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

Пошук

Відділ фотохімічних явищ в напівпровідниках

DankoVA
керівник відділу
канд. ф.-м. наук
Данько Віктор Андрійович
тел. 525-3244,
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .ua

 

Склад відділу

Indutnyynas.gov.ua
   Індутний Іван Захарович
   гол.наук. співр., д. ф.-м. наук, проф.
   тел. 525-6342, ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
   Михайловська Катерина Василівна
   ст.н.с., канд. ф.-м. наук
 
   Минько Віктор Іванович
   ст.н.с., канд. ф.-м. наук
 
   Шеплявий Петро Євгенович
   ст.н.с., канд.техн. наук
   ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
   Сопінський Микола Вікторович
    ст.н.с., канд. ф.-м. наук
    тел. 525-3244, ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
   Назаренкова Тетяна Іванівна
   н.с.
 
   Жовмір Сергій Сергійович
   провідний інженер
 
   Братішко Тетяна Вадимівна
   інж. 1 категорії
 
   Луканюк Марія Василівна
   аспірант
 
   

Дослідження

Основні напрямки наукової і науково-технічної діяльності відділу:
   Основні напрямки фундаментальних досліджень відділу фотохімічних явищ в напівпровідниках - це вивчення фото- та термостимульованих процесів у тонкошарових структурах, зокрема термостимульованих фазово-структурних перетворень, фотостимульованих змін ближнього та середнього порядку, фотостимульованої дифузії, фотостимульованих реакцій, а також оптичних, електрофізичних та інших властивостей тонкошарових гетерофазних структур. Об’єкти досліджень - аморфні та полікристалічні світлочутливі шари, в т. ч. на основі халькогенідного скла (ХС), оксиди, гетерофазні середовища в т. ч. з включенням частинок нанометрових розмірів. Результати фундаментальних досліджень є основою прикладних, спрямованих на розробку високороздільних неорганічних резистів, тонкоплівкових структур для електроніки та технологій їх практичного застосування.

