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

Пошук

Деталі
Перегляди: 2953

Відділ фізики поверхні та напівпровідникової нанофотоніки

Korbutayk  Керівник відділу
д.ф-м.наук, професор
Корбутяк Дмитро 
 
тел.: 044 525 59 44,  вн. 3 98
 
 
 
 

Склад відділу

Voznuk
Вознюк Евгеній 
провідний інженер-технолог
тел.: 044 525 63 91
вн. 3 97
   
Alex Косинов Олександр
м.н.сп.

E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91
вн. 4 31

 
   
Ermakov Єрмаков Валерій
к.ф-м. наук
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91 
вн. 4 31
   
Ivaskevich Іваськевич Людмила
Інж. 1-кат.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
внl. 3 81
   
Kalitchuk Калитчук Сергій 
к. ф-м. наук, ст.н.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91 
вн. 3 97
   
Demchina Демчина Любомир
к.ф.-м. наук, ст.н.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
телl. 044 525 63 91 
вн. 3 97
   
IMG 0743 Будзуляк Сергій 
к.ф.-м. наук наук, ст.н.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91 
вн. 4 31
 

 
Kupchak

Купчак Ігор 

 к.ф.-м. наук наук, ст.н.

e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91 
вн. 3 97
 
 
Lotsko
Луцько Олександр
н.сп.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91 
вн. 3 97

 
 

 
Kapusch

Капуш Ольга

к.ф.-м. наук наук, ст.н.
E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91
вн. 4 31
 

 
Kulchytsky

Кульчицький Богдан
м.н.с
E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91
вн. 4 31
 

 
13935077 968451793277612 8461058428860936542 n

Дремлюженко Ксенія

аспірант

E-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Tel. 044 525 63 91
вн. 4 31
 

 
hatilov

Гатілов Сергій
аспірант

E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
тел. 044 525 63 91
вн. 4 31

Лабораторія №9-1 Лабораторія фізико-технічних основ напівпровідникової фотоенергетики

Зав. лаб. Костильов Віталій Петрович

Лабораторія №9-2 Лабораторія нетрадиційних та відновлювальних джерел енергії

Зав. лаб. Клюй Микола Іванович

Лабораторія №9-3 Лабораторія фізики адсорбційних і поверхневих ефектів в напівпровідниках і тонких плівках

Зав. лаб. Євтух Анатолій Антонович

Дослідження

Основні напрямки наукової і науково-технічної діяльності відділу

1. Напівпровідникове матеріалознавство та сенсорні системи

2. Фізика низькорозмірних систем, мікро- та наноелектроніка

 

Досягнення

Найбільш вагомі наукові і науково-технічні результати:

