Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
Національна академія наук України

Пошук

 Відділ електричних і гальваномагнітних властивостей напівпровідників

belyaev2

Керівник відділу
чл.-кор. НАН України, професор,
Бєляєв Олександр Євгенович
Тел.: 525-40-20, 4-48
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Склад відділу


Babich s
Бабич Вілік Максимович
заступник керівника відділу,
голов. наук. співроб., д-р фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-12-28, 2-11,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

olikh
Оліх Ярослав Михайлович
провід. наук. співроб., д-р фіз.-мат. наук, професор
тел. (44) 525-62-56, 5-56,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Aleinikov s
Алейніков Андрій Борисович
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-83-14, 4-73
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Vitusevich
Вітусевич Світлана Олександрівна
ст. наук. співроб., д-р. фіз.-мат. наук, професор
тел. (44) 525-83-14, 2-75,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Kazantseva s
Казанцева Зоя Іванівна
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-97-98, 4-96,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Koshets s
Кошець Ігор Анатолійович
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-97-98, 2-43,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Rengevich s
Шинкаренко Олена Вікторівна
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

naumov av1 s
Наумов Андрій Вадимович
наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-83-14, 2-75,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

tymochko s
Тимочко Микола Дмитрович
наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
тел. (44) 525-62-56, 3-11,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Sheka s
Шека Галіна Костянтинівна
наук. співроб.
тел. 5-86,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

raicheva s
Райчева Валентина Григорівна
мол. наук. співроб.
тел. (44) 525-83-14, 2-75,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Golenischeva s
Голєніщева Раїса Андріївна
мол. наук. співроб.
тел. (44) 525-12-28, 2-11,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Zakharenko s
Захаренко Оксана Миколаївна
мол. наук. співроб.
тел. (44) 525-61-86, 3-05,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Gritsaenko
Грицаєнко Ярослав Олександрович
мол. наук. співроб.
тел. (+38044) 525-12-28, 3-12,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Lyashchuk
Лящук Юрій Миколайович
мол. наук. співроб.
тел. (+38044) 525-83-14, 2-75,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Yashin s
Яшин Едуард Іванович
інж. 1 кат.
тел. 5-43

Група температурних сенсорів

Shwarts Yu s

Шварц Юрій Михайлович
провід. наук. співроб., д-р фіз.-мат. наук
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Shwarts M s

Шварц Марина Михайлівна
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук

Borblik s

Борблик Віталій Леонідович
ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

 


 

 

logoLab33

Лабораторія №33:  Лабораторія фізико-технологічних проблем твердотільної НВЧ електроніки

керівник Конакова Раїса Василівна

 

 

Дослідження

Основні напрями наукових досліджень відділу:

  • електричні і гальваномагнітні властивості напівпровідників і напівпровідникових наноструктур;
  • акустоелектронна релаксаційна спектроскопія складних домішкових нанодефектів у напівпровідникових матеріалах та гетероструктурах;
  • біосенсорика.

Більш детально, робота відділу включає:

  • дослідження гальваномагнітних явищ в квантово-розмірних напівпровідникових системах (діодних (RTD) та транзисторних (FET, HEMT) гетероструктурах на основі нітридів металів підгрупи Al; кремнієвих транзисторних наноструктурах Si-NW FET), що виникають в умовах сильних магнітних та електричних полів при кріогенних та кімнатних температурах;
  • дослідження міждефектної взаємодії в монокристалах кремнію, вирощених різними методами (методом Чохральського, безтигельною зонною плавкою (БЗП) та БЗП з електронно-променевим розплавом зони) з різним ступенем легування та різним вмістом фонових домішок (кисню, вуглецю, та ін.) в умовах впливу на них різних зовнішніх чинників (магнітних полів, пружної та пластичної деформації, термічних обробок, жорсткої радіації та інших);
  • дослідження взаємодії об'ємних і поверхневих хвиль з мікро- і нанорозмірними об'єктами, розташованими поблизу або на поверхні. Дослідження поверхонь твердотільних структур, що базується на просторовому розподілі інтенсивності розсіяного світла, його поляризаційних властивостях. Динамічні дослідження за даними розсіювання світла структур з колоїдними мікро- і нано-частинками під дією зовнішніх полів. Застосування пружного розсіювання світла для контролю стану поверхні напівпровідникових пластин, оптичних поверхонь типу металевих дзеркал, та інших;
  • вивчення особливостей явищ переносу носіїв заряду в об’ємних напівпровідниках А2В6, А3В5 та кристалах ІV групи (Ge, Si); встановлення фізичних закономірностей модифікації структури дефектів під впливом акустичних хвиль у напівпровідникових кристалах різних типів та різної структурної якості та приладах на їх основі; вивчення механізмів акусто-дефектної взаємодії та розробка методів акустостимульованого покращення електричних і фотоелектричних параметрів;
  • дослідження особливостей фізичних процесів на межі розділу фаз гомо- і гетероструктур, розвиток методів метрики параметрів напівпровідникових матеріалів і діодних температурних сенсорів;
  • дослідження адсорбційних властивостей, чутливості та селективності сенсорів і сенсорних масивів з каліксареновими та полімерними чутливими шарами.