Досягнення

Найбільш вагомі наукові і науково-технічні результати:
     В 1966 р в складі Інституту напівпровідників АН УРСР організований відділ фотохімічних явищ в напівпровідниках. До 1987 року відділ очолював канд. фіз.-мат. наук М.Т. Костишин. З 1997 по 2009 рік керівником відділу був доктор фіз.-мат. наук, професор І.З. Індутний, а з 2009 року відділ очолює канд. фіз.-мат. наук В.А. Данько. У відділі працюють 1 доктор та 6 кандидатів наук.
Основним науковим напрямком створеного відділу було дослідження фотохімічних змін в шарах напівпровідників і системах напівпровідник-метал а також стимульованої випромінюванням дифузії в тонкошарових структурах. Цей напрям сформований в результаті виявлення фотографічної чутливості тонких напівпровідникових шарів (М.Т. Костишин, Е.У. Михайловська, П.Ф. Романенко, Р.А. Сандул), а також ефекту фотографічної чутливості систем, що складаються з тонких шарів напівпровідника на металевих підкладках (М.Т. Костишин, Е.У. Михайловська, П.Ф. Романенко).
    Проведено комплекс експериментальних досліджень виявлених ефектів, зокрема, закономірностей формування світлочутливих структур напівпровідник-метал ( В.А. Данько, В.П. Завада, А.В. Коломейко, М.Т. Костишин, С.А. Костюкевич, П.Е. Шепелявий), їх оптичних характеристик (І.3. Індутний, О.П. Касярум), спектрального розподілу світлочутливості (І.3. Індутний, В.С. Костко, К.В. Михайловська, П.Ф. Романенко, О.В. Стронський), температурної залежності світлочутливості (О.О. Кудрявцев, В.І. Минько), кінетики фотостимульованих перетворень (П. Ф. Романенко, О.П. Касярум, В.І. Минько, Ю.В. Ушенін).    З'ясовано вплив фотолегування металом на електричні властивості аморфних халькогенідних напівпровідників (В.А. Данько, І.З. Індутний, О.О. Кудрявцев, К. В. Михайловська, В. І. Минько), їх оптичні константи та зонну структуру (І.З. Індутний, О.О. Кудрявцев, О.П. Касярум, А.І. Стецун, М.В. Сопінський), фотоелектричні властивості (І.З. Індутний, О.О. Кудрявцев, К. В. Михайловська), локалізацію фотоактивних областей в структурі напівпровідник-метал (В.А. Данько, І.З. Індутний, О.О. Кудрявцев, О.П. Касярум, В. І. Минько). На основі виконаних експериментальних досліджень, теоретичних розрахунків та чисельного моделювання розроблена та обгрунтована модель фотостимульованої дифузії металу в шарах некристалічних халькогенідних напівпровідників (І. З. Індутний).
    З'ясовано також механізм реверсивних та нереверсивних фотоструктурних перетворень в тонких шарах аморфних халькогенідних напівпровідників та галогенідів (І.З. Індутний, О.О. Кудрявцев, О.П. Касярум, К. В. Михайловська, П. Ф. Романенко, О. В. Стронський А.І. Стецун).  Виявлено ефект гігантського збільшення фотопотемніння в частинках ХСН нанометрових розмірів, коли розміри частинок співмірні з характерними розмірами середнього порядку структури ХСН (1-2 нм) та з'ясовано природу такого ефекту (І.З. Індутний, П.Ф. Шепелявий).
    На основі результатів досліджень механізму фотостимульованої дифузії в тонкошарових структурах ХСН-Ag і фотоструктурних перетворень у шарах ХСН співробітниками відділу № 14 ІФН НАНУ ім. В. Є. Лашкарьова розроблені високороздільні реєструючі середовища, які характеризуються рядом унікальних параметрів, і технології їх практичного використання. Розробки захищені 65 патентами й авторськими свідоцтвами (включаючи 25 патентів зарубіжних країн).
