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

Пошук

 Відділ іонно-променевої інженерії

 romanuk
  Романюк Борис Миколайович
  пров.н.с., д. ф.-м. наук, професор,
  керівник відділу
  тел. +38 044 525-5724
  ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 

 

 

Склад відділу

        Мельник Віктор Павлович
пров.н.с., д. ф.-м. наук
тел. 525-60-10
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
oberemok
 
 
 
 
Оберемок Олександр Степанович
ст.н.с., канд. ф.-м. наук
тел. 525-57-24
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
IMG 2376c
 
 
 
 
Педченко Юрій Миколайович
н.с., 
тел. 525-57-24,
кім. 35, вн. 6-72
         Сапон Сергій Васильович
н.с., 
тел. 525-57-24,
кім. 36, вн.6-36
YJhhwjBJafc         Федулов Віктор Васильович
пров. інженер 
тел. 525-57-24,
кім. 37, вн. 7-08
Eshan_Victor.jpg
 
 
 
 
Єшан Віктор Миколайович
пров. інженер
тел.525-62-82,
кім. 271, вн. 4-83
3uW2qFSjGG8
 
 
 
 
Космін Анатолій Семенович
інженер І кат.
тел. 525-57-24,
кім. 40а, вн. 6-74

Klimovskaya

 
 
 
 
Клімовська Алла Іванівна
пр.н.с., д. ф.-м. наук
тел. 525-70-91
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
IMG 0840
 
 
 
 
Сабов Томаш Мар'янович
пров. інженер
тел. 525-57-24
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 
 
 
Дубіковський Олександр Володимирович
інженер І кат.
тел. 525-57-24
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
IMG 7003
 
 
 
 
Нікірін Віктор Андрійович
м.н.с., пров. інженер 
тел. 525-57-24
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дослідження

Основні напрямки наукової і науково-технічної діяльності відділу 


Фізика поверхні напівпровідників та нанорозмірних структур, багатофазові шарувати структури та тонкі плівки, квантово-розмірні ефекти, прилади на основі поверхнево-чутливих ефектів (газові датчики, сонячні фотоелементи з комбінованими бар’єрами).

Керівник відділу - доктор ф.-м. н., проф. Б.М. Романюк

  • Дослідження процесів взаємодії прискорених іонів з твердотільними матрицями;
  • Фізика процесів радіаційного дефектоутворення;
  • Поверхня, приповерхневі шари, тонкі плівки, процеси масопереносу та самоорганізації, стимульовані іонним опроміненням;
  • Фізичні явища в термохромних та електрохромних плівках;
  • Мас-спектрометричні дослідження шаруватих структур;
  • Процеси гетерування домішок для сонячної енергетики;

 

Досягнення

Найбільш вагомі науково-технічні результати

 

  • Знайдено ефект збільшення інтенсивності фотолюмінесценції наноструктур на основі кремнію за рахунок низькотемпературних відпалів в атмосфері азоту.
  • Показано, що іонна імплантація вуглецю при формуванні наноструктур стимулює ріст окисної фази в кремнії і приводить до виникнення смуг фотолюмінесценції в короткохвильовій області спектру.
  • Знайдено ефект впливу in situ ультразвукового опромінення при іонній імплантації домішок на їх дифузію в кремнії.
  • Знайдено ефект стимульованої іонною імплантацією релаксації напружених шарів SiGe на кремнії.
  • Знайдено критичні параметри синтезу термохромних плівок окислу ванадію з високим вмістом упорядкованої моноклінної фази VO2.
  • Показано, що гідростатичне стиксування суттєво впливає на синтез прихованих діелектричних шарів в кремнії.

 

Розробки

Найбільш вагомі науково-технічні розробки

 

1. Розроблено нову, альтернативну МПЕ, технологію формування нанорозмірних кристалів кремнію, вбудованих в діелектричну матрицю SiO2 , розвинуто термодинамічну теорію фазового розпаду композиту SiOx, досліджено основні етапи процесу.