Досягнення

- При дослідженні магнітотранспорту в номінально нелегованих гетероструктурах AlGaN/GaN з різним ступенем квантової локалізації отримане уточнене значення ефективної маси 2DEG на краю зони провідності GaN, яке дорівнює (0.2±0.01)·m0;

- З’ясовано особливості квантової локалізації 2DEG в модульовано-легованих та номінально нелегованих гетероструктурах AlxGa1-xN/GaN внаслідок полів спонтанної та п’єзоелектричної поляризації, прояснено рекомбінаційну природу довгохвильової фотолюмінесценції, показано вплив домішкових центрів на рекомбінацію носіїв;

 - Ідентифіковано "акустоактивні дефекти" в бездислокаційних γ-опромінених кристалах Si. Встановлено, що такими дефектами є: в Si-Cz зразках – А-центри і дивакансії; в Si-Fz зразках – дивакансії і комплекси Ps-Ci;

- У дислокаційних кристалах СdTe запропоновано механізм дифузійної перебудови дислокаційних кластерів на час дії ультразвуку;

- Встановлено закономірності впливу акустичних хвиль на процеси релаксації нерівноважних дефектів при йонній імплантації в пластини й структури кремнію. Показано, що саме нерівноважність і лабільність дефектів є головними чинниками їхньої ефективної взаємодії з акустичними хвилями;

- Показано, що всі відомі акустостимульовані явища у напівпровідниках за характером дії акустичної хвилі, способом її виявлення та за функціональними можливостями застосування, можна розділити на три окремі класи: а) динамічні; б)технологічні; в) інформаційні.

- Реконструкція атомної структури поверхні кремнієвих пластин відповідно до просторового розподілу розсіяного світла; Виявлений ефект гігантського підсилення розсіювання поверхневих плазмон-поляритонів; Отримано одні з найперших даних по розсіюванню поверхневих і об'ємних хвиль металевими наночастинками;

- Розроблені способи для розмежування топографічного розсіювання рельєфом поверхні та розсіювання на  нетопографічних джерелах, таких як дефекти структури, включення інших хімічних компонентів тощо. Таке розсіювання не тільки продемонстровано, але й визначено параметри нетопографічних джерел дефектів.

- Досліджено адсорбційні властивості нових спеціально синтезованих наноструктурованих матеріалів-сорбентів: функціоналізованих каліксаренів, непровідних полімерів, композитів “полімер-каліксарен” та похідних b- циклодекстринів. Продемонстровано, що специфічність адсорбційної взаємодії нових нанопоруватих матеріалів щодо широкого класу органічних летючих молекул, зокрема, спиртів, ароматичних та хлорорганічних сполук, кетонів та ін., визначається особливостями структури нанопор та заміщуючих груп молекул-сорбентів. Визначено чутливість нових матеріалів до широкого спектру органічних молекул;

- Створено технологію виготовлення тонких плівок хімічно-модифікованих каліксаренових сполук, які забезпечують достатню чутливість та роздільну здатність по відношенню до летких органічних розчинників.

Розробки

- Запропоновано і розроблено методику використання акустичних хвиль в процесі йонного легування. Запатентовано метод формування надмілких p-n переходів з використанням імплантації з in-situ УЗО (Патент US 6.358.823.31);

- Розроблено нові акустоелектронні методики дослідження складних домішкових дефектів у напівпровідникових матеріалах та гетероструктурах (акустичний гоніометр, динамічний акустохолл, термоакустичний відпал, релаксаційна спектроскопія);

- Розроблено метод реконструкції структури поверхні за допомогою просторового розподілу пружно розсіяного світла;

- Розроблені та реалізовані експериментальні установки для послідовного (установка Рассвет) та паралельного (еліпсометрична установка) вимірювання напівсфери розподілу розсіяного світла;

- Розроблено метод та реалізовані вимірювання мапи шорсткості поверхні в субнанометровому діапазоні (еліпсометрична установка);

- Розроблена методика та реалізовані вимірювання мікроструктури розсіяного світла в околиці розсіюючих центрів (мікрорефлектометрична установка);