Основні напрямки практичного використання розроблених реєструючих середовищ - неорганічний фоторезист для електронної техніки, середовище для запису інформації, інтегральної оптики, оптотехніки, голографії. Розроблені неорганічні фоторезисти на основі ХСН мають найбільш високу роздільну здатність серед усіх застосовуваних у мікроелектроніці фоторезистів. Шари ХСН мають значне поглинання в ближній ультрафіолетовій і навіть у видимій області спектра, що практично виключає утворення стоячих хвиль. До переваг неорганічних халькогенідних фоторезистів можна віднести їх технологічність, оскільки халькогенідні плівки можна осаджувати у вакуумі дуже однорідними як за товщиною так і за складом і вони можуть наноситись з використанням тих же технологічних процесів, що й функціональні шари в мікроелектроніці. Окрім того, для цих фоторезистів властиве велике значення показника заломлення (2.3 – 3, а інколи і вище), вони прозорі в інфрачервоній (ІЧ) області спектру (від 600 нм до 12-15 мкм), характеризуються відсутністю усадок при обробках, значною механічною міцністю та хімічною стійкістю, термічною стійкістю (до 4000C).
    У відділі № 14 під керівництвом П.Ф. Романенка розроблена технологія виробництва голографічних дифракційних ґраток і інших оптичних елементів на основі нових реєструючих середовищ (В.І. Минько, П.Ф. Романенко, І.Й. Робур, О.В. Стронський) . Технологія забезпечує виготовлення граток з просторовими частотами в інтервалі 600 - 6000 мм-1 на плоских, сферичних та інших підкладках. Дифракційна ефективність голограмних граток досягає 60 - 70% для неполяризованого випромінювання і 80 - 85% для поляризованого. Рівень розсіяного світла - 10-6, а розміри заштрихованої частини до 100×100 мм. Виготовлені гратки-оригінали придатні для багатократного копіювання. Параметри разроблених дифракційних граток аналогічні виробам провідних оптичних фірм: Milton Roy Company, Spectrogon, Edmund Scientific Company. Собівартість граток, розроблених відділом, в 2-3 рази нижче імпортних аналогів.
Розроблена також технологія запису голографічних лінз Френеля і їхніх матриць (П.Ф. Романенко, І.Й. Робур, О.В. Стронський). Такі лінзи можна формувати як безпосередньо в шарі ХСН, так і в підкладці, використовуючи отримане на ХСН зображення як літографічну маску. Отримано високоякісні бінарні лінзи в склі і кварці за допомогою рідинного і плазмохимічного травлення.
     Досить велика фотографічна широта шарів ХС дозволяє формувати профільовані дифракційні елементи, тобто оптичні елементи з заданою формою профілю штриха. Використовуючи лазерну літографію, а також додаткові обробки симетричних ґраток на шарах ХСН і структурах ХСН-метал виготовляються кіноформні дифракційні лінзи, ґратки з «блиском» і ін (І.З. Індутний, С.О. Костюкевич, П.Ф. Романенко, І.Й. Робур, О.В. Стронський, М.В. Сопінський, П.Ф. Шепелявий).
     Ця технологія застосовується і для формування пасивних елементів інтегральної оптики: елементів вводу-виводу випромінювання, дефлекторів, фокусуючих,  розщеплюючих елементів. При цьому хвилеводом може бути і сам шар ХСН, який прозорий в ІЧ-області спектра. Якщо ж хвилеводом є підкладка, тоді шар ХСН використовується як фоторезист.
Розроблена технологія була впроваджена в Державному інституті прикладної оптики (м. Казань), виготовлені по цій технології гратки використовуються в спектральних приладах АО ЛОМО (Санкт-Петербург).
     Світлочутливі шари ХСН широко використовуються для запису рельєфно-фазових голограм, у т.ч. райдужних голограм і інших голограмних захисних елементів (І.З. Індутний, С.О. Костюкевич, В.І. Минько, П.Ф. Романенко, І.Й. Робур, О.В. Стронський, П.Ф. Шепелявий). Широкий спектр світлочутливості, фотографічна широта, висока роздільна здатність, простота обробки і відсутність усадок при обробці – усе це дозволило розробити технологію виробництва якісних оригіналів голограмних захисних елементів .