Технологія базується на принципі керованої самоорганізації та пасивації а) парами HF поверхневої та (або) УЗ обробки - рекомбінації, вона дозволяє змінювати задану глибину локалізації НК, їх розмір, забезпечити малий розкид по розмірах, отримати високу інтенсивність фотолюмінесценції в широкому діапазоні енергій свічення (відділ №9, відділ №14).

Image by transmission electron microscopy

Зображення методом просвічуючої електронної спектроскопії (TEM) композиту SiOX з кремнієвими нанокристалітами (виділені колами). Нанокристаліти отримані при розпаді SiOX композиту. На вставках: модель нанокристалітів із SiOX оболонкою (a) та без неї, після HF  та  УЗ обробки (b). Технологія є перспективною  для виготовлення перепрограмованої пам’яті (ПП), систем резонансного тунелювання, для виготовлення квантових катодів, люмінесцентних джерел світла, в інтегральних схемах, для використання  в газовій сенсориці.

2. Розроблено наступні високотехнологічні мікро (нано) технології:

  • метод формування надмілких p-n переходів з використанням імплантації з in-situ УЗО;
  • метод двостадійного синтезу плівок діоксиду ванадію, які мають високі параметри термохромного ефекту;
  • створення ефективних люмінесцентних кремнієвих нанокластерних структур;
  • метод калібрування аналітичного обладнання для кількісного прецизійного елементного аналізу;
  • способи створення та оптимізації параметрів компонентів мікросхем високого ступеню інтеграції (< 0,25 мкм): плазмово-хімічне осадження плівок нітриду титану, діелектриків на основі оксидів рідкоземельних елементів та силіцидних плівок;
  • метод іонно-променевого стимульованого формування в кремнії вбудованих прихованих шарів діелектрика з високим вмістом Si-нк (Група 1).

method

 

3. Розроблено компактні модулі фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії.

Робота виконуються за рахунок благодійних внесків, в тому числі і самих виконавців. Цей виріб (далі - модуль) є дослідною розробкою і призначений для використання у польових умовах (зокрема у зоні АТО, геологічних експедиціях, тощо) для живлення і зарядки низьковольтної електронної апаратури (радіостанцій, мобільних телефонів, тепловізорів, планшетів, і т.п.).

photovoltaic module 01

Директор Інституту фізики напівпровідників О.Є. Бєляєв (другий зліва) та учасники проекту (зліва направо): Б.М.Романюк, В.Г. Литовченко, В.П. Мельник поруч з модулями сонячних фотоперетворювачів.

Модуль перетворює енергію сонячного або іншого видимого  світла в електричну енергію. Ця енергія може бути використана безпосередньо для живлення апаратури  при яскравому сонячному освітленні. В інших випадках живлення і зарядка апаратури проводиться від вбудованих в модуль акумуляторів навіть у нічний час. Зарядка вбудованих акумуляторів може проводитися при будь-якому (навіть слабкому) освітленні модуля, наприклад при хмарності. Фотографії модуля наводяться на наступному рисунку.

photovoltaic module 02

photovoltaic module 03

Сонячний модуль у складеному  та у робочому стані. Підключено мобільний телефон, 4 акумулятори та комп’ютер.

Області застосування:

Живлення і зарядка низьковольтної електронної апаратури (радіостанцій, мобільних телефонів, тепловізорів, планшетів, тощо).

Короткий опис:

Модуль включає  дві автономні частини, які в неробочому стані складаються і закриваються на фіксатори. Збоку знаходяться 2 стандартні автомобільні роз'єми. У робочому стані модуль слід відкрити і розташувати в напрямку Сонця. Для зарядки і живлення апаратури з напругою менше 12 В (наприклад, мобільних телефонів) слід застосовувати відповідні адаптери (випускаються серійно для використання в автомобілях). Модуль герметизировано, проте слід уникати зберігання під дощем і на вологих поверхнях (танучий сніг, калюжі). У неробочому стані модуль має бути складений, а розйоми закриті кришками.