- Розроблено лабораторну установку та малогабаритну багатоканальну сенсорну систему для дослідження рН- та іонного складу електролітів на основі ІСПТ, модифікованих плівками каліксаренів;

- Розроблено та створено низку лабораторних стендів та діючих макетів газових аналізаторів типу “електронний ніс”, зокрема, “ГАЗ-1” та “ГАЗ-2”, із необхідним програмним забезпеченням;

NOSE 2

Обладнання

- кріостати з надпровідним соленоїдом (магнітні поля до 8 Тл, температури 1.8 – 4.2 К) та з електромагнітом (магнітні поля до 2 Тл) в комплексі з вимірювальною апаратурою (Keithley 2601 SMU, Keithley 7001 Switch, Keithley 2000 Multimeter) для електрофізичних (ВАХ) та магнітотранспортних (ефекти Холла та Шубнікова – де Гааза) вимірювань;

kryostat and Keithley

 

***

 

Установка "Рассвет" для дослідження напівсфери розподілу розсіяного світла.

 

Методика вимірювань: послідовна зі збудженням поверхневих та об'ємних хвиль.

 

Джерела лазерного випромінювання: довжина хвилі, нм: 632.8, 670; з лінійною P, S чи циркулярною поляризацією.

 

Динамічний діапазон реєстарції розсіяної інтенсивності: 8 порядків.

 

Кутова роздільна здатність, хв: 0.4

 

Фотоприймач: PMT з компютерним управлінням перемикача чутливості, селективним мікровольтметром та цифровим lock-in детектором; динамічний діапазон: 8 порядків.

 

Мінімальне значення виміряної середньоквадратичної шорсткості поверхні, нм: 0.04.

 

Час повного циклу вимірбвання, год: 3-4.

      rassvet s

 

***

 

Установка "Еліпсограф" - призначенадля паралельного вимірювання напівсфер розподілу розсіяння поверхневих та об'ємних хвиль.

 

Час повного циклу вимірювань, с: 2 з SBIG CCD камерою. З іншим типом CCD камери цей час можна зменшити до частки секунди. Час експозиції CCD камери, с: 0.04 … 10. Температурна різниця CCD сенсора, °C: <20. Динаміний діапазон CCD сенсора, bits: 16. Реалізовано автоматичний програмний контроль часу експозиції CCD камери.

 

Еліпсограф дає можливість отримувати мапи середньоквадратичної шорсткості поверхні досліджуваних зразків розмірами - до 20x20 мм2

 

Тангенційна роздільна здатність для середньоквадратичної шорсткості, нм: 0.03.

 

Латеральна роздільна здатність для середньоквадратичної шорсткості, мм: 80.

 

 

Ellipsograph pano3 s

 

***

 

Мікрорефлектометрична установка - призначена для дослідження просторового розподілу розсіяного світла поверхневими хвилями в безпосередній близькості від розсіючої поверхні, дефектів. Отримується 3D, 4D розподіл розсіяного світла.

 

Устанока базується на Carl Zeiss BK-70/50 мікроскопі.

 

3D структури реалізуються записом набору 2D зображень з різною висотою позицій площини зображення та подальшим аналізом 3D структури.

 

4D структури реалізуються як набори 3D структур, зареєстрованих з різним значенням кута падіння збуджуючого світла.

 

Мікрорефлектометрична установка реалізує автоматичний аналіз кожного кадру зображення під час експозиції та її корекцію для оптимальної якості реєстрації розподілу розсіяного світла.

           Microscattering s

Проекти

Гранти:

- УНТЦ проект №3922 «Новi технологiї генерацiї терагерцового та суб-терагерцового випромінювання з використанням нанорозмiрних напiвпровiдникових гетероструктур» (2006-2007 рр.)

- ДФФД проект №Ф25.2/098 «Дослідження електрофізичних та магнітних властивостей сучасних твердотільних наноструктур» (2006-2008 рр.)

- Грант НАН України для молодих вчених №4/19 «Дослідження електронних, змішаних плазмон-фононних та структурних особливостей в нітридних наноструктурах при нерівноважних умовах» (2011 – 2012 рр.)

- грант від German Academic Exchange Service (DAAD) A/14/02428-2014  "Electron transport properties of nanoscale quantum heterostructures based on III-nitride semiconductors for electronic biosensor applications" (у співробітництві с партнерами з Дослідницького центру з наноелектроникі м. Юлих, Німеччина) (2014 р.)

- Спільний українсько-німецький BMBF проект 01DK13016 “Device Inspiring Research and Technology Demonstration and Assessments for High-Speed and Low-Energy Nanowire Transistors” (2013-2016)

Публікації

2017