     Рельєфні голограми, котрі одержують з допомогою таких неорганічних резистів, характеризуються високою дифракційною ефективністю (до 70% для одночастотних голограм), значною механічною міцністю та хімічною стійкістю, що дозволяє формувати високоякісні нікелеві матриці методом гальванопластики без додаткових технологічних обробок голограми-оригінала. Розроблені методи введення кодуючого фазового елемента при запису голограм, та запису прихованого зображення, що дає змогу вводити додаткову ступінь захисту цінних паперів, документів та інших об’єктів з допомогою голограмних міток. Розроблена та затверджена методика ідентифікації голограм з допомогою порівняльного аналізу хвильових полів голограми-еталона та голограми, яка досліджується.
      Характеристики разроблених голограм-оригіналів аналогічні виробам зарубіжних фірм: Applied Holographic, Kurtz, Криптон та ін. Собівартість оригіналів, розроблених у відділі № 14, в 2-3 рази нижче імпортних аналогів.
     В області оптичного запису інформації розроблена технологія застосування шарів ХСН  для виробництва дисків-оригіналів, а також в якості реверсивних, чи нереверсивних реєструючих середовищ (І.З. Індутний, С.О. Костюкевич, П.Ф. Шепелявий). Первинний запис інформації на оптичних компакт-дисках здійснюється зфокусованим променем лазера, розміри елементів запису складають частки мікрона. Після експонування й обробки формується диск-оригінал, з якого знімаються нікелеві копії для подальшого масового тиражування. При експонуванні шару ХСН зфокусованим променем лазера спостерігаються два ефекти стимульовані локальним нагріванням: підвищення чутливості і звуження зображення (самофокусування). Тому шари ХСН можуть використовуватися при виробництві оптичних дисків-оригіналів з підвищеною щільністю.
    В якості нереверсивних реєструючих середовищ для оптичних дисків запропоновано багатокомпонентні структури  GeSe2-In-GeSe2-Al (В.А. Данько, В.І. Минько). Показано, що лазерноактивовані процеси в таких структурах відбуваються із значними величинами активаційних бар’єрів, що дозволило розробити стабільні реєструючі середовища з енергією запису, близькою до порогової. Розроблені також структури на основі осаджених у вакуумі тонких шарів As-Te-Sn чи As-Te-In з наступним відпалом для реверсивного оптичного запису з високою щільністю за допомогою короткохвильового лазера.
     Розроблена також технологія рідинної та твердофазної імерсійної інтерференційної літографії для формування субмікронних напівпровідникових рельєфних структур та нанооптичних пристроїв із просторовою частотою до 8000 ліній на мм (І.З. Індутний, В.І. Минько, П.Ф. Шепелявий). Використовуючи просту і дешеву імерсійну голографічну літографію отримані періодичні оптичні наноструктури досить великої площі (75x75 мм) з критичними розмірами меншими 150 нм. Сформовані також періодичні субмікронні структури на поверхні напівпровідників з допомогою анізотропного травлення. Розроблена технологія дозволяє виробляти субхвильові гратки, ахроматичні поляризатори, фотонні структури, пасивні елементи інтегральної оптики та інші субмікронні і наноструктури.
      Тематика відділу розширювалась і починаючи з 90-х років було виконано об'ємний цикл досліджень в області тонкоплівкових оптичних покрить різноманітного функціонального призначення. Зокрема, створені градієнтні метал-діелектричні світлопоглинаючі покриття для видимої області спектру та технологія формування чорної матриці для дисплейної техніки (І.З. Індутний, К.В. Михайловська, П.Є. Шепелявий). Світлопоглинаючі (т.