Технічні характеристики модуля

Робоча напруга,
В
Потужність при стандартній
освітленності (АМ 1,5),
Вт
Ємність аккумуляторів,
А·год
Габаритні розміри
в робочому стані,
мм
Вага,
кг
12 20 від 2 до 6 530х460х36 6

Переваги:

Модуль являє собою компактну складану конструкцію, пристосовану для переноски. У модуль вмонтовано акумуляторні батареї, які забезпечують проведення підзарядки пристроїв навіть при відсутності освітлення. Панелі сонячних батарей захищено гартованим склом, що дозволяє використовувати їх в екстремальних умовах. Модулі герметизовані та пофарбовані у камуфляжні кольори. Собівартість розробленої сонячної батареї – близько 3000 грн.

Стан розробки:

На даний час (1 травня 2015 р.) виготовлено і передано до зони АТО 19 модулів. В розробці та виготовленні модулів приймали участь співробітники Інституту фізики напівпровідників Литовченко В.Г., Костильов В.П., Романюк Б.М., Мельник В.П., Попов В.Г., Коркішко Р.М., Мусаєв С.М., Космін А.С.

Обладнання

Обладнання та установки

 

  •   Прискорювачі іонів з енергіями 5 – 200 кеВ: «Везувій 1», «Везувій 5», «МРВ-202»;
  •   Оже-спектрометр 09 ИОС 10-005
  •   Мас спектрометри INA-3, Atomika 6500
  •   Скануючий електронний мікроскоп  МРЕМ-200
  •   Оптичний мікроскоп NU-2E, металографічний мікроскоп
  •   Інтерферометр
  •   Характеріограф Л2-06
  •   Установка для вимірів питомого та поверхневого опору
  •   Ділянка шліфовки та поліровки зразків
  •   Установка швидкого фотонного відпалу
  •   Установка вимірювання часу життя носіїв заряду
  •   Установка для вимірювання спектрів фотолюмінесценції
  •   Профілометри DEKTAK-3030 та AlphaStep-100
  •   Установки вимірювання термо- та електрохромних властивостей
  •   Лазерний мас-спектрометр ЕМАЛ-2
  •   Ділянка плазмо-хімічного травлення
  •   Ділянка фотолітографії та нанесення фоторезисту

equipment1

Мас спектрометр INA-3

equipment2

DSCN4117

Профілометр Dektak 3030

DSCN4109p

 Установки плазмо-хімічного травленяя та фотолітографії

 123 P61201-135739

{tab Проекти}

Загальноінститутські теми Президії НАН України


НАУКОВА: № ІІІ-5-11 «Електричні, оптичні та адсорбційні властивості тонко плівкових структур з напівпровідниковими нановключеннями». Термін виконання: 01.01.2011 – 31.12.2015 рр.

Тема 51/9 по Проекту № 25-2010 «Розробка мікроелектронного газового датчику сірководню на основі нанопористих шарів для контролю навколишнього середовища» Комплексної науково-технічної програми «Сенсорні системи для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб» початок - 2010 р., закінчення робіт - 2018р.

№ ІІІ-10-15 «Розробка методів одержання та метрологічного забезпечення складних напівпровідників та приладових структур», 2015 – 2017 рр.

1.1.12 «Розроблення і створення  технологій вирощування фото-, термо- та  лектрохромних матеріалів для систем регулювання світлових та теплових потоків», 2008-2017 рр.

61/15-Н «Дослідження механізмів іонно-стимульованого зародження та росту  наноструктурованих плівок оксидів перехідних металів для сенсорів і каталізаторів хімічних реакцій» 2015-2019 рр.

1.1.4/9 «Розроблення і створення технологій вирощування нанокристалічних багатокомпонентних структур енергонезалежної пам’яті для інформаційних систем», 2008 - 2017 рр.

1.1.6/18 «Розроблення і створення технологій вирощування планарних структур для електрохімічних сенсорів газового аналізу», 2008 - 2017 рр.

3.41.12 «Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідни-кових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки», 2012 – 2016 рр.

76-02-14 «Формування і властивості гетероструктур Si\SiO2\Si з вбудованими в діелектрик нанокластерами кремнію: експеримент, моделювання, вплив вуглецю», 2014 – 2015 рр.

 

Публікації

 

2016