  • Встановлені домінуючі механізми трансформації домішково-дефектних комплексів в монокристалах CdTe, CdZnTe під дією зовнішніх технологічних обробок (НВЧ-обробка, γ-опромінення, термічний відпал) та знайдені оптимальні режими таких обробок, що приводять до покращення структурної досконалості вказаних монокристалів
  • Формування на поверхні колоїдних нанокристалів CdSe розміром 2-3 нм пасивуючих шарів (оболонок) більш широкозонних напівпровідників CdS та ZnS призводить до зменшення ефективного значення Eg (довгохвильовий зсув краю смуги поглинання та максимуму смуги екситонної фотолюмінесценції) внаслідок збільшення об'єму локалізації фотогенерованого електрона за рахунок його часткового тунелювання у шар CdS чи ZnS. Ефект "пасивації" поверхні нанокристала (зниження кількості дефектів типу обірваних звязків) проявляється в пригніченні "дефектної" смуги фотолюмінесценції (ФЛ) та зростання ефективності екситонної ФЛ у 2-5 разів 
  • Встановлено, що розподіл за розмірами нанокристалів (НК) CdTe в полімерній матриці полідіаладіндиметиламоній хлориду (ПДДА) в результаті тривалої витримки при кімнатній температурі набуває бімодального характеру. Побудована модель зсуву Стокса в квантових точках CdTe в полімерній матриці. Показано, що гігантські зсуви Стокса (~0,6 еВ), що спостерігаються в таких наноструктурах можуть бути пояснені при умові врахування (поряд з короткодіючою) далекодіючої компоненти обмінної електрон-діркової взаємодії
  • Побудована модель резонансного (синглет-триплетного) та нерезонансного (зумовленого розподілом наночастинок за розмірами) зсуву Стокса в колоїдних КТ CdTe в наближенні ефективних мас з врахуванням поляризаційних ефектів, розподілу КТ за розмірами та внеску фононів у формування спектрів поглинання і ФЛ. Показано, що резонансний і нерезонансний зсуви Стокса в КТ CdTe досягають значень 50-100 меВ і 150-250 меВ, відповідно, в діапазоні розмірів КТ 1,5 - 3 нм. Порівняння розрахованих залежностей зсуву Стокса з виміряними експериментально показало добре узгодження у всьому діапазоні розмірів нанокристалів.
  • Розроблена модель екситонної фотолюмінесценції нанокристалів Si і Ge в оксидних матрицях SiO2, GeO2 та Al2O3 з врахуванням скінченності потенціального бар’єру і ефекту діелектричного підсилення кулонівської взаємодії носіїв заряду
  • Виявлена залежність розмірів КТ CdTe в колоїдних розчинах від хімічного складу пасиватора. Показано, що L-цистеїн створює більш слабкі зв’язки з поверхнею CdTe, ніж тіогліколева кислота, що сприяє "освальдівському дозріванню" і відповідному збільшенню розмірів КТ.
  • Розроблені методи вимірювання тензорезистивних характеристик сильно деформованих монокристалів кремнію та германію, які дозволяють створити датчики великих тисків, що здатні працювати в широкому температурному діапазоні (4,2 - 300 К). Виявлений ефект деформаційно-індукованого переходу метал-ізолятор в n-Si та n-Ge, який дає можливість створити порогові датчики тиску
  • Виготовлені дослідні зразки детекторів гамма-  і рентгенівського випромінювання на основі монокристалів CdTe і CdZnTe та показана можливість їх використання в якості активних елементів медичних рентгенометрів та портативних приладів радіаційного моніторингу і контролю за переміщенням радіоактивних речовин
  • Вперше встановлено, що у квантово-розмірних структурах різного типу при малих розмірах квантування (менше 5 нм) внаслідок осциляцій в перекритті електронних і діркових хвильових функцій стає суттєвим квантово-механічний ефект немонотонної залежності випромінювального часу життя екситонів від розміру структури, який приводить до чіткого прояву у вимірюваних спектрах ФЛ кількох смуг люмінесценції з різними часами затухання
  • Встановлені механізми випромінювальної рекомбінації в надкороткоперіодних надгратках GaAs/AlAs з шириною квантових ям і бар'єрів, що складає 1 -3 моношари об'ємного матеріалу
  • Показано, що в несиметричних короткоперіодних надгратках GaAs/AlAs, у яких ширина бар'єру вдвічі менша від ширини квантової ями, спостерігаються прямі випромінювальні переходи з інтенсивністю фотолюмінесценції в 3- 5 разів більшою, ніж в симетричних надгратках з однаковою шириною квантової ями 
  • При збудженні спектрів фотолюмінесценції фемптосекундними лазерними імпульсами виявлені особливості динамікиекситонної рекомбінації в квантових надгратках GaAs/AlAs, пов'язані, зокрема, у надгратках з товщиною шарів GaAs порядку і більше радіуса екситона з переключенням рекомбінаційних каналів легкі-важкі екситони, що відбувається в інтервалі ~ 230 пс, а у надгратках з товщиною квантових ям в ~ 1,5 рази меншою від об'ємного значення радіуса екситона в GaAs - з локалізацією вільних екситонів на гетеромежах протягом ~ 150 пс
  • Проведені порівняльні дослідження спектрів низькотемпературної фотолюмінесценції симетричних ((GaAs)n/(AlAs)n) та антисиметричних ((GaAs)n/(AlAs)m, m=n/2) короткоперіодних квантових надграток (НГ). Показано, що зменшення товщини бар'єру приводить до зміни типу випромінювальних переходів, зумовленої переходом мінімуму зони провідності з Xz-точки AlAs в Г-точку GaAs. Це, в свою чергу, приводить до значного зростання інтенсивності фотолюмінесценції

Розробки

Найбільш вагомі науково-технічні розробки 

  • Розроблені та виготовлені напівпровідникові детектори радіоактивного випромінювання на основі монокристалів CdTe, перспективні для використання в дозиметрах, медичній апаратурі тощо
  • Спільно з НВКП "Спаринг-Віст" (м. Львів) розроблені професійні індивідуальні дозиметри гамма-випромінювання з використанням CdTe-детекторів
  • Розроблений спосіб вирощування в атмосфері водню монокристалів CdTe та CdZnTe, перспективних для виготовлення неохолоджуваних детекторів рентгенівського та гамма-опромінення , фотоприймачів, фотоперетворювачів та інших напівпровідникових приладів.
  • Розроблений спосіб підвищення чутливості і радіаційної стійкості CdTe- та CdZnTe-детекторів іонізуючого випромінювання шляхом проведення низькодозового НВЧ-опромінення пластин, з яких виготовляються детектори
  • Розроблений спосіб виготовлення світловипромінюючого пристрою на основі квантових точок телуриду кадмію
  • Розроблений новий спосіб виготовлення оптрона, в якому фотоприймачем є гетероелемент, виготовлений з шаруватих напівпровідників GaSe та InSe, а світловипромінюючий пристрій виконаний у вигляді електролюмінесцентної багатошарової полімерної матриці з квантовими точками телуриду кадмію, яка нанесена на поверхню GaSe.