з. чорні) матриці, широко використовуються в сучасних дисплейних приладах різних типів. У таких матричних екранах проміжки між окремими пікселями, що формують зображення, заповнені чорним (світлопоглинаючим) покриттям, яке поглинає зовнішнє світло і розсіяне випромінювання від сусідніх пікселів. Усунення такого світлового фону сприяє підвищенню контрастності зображення і сприяє успішному функціонування дисплейних приладів, особливо в умовах інтенсивного освітлення (керовані літальні апарати). Розроблене покриття ахроматичне, характеризується  низьким (<1% ) значенням коефіцієнта відбивання у всьому видимому діапазоні спектру, є термічно і хімічно стабільним. Покриття інертне до люмінофорів, і не впливає на яскравість їх люмінесценції. Розробка була впроваджена у виробництво на КБ «Еротрон» (м. Львів).
     Розроблена також технологія вакуумного осадження композитних метал-діелектричних плівок для чутливих елементів неохолоджуваних інфрачервоних детекторів на основі мікроболометрів (І.З. Індутний, К.В. Михайловська, П.Є. Шепелявий).  Такі плівки характеризуються високим (до 85% ) поглинаням ІЧ-випромінювання в діапазоні 8-12 мкм та термочутливістю (ТКО ~1,5 2,5 K–1. Запропоновані термочутливі шари мають наступні переваги: механічну та хімічну стійкість, відсутність токсичних компонент, низьку вартість, сумісність з кремнієвою технологією. Вони дозволяють спростити конструкцію пікселя за рахунок можливого поєднання в одній металодіелектричній плівці функцій поглинання ІЧ-випромінювання, термочутливості та несучої мембрани.
     В останні роки у відділі проведені дослідження світловипромінюючих композитів, які містять нанокристали Si  в SiOx  матриці. Перевагою Si-SiOx композитів порівняно з пористим кремнієм є їх механічна та хімічна стійкість та повна сумісність з сучасною кремнієвою технологією.
     Розроблена технологія термостимульованого формування нанокластерів кремнію в тонких шарах SiOx, та проведені дослідження характеристик таких структур. Встановлено, що розміри і концентрація нанокластерів залежать від стехіометрії вихідної SiOx плівки, температури і тривалості відпалу. Виявлена видима фотолюмінесценція в таких шарах, та показана залежність її спектрального розподілу та інтенсивності від параметрів термічної обробки ( І.З. Індутний, П.Є. Шепелявий).
     Показана можливість створення світловипромінюючих структур на основі нанокристалів кремнію, сформованих в поруватих SiOx плівках з колоноподібною структурою. Встановлено, що розмір нанокристалів та дисперсія розмірів залежить від поруватості плівки, що дає змогу контрольовано змінювати спектральний склад випромінювання (В.А. Данько, І.З. Індутний, І.Ю. Майданчук, П.Є. Шепелявий).
     Вперше спостерігалася кінетика фазового розділення оксиду кремнію: зростання кількості коагульованого кремнію із збільшенням часу відпалу і вихід на насичення. В рамках моделі дифузійно-контрольованого формування наночасток кремнію проведена оцінка величини коефіцієнта дифузії. Одержані результати підтверджують припущення про визначальну роль  дифузії кисню в процесі структурно-фазових перетворень шарів  SiOx і утворення наночасток Si (В.А. Данько, І.З. Індутний, І.Ю. Майданчук, П.Є. Шепелявий).
     Розроблено методи модифікації азотом, або вуглецем межі нанокристал кремнію (nc-Si) – оксидна матриця, пасивації нанокристалів та зміни їх розмірів за допомогою хімічних та барометричних обробок, які дозволяють збільшити інтенсивність фотолюмінесценції структур на основі нанокристалів кремнію і змінювати спектральний склад випромінювання в широкому спектральному інтервалі (560 – 950 нм)  ( В.А. Данько, І.З. Індутний, І.Ю. Майданчук, К.В. Михайловська, П.Є. Шепелявий).
За час існування відділу було захищено 2 докторські, 15 кандидатських дисертацій, отримано більше 80 авторських свідоцтв та патентів різних країн, за наукові розробки І.З. Індутний в співавторстві отримав Державну премію України в області науки і техніки.

