Научно-исследовательская деятельность кафедры осуществляется в двух научных лабораториях.
Лаборатория «Физика полупроводников»
В этой лаборатории ведутся 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.
В лаборатории изучаются нелинейно-оптические свойства полупроводниковых квантово-размерных структур (нанопластины, квантовые точки) различными методами лазерной спектроскопии, а также теоретически исследуются неравновесные нестационарные процессы в структурах сверхмалых размеров при наличии межчастичного взаимодействия, в том числе кулоновских корреляций и электрон-фононного взаимодействия.
В лаборатории изучаются физические явления в полупроводниковых материалах и квантово-размерных структурах на микроскопическом уровне с использованием нового современного метода XAFS-спектроскопии.
Работа производится по теме «Исследования фотоэлектрических параметров двусторонних кремниевых солнечных элементов с наноструктуированными пленками прозрачных проводящих оксидов в качестве просветляющих покрытий при их освещении монохроматичными инфракрасными источниками света». (Совместно с отделом микроэлектроники НИИЯФ МГУ).
Проводимые в лаборатории исследования направлены на поиск новых, ранее не известных физических явлений в полупроводниках и сегнетоэлектриках, в частности, в квазидвумерных структурах, созданных из этих материалов.
В лаборатории производится разработка и оптимизация характеристик источников газоразрядной плазмы для технологических и биомедицинских исследований, а также разрабатываются методики плазменной модификации широкого класса технических поверхностей и воздействия на метаболизм микроорганизмов с целью изменения их функционирования или запуска процесса апоптоза заданных клеток.
Диэлектрическая спектроскопия служит одним из методов получения информации об особенностях механизмов переноса носителей заряда и о локальной структуре материала. Получение указанной информации связано с исследованием частотных зависимостей функций линейного отклика среды: комплексной диэлектрической восприимчивости, комплексной проницаемости и комплексной проводимости. Основное внимание уделяется развитию теории электронного энергетического спектра и построению теории квантового прыжкового переноса в неупорядоченных полупроводниках.
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.
Разработка, создание и исследование структур на основе единичных примесных атомов в твердом теле. Экспериментальное и теоретическое изучения транспорта единичных электронов через единичные примесные атомы
Разработка высокочувствительных сенсоров на основе нанорезонаторов
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.
Численное моделирование транспорта одиночных электронов между зарядовыми центрами и электродами методами квантовой химии и имитационного моделирования.
Исследования и разработки в области новых сверхпроводников, создания ВТСП проводов на гибких диэлектрических подложках, предназначенных для передачи электроэнергии и сигналов с минимальными потерями на ненулевой частоте. В арсенале научной группы имеется современное оборудование для получения и исследования экспериментальных образцов: импульсно лазерное осаждение, измерительные стенды для криогенных исследований, атомно-силовой микроскоп, растровый электронный микроскоп, порошковый дифрактометр Rigaku D/MAX RC.
Создание и исследование электронных устройств на основе одиночных молекул и наночастиц.