Обладнання

Вимірювальний комплекс для низькотемпературних досліджень

оптичних і люмінесцентних властивостей напівпровідників А2В6, А3В5 

та квантово-розмірних структур на їх основі 

IMG 1471

Характеристики:

Температурний діапазон 4.2 - 300 К

Установка для досліджень електрофізичних властивостей

високоомних монокристалів CdTe та CdZnTe

 IMG 0729

 

Проєкти

Державні та міжнародні програми і проекти

  • Проект в рамках програми "Нанотехнології та наноматеріали":

 - Розробка методик формування наноструктурованих об'єктів на поверхні напівпровідників типу А2В6 методами хімічного травлення та колоїдного синтезу в розчинах, інкорпорація в твердотільні матриці і дослідження оптичних та електрофізичних властивостей (2010-2014)

  • Проект в рамках цільової комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України:

 - Дослідження механізмів підсилення фотоструму та фотолюмінесценції в напівпровідникових наноструктурах, сформованих в оксидних і полімерних матрицях (2010-2014)

 - Розробка ефективних методик синтезу нанокристалів CdTe, дослідження їх люмінесцентних властивостей та створення високоефективних світловипромінюючих пристроїв на їх основі (2012-2013)

  • Проект УНТЦ

 - Виготовлення CdTe детекторів радіоактивного випромінювання та екологічно шкідливих газів" (1996 - 1998)

  • Проекти МОН України:

 - Нейтральні і заряджені екситони в наноструктурах (2004)

 - Теоретичні і експериментальні дослідження випромінювальних процесів в кремнієвих і германієвих наноструктурах (2007)

 - Розроблення і оптимізація ефективних методів вирощування та збагачення ізототопом 82Se монокристалів ZnSe та процесів хімічного полірування їх поверхні для виготовлення робочих елементів низькотемпературних сцинтиляційних болометрів (2011-2012)

  • Проекти Державного фонду фундаментальних досліджень України:

 - Люмінесцентні характеристики та стуктура квантових надграток з коругованими гетеромежами (1999-2000);

 - Розробка нових типів детекторів високоенергетичних ядерних випромінювань (1999 - 2000)

 - Екситонні стани та міжчастинкові взаємодії в напівпровідникових наноструктурах (2004 - 2006)

 - Нанозондові та оптичні дослідження впливу структурованих металічних шарів на випромінювання та розсіювання світла в напівпровідникових структурах (2007-2008)

 - Випромінювання та розсіяння фотонів напівпровідниковими квантовими точками в середовищах з різною топологією (плівки, фотонні кристали, плазмонні наноструктури (2011-2012)

 - Синтез нанокристалічних сполук А2В6 та дослідження їх оптичних і люмінесцентних властивостей (2011-2012)

 - Напівпровідникові нанокристали (квантові точки) як перспективні раманівські маркери для біомедичного застосування (2013-2014)

  • Проекти по програмі "Сенсорика":

- Розробка імпульсного медичного рентгенометра на основі напівпровідникових детекторів (2002-2005)

- Розробка та виготовлення радіаційно-стійких напівпровідникових сенсорів гамма-випромінювання (2004-2005)

- Розробка багатофункціональних сенсорних систем для оснащення автоматизованих комплексів радіаційно-екологічного моніторингу  (2005-2007)

- Розроблення і створення багатофункціональних приладів радіаційного моніторингу (2008-2012)

- Розроблення та створення високоефективних нанокристалічних світлодіодів (2008-2012)

  • Проекти по програмі "Сертифікація":

 - Люмінесцентна діагностика структурної досконалості, мікронеоднорідностей гетеромеж, електронно-діркових та геометричних параметрів квантово-розмірних структур (2002 - 2004)

 - Розробка методів контролю параметрів напівпровідникових контролю параметрів напівпровідникових детекторів іонізуючого випромінювання (2004-2005)

 - Розробка люмінесцентних методів діагностики стану поверхні та неоднорідності наноструктур на основі напівпровідникових сполук А2В6, А3В5 (2006-2007)

Публікації

2019