Розробки

   Рівень сучасної технології багато в чому визначається успіхами в розробці різноманітних оптичних реєструючих середовищ. Розвиток мікроелектроніки безпосередньо пов'язаний з удосконаленням фоторезистів для літографії, інформатики – з розвитком оптичного запису інформації, фотоніки, оптотехніки – з розробкою інтегральних, дифракційних, голографічних оптичних елементів, кіноформів і ін.
    На основі досліджень механізму фотостимульованої дифузії та фотоструктурних перетворень в тонких шарах халькогенідних скловидних напівпровідників (ХСН) в ІФН ім. В.Є. Лашкарьова розроблені високороздільні реєструючі середовища, які характеризуються рядом унікальних параметрів, що переважають кращі світові аналоги, а також технології їх практичного використання. В даній області розробниками опубліковано більше 100 робіт, в т.ч. 1 монографія, одержано 20 авторських свідоцтв та патентів.
    Розроблені неорганічні фоторезисти на основі ХСН мають найбільш високу роздільну здатність серед усіх застосовуваних у мікроелектроніці фоторезистів. Шари ХСН мають значне поглинання в ближній ультрафіолетовій і навіть у видимій області спектра, що практично виключає утворення стоячих хвиль. Ще однією перевагою неорганічного фоторезиста на основі ХСН є висока селективность травлення в рідинних травниках і при плазмохімічному (сухому) травленні. Халькогенідні резисти успішно застосовуються у багатьох областях, де необхідна суха обробка, чи використовуються підкладки складної форми, де необхідна висока роздільна здатність і широка область чутливості (у т.ч. у ближній ІЧ області й ультрафіолеті).
    До переваг неорганічних халькогенідних фоторезистів можна віднести їх технологічність, оскільки халькогенідні плівки можна осаджувати у вакуумі дуже однорідними як за товщиною так і за складом і вони можуть наноситись з використанням тих же технологічних процесів, що й функціональні шари в мікроелектроніці. Окрім того, для цих фоторезистів властиве велике значення показника заломлення (2.3 – 3, а інколи і вище), вони прозорі в інфрачервоній (ІЧ) області спектру (від 600 нм до 12-15 мкм), характеризуються відсутністю усадок при обробках, значною механічною міцністю та хімічною стійкістю, термічною стійкістю (до 4000C). Такі характеристики дозволяють використовувати халькогенідні фоторезисти для виготовлення ефективних дифракційних граток, лінійок ІЧ мікролінз, мікролінз для оптичних волокон в поєднанні з дво- та трирозмірними фотонними кристалами.
    Основні напрямки практичного використання розроблених реєструючих середовищ - неорганічний фоторезист для електронної техніки, середовище для запису інформації, інтегральної оптики, оптотехніки, голографії. В інституті розроблена технологія виробництва голографічних дифракційних ґраток і інших оптичних елементів. Технологія включає процеси нанесення реєструючого середовища, експонування інтерференційним полем і післяекспозиційної обробки. Оптимізація технологічних процесів здійснювалася не тільки шляхом експериментальних досліджень, але і за допомогою комп'ютерного моделювання процесів формування голографічного рельєфу в залежності від умов експонування, складу селективних травників, просторових частот і інших параметрів. Технологія забезпечує виготовлення граток з просторовими частотами в інтервалі 600 - 6000 мм-1 на плоских, сферичних та інших підкладках. Дифракційна ефективність голограмних граток досягає 60 - 70% для неполяризованого випромінювання і 80 - 85% для поляризованого. Рівень розсіяного світла - 10-6, а розміри заштрихованої частини до 100х100 мм. Виготовлені гратки-оригінали придатні для багатократного копіювання. Світлочутливі середовища та технологія виготовлення голограмних граток захищені вітчизняними та закордонними патентами.
    Параметри разроблених дифракційних граток аналогічні виробам провідних оптичних фірм: Milton Roy Company, Spectrogon, Edmund Scientific Company. Собівартість граток, розроблених інститутом, в 2-3 рази нижче імпортних аналогів.
    Розроблена також технологія запису голографічних лінз Френеля і їхніх матриць. Такі лінзи можна формувати як безпосередньо в шарі ХСН, так і в підкладці, використовуючи отримане на ХСН зображення як літографічну маску. Отримано високоякісні бінарні лінзи в склі і кварці за допомогою рідинного і плазмохимічного травлення.
    Досить велика фотографічна широта шарів ХС дозволяє формувати профільовані дифракційні елементи, тобто оптичні елементи з заданою формою профілю штриха. Використовуючи лазерну літографію, а також додаткові обробки симетричних ґраток на шарах ХСН і структурах ХСН-метал виготовляються кіноформні дифракційні лінзи, ґратки з «блиском» і ін.
    Ця технологія застосовується і для формування пасивних елементів інтегральної оптики: елементів вводу-виводу випромінювання, дефлекторів, фокусуючих,  розщеплюючих елементів. При цьому хвилеводом може бути і сам шар ХСН, який прозорий в ІЧ-області спектра. Якщо ж хвилеводом є підкладка, тоді шар ХСН використовується як фоторезист.
    Розроблена технологія була впроваджена в Державному інституті прикладної оптики (м. Казань), виготовлені по цій технології гратки використовуються в спектральних приладах АО ЛОМО (Санкт-Петербург).
    Світлочутливі шари ХСН широко використовуються для запису рельєфно-фазових голограм, у т.ч. райдужних голограм і інших голограмних захисних елементів. Широкий спектр світлочутливості, фотографічна широта, висока роздільна здатність, простота обробки і відсутність усадок при обробці – усе це дозволило розробити технологію виробництва якісних оригіналів голограмних захисних елементів .
