диаграмм многокомпонентных наноматериалов AIIIBV, в том числе висмутсодержащих; разработку физических основ выращивания наноструктур с квантовыми точками в активных областях для устройств нанофотоники методами молекулярно-лучевой и жидкофазной эпитаксии, ионно-лучевой криталлизации.

По результатам научной деятельности опубликованы 154 печатных работы

патенты на изобретение – 4,
свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ – 5.

Основные статьи, монографии, учебники

Список опубликованных статей за последние 5 лет:

1) S.N. Chebotarev, A.S. Pashchenko, L.S. Lunin, E.N. Zhivotova, G.A. Erimeev, M.L. Lunina. Obtaining and doping of InAs-QD/GaAs(001) nanostructures by ion beam sputtering // (2017) Beilstein J.Nanotechnol. 8, 12–20. doi:10.3762/bjnano.8.2, Impact Factor 3.01

(http://www.beilsteinjournals.org/bjnano/single/articleFullText.htm?publicId=2190-4286-8-2).

2) D.L. Alfimova, L.S. Lunin, M.L. Lunina, A.S. Pashchenko, S.N. Chebotarev. Thin-layer GaInSbAsPBi/GaSb heterostructures obtained from liquid phase in a temperature-gradient field // (2017) Crystallography Reports. Vol. 62, No. 1, PP. 139–143. doi: 10.1134/S1063774517010047, Impact Factor 0.529 (https://link.springer.com/article/10.1134/S1063774517010047).

3) D.L. Alfimova, L.S. Lunin, M.L. Lunina, A.S. Pashchenko, S.N. Chebotarev. Effect of bismuth on

parameters of a GaInSbAsP solid solution grown on GaSb substrates // (2017) Inorganic Materials. Vol.

53, No. 1, PP. 57–64. Impact Factor 0.521 (https://link.springer.com/article/10.1134/S0020168517010010)

4) A.S. Pashchenko, S.N. Chebotarev, L.S. Lunin, V.A. Irkha. Specific features of doping with antimony during the ion-beam crystallization of silicon // (2016) Semiconductors. Vol. 50. Iss. 4. PP. 545-548. doi:10.1134/S1063782616040199, Impact Factor 0.783 (http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063782616040199).

5) D.L. Alfimova, L.S. Lunin, M.L. Lunina, A.S. Pashchenko, S.N. Chebotarev. Growth and properties of GaInPSbAs isoperiodic solid solutions on indium arsenide substrates // (2016) Physics of the Solid State. Vol. 58. Iss. 9. PP. 1751–1757. doi: 10.1134/S1063783416090055, Impact Factor 0.731

(http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063783416090055).

6) S.N. Chebotarev, A.S. Pashchenko, L.S. Lunin, V.A. Irkha. Regularities of ion-beam-induced

crystallization and properties of InAs-QD/GaAs(001) semiconductor nanoheterostructures // (2016)

Nanotechnologies in Russia. Vol. 11. Iss. 7-8. PP. 435–443. doi: 10.1134/S1995078016040030, Impact

Factor 0.569 (http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1995078016040030).

7) S. Chebotarev, A. Pashchenko, L. Lunin, V. Irkha. Mass transfer of semiconductors at low flow argon ion beam sputtering // (2016) International Journal of Applied Engineering Research. Vol. 11. Iss. 3. PP. 1622-1629. Impact Factor 0.105 (https://www.ripublication.com/ijaer.htm).

8) A.S. Pashchenko, S.N. Chebotarev, L.S. Lunin. Carrier transport in multilayer InAs/GaAs quantum dot heterostructures grown by ion beam crystallization// (2015), Inorganic Materials 51(3), pp. 197-200, doi: 10.1134/S0020168515020144, Impact Factor 0.521, (http://link.springer.com/article/10.1134/S0020168515020144).

9) L.S. Lunin, M.L. Lunina, A.A. Kravtsov, I.A. Sysoev, A.V. Blinov. Synthesis and study of thin TiO2 films doped with silver nanoparticles for the antireflection coatings and transparent contacts of photovoltaic converters // (2016) Semiconductors. Vol. 50. Iss. 9. PP. 1231-1235, doi: 10.1134/S1063782616090141, Impact Factor 0.783 (http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063782616090141).

10) D. L. Alfimova, L. S. Lunin, M. L. Lunina. Influence of growth conditions on the surface quality and structural perfection of multicomponent heterostructures based on group A3B5 compounds //(2014)

Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, Volume 8, Issue 3, pp 612-621, doi: 10.1134/S1027451014030021, Impact Factor 0.371,

(http://link.springer.com/article/10.1134/S1027451014030021).

11) D.L. Alfimova, L.S. Lunin, M.L. Lunina. Growth and properties of GayIn1−yPzAs1−x−z Bix solid solutions on GaP substrates// (2014) Inorganic Materials 50(2), pp. 113-119, doi:10.1134/S0020168514020010, Impact factor 0.521, (http://link.springer.com/article/10.1134/S0020168514020010).

12) L.S. Lunin, G.Ya. Karapet’yan, V.G. Dneprovskii, V.F. Kataev Conversion of environmental heat to electric energy in the metal-dielectric-semiconductor-metal system // (2013) Technical Physics, Vol. 58, Issue 11, pp 1619-1624, doi: 10.1134%2FS1063784213110170, Impact Factor 0.524, (http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063784213110170).

13) Lunin L.S., Sysoev I.A., Bavizhev M.D., Lapin V.A., Kuleshov D.S., Malyavin F.F. Dependence of the surface topology and raman scattering spectra of GexSi1-x/Si films on the composition variation over the layer thickness // (2013) Crystallography Reports 58 (3) PP. 509 - 512, doi:10.1134/S1063774513030127, Impact Factor 0.529 (http://link.springer.com/article/10.1134/S1063774513030127).

14) Chebotarev S.N., Paschenko A.S., Lunin L.S., Irkha V.A. Features in the formation of Ge/Si multilayer nanostructures under ion-beam-assisted crystallization //(2013) Technical Physics Letters

39(8) PP. 726 - 729, doi: 10.1134/S1063785013080178, Impact Factor 0.562

(http://link.springer.com/article/10.1134/S1063785013080178).

15) Lunin L.S., Chebotarev S.N., Pashchenko A.S. Structure of Ge nanoclusters grown on Si(001) by ion beam crystallization // (2013) Inorganic Materials 49 (5) PP. 435 - 438, doi: 10.1134/S0020168513050075, Impact Factor 0.376 (http://link.springer.com/article/10.1134/S0020168513050075).

16) Lunin L.S., Chebotarev S.N., Pashchenko A.S., Dudnikov S.A. Correlation between the size and

photoluminescence spectrum of quantum dots in InAs-QD/GaAs // (2013) Journal of Surface Investigation 7 (1) PP. 36 - 40, doi: 10.1134/S1027451013010138, Impact Factor 0.359 (http://link.springer.com/article/10.1134/S1027451013010138).

Список опубликованных монографии и учебных пособий за последние 5 лет:

1) Чеботарев С.Н., Калинчук В.В., Лунин Л.С. Полупроводниковые наногетероструктуры с промежуточной подзоной. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. – 192 с. – ISBN 978-5-9221-1694-7;

2) Сысоев И.А., Лунин Л.С. Градиентная эпитаксия для получения микро- и наноструктур твердых растворов AIIIBV через тонкую газовую зону: монография. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. – 97 с.