    Рельєфні голограми, котрі одержують з допомогою таких неорганічних резистів, характеризуються високою дифракційною ефективністю (до 70% для одночастотних голограм), значною механічною міцністю та хімічною стійкістю, що дозволяє формувати високоякісні нікелеві матриці методом гальванопластики без додаткових технологічних обробок голограми-оригінала. Розроблені методи введення кодуючого фазового елемента при запису голограм, та запису прихованого зображення, що дає змогу вводити додаткову ступінь захисту цінних паперів, документів та інших об’єктів з допомогою голограмних міток. Розроблена та затверджена методика ідентифікації голограм з допомогою порівняльного аналізу хвильових полів голограми-еталона та голограми, яка досліджується.
    Розроблена технологічна документація на процес виготовлення захисних голограм. Технологія  захищена авторськими свідоцтвами та патентами
        Характеристики разроблених голограм-оригіналів аналогічні виробам зарубіжних фірм: Applied Holographic, Kurtz, Криптон та ін. Собівартість оригіналів, розроблених інститутом, в 2-3 рази нижче імпортних аналогів.
    В області оптичного запису інформації розроблена технологія застосування шарів ХСН  для виробництва дисків-оригіналів, а також в якості реверсивних, чи нереверсивних реєструючих середовищ. Первинний запис інформації на оптичних компакт-дисках здійснюється зфокусованим променем лазера, розміри елементів запису складають частки мікрона. Після експонування й обробки формується диск-оригінал, з якого знімаються нікелеві копії для подальшого масового тиражування. При експонуванні шару ХСН зфокусованим променем лазера спостерігаються два ефекти стимульовані локальним нагріванням: підвищення чутливості і звуження зображення (самофокусування). Тому шари ХСН можуть використовуватися при виробництві оптичних дисків-оригіналів з підвищеною щільністю.
    В якості нереверсивних реєструючих середовищ для оптичних дисків запропоновано багатокомпонентні структури  GeSe2-In-GeSe2-Al. Показано, що лазерноактивовані процеси в таких структурах відбуваються із значними величинами активаційних бар’єрів, що дозволило розробити стабільні реєструючі середовища з енергією запису, близькою до порогової. Розроблені також структури на основі осаджених у вакуумі тонких шарів AS-Te-Sn чи AS-Te-In з наступним відпалом для реверсивного оптичного запису з високою щільністю за допомогою короткохвильового лазера.
    Розроблена також технологія імерсійної інтерференційної літографії для формування субмікронних напівпровідникових рельєфних структур та нанооптичних пристроїв із просторовою частотою до 6000 ліній на мм. Використовуючи просту і дешеву імерсійну голографічну літографію отримані періодичні оптичні наноструктури досить великої площі (75x75 мм) з критичними розмірами меншими 150 нм. Сформовані також періодичні субмікронні структури на поверхні напівпровідників (Si, GaAs) з допомогою анізотропного травлення. Розроблена технологія дозволяє виробляти субхвильові гратки, ахроматичні поляризатори, фотонні структури, пасивні елементи інтегральної оптики та інші субмікронні і наноструктури. Розроблена технологія захищена авторськими свідоцтвами та патентами, і впроваджена на НПО «Оптика» (м. Феодосія) для виготовлення високоточних металізованих зображень.
    Створені градієнтні метал-діелектричні світлопоглинаючі покриття для видимої області спектру та технологія формування чорної матриці для дисплейної техніки. Світлопоглинаючі (т.з. чорні) матриці, широко використовуються в сучасних дисплейних приладах різних типів. У таких матричних екранах проміжки між окремими пікселями, що формують зображення, заповнені чорним (світлопоглинаючим) покриттям, яке поглинає зовнішнє світло і розсіяне випромінювання від сусідніх пікселів. Усунення такого світлового фону сприяє підвищенню контрастності зображення і сприяє успішному функціонування дисплейних приладів, особливо в умовах інтенсивного освітлення (керовані літальні апарати).  Розроблена технологія нанесення градієнтних метал-діелектричних покрить та формування чорної матриці для дисплеїв різного призначення. Розроблене покриття ахроматичне, характеризується  низьким (<1% ) значенням коефіцієнта відбивання у всьому видимому діапазоні спектру, є термічно і хімічно стабільним. Покриття інертне до люмінофорів, і не впливає на яскравість їх люмінесценції. Крім того, ці покриття  характеризуються також наступними перевагами :
    -негігроскопічність і відсутність дегазації у вакуумі;
    -низька вартість  матеріалів, які входять в склад чорних покриттів;
    -відсутність отруйних і екологічно небезпечних компонент.
    Розробка захищена авторськими свідоцтвами та патентами, і була впроваджена у виробництво на КБ «Еротрон».

Обладнання

 

Обладнання та установки(фото):
Основне технологічне обладнання:
- 4 вакуумних установки для нанесення тонких шарів та тонкошарових структур різного складу

- 3 голографічних установки на віброзахищених столах в підвальному приміщенні з контрольованою температурою та вологістю, ізольовані фундаменти масою по 40 т.

 

Др. фіз.-мат. наук І.З. Індутний та канд. фіз.-мат. наук В.І. Минько готують оптичну схему для інтерференційної лазерної літографії.

Проекти

 

Публікації

2017