- Деталі
- Перегляди: 17317
Відділ іонно-променевої інженерії і структурного аналізу
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;
Склад відділу
 |
Заступник завідувача відділу
Стадник Олександр Анатолійович кандидат ф.-м. наук, ст.н.с. тел./ факс. (044)525-6250 ел. пошта: stadnik@isp.kiev.ua |
||
 |
Гудименко Олександр Йосипович кандидат фiз.-мат. наук, ст.н.с. |
||
 |
|
|
|
 |
|
|
Єфремов Олексій Олександрович
с.н.с., к. ф.-м. н. Ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. @isp.kiev.ua |
 |
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
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
|
||
 |
Дубіковський Олександр Володимирович
кандидат фіз.-мат. наук, н.с.
тел. 525-57-24
кім. 227, вн. 4-44
ел. пошта:
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
|
||
 |
Федулов Віктор Васильович пров. інженер
тел. 525-57-24,
кім. 37, вн. 7-08
|
||
 |
|
|
Єшан Віктор Миколайович
пров. інженер
тел.525-62-82,
кім. 271, вн. 4-83
|
|
|
|||
 |
Космін Анатолій Семенович
інженер І кат.
тел. 525-57-24,
кім. 40а, вн. 6-74
|
||
 |
Косуля Олександр Валерійович кандидат фіз.-мат. наук, м.н.с.
тел. 525-57-24,
кім. 227, вн. 4-44
ел. пошта:
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
|
||
 |
Лобортас Людмила Євгенівна пр. інж. тел.: (044)525-59-40, вн. 7-12 ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. |
||
 |
Пантелеев О.Г. М.н.с. |
||
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).
|
|
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).
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.).
Академік 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.
|
|
|
||||
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
- Мас спектрометри Ion Tof IV, Atomika 4000, INA-3, Atomika 6500
- Оже-спектрометр 09 ИОС 10-005
- Прискорювачі іонів з енергіями 5 – 200 кеВ: «Везувій 1», «Везувій 5», «МРВ-202»;
- 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
Мас-спектрометри
Прискорювач іонів
Мас спектрометр INA-3
Профілометр Dektak 3030
Установки плазмо-хімічного травленяя та фотолітографії
Проекти
Загальноінститутські теми Президії НАН України
РК 0123U101196 Додаткові відомчі теми науково-дослідних робіт 2023 р., керівниками яких є молоді вчені "Мас-спектрометричні дослідження в технології виготовлення багатоелементних ІЧ-фотоприймачів на основі антимоніду індію" Керівник: Дубіковський О. В., науковий співробітник.
4.4/23-П, РК 0123U100458 Наукові і науково-технічні (експериментальні) роботи за пріоритетним напрямом на 2023-2024 рр. (6541230)"Розробка технології елементної бази сучасної інфрачервоної фотоелектроніки"
ІФН-2023/1, РК 0123U100893 Цільова науково-технічна програма оборонних досліджень НАН України на 2020-2024 рр.
57/3-22, РК 0123U100839 Розробка, відпрацювання технології та виготовлення дослідних фоточутливих модулів PSM-0302U та PSM-0305Р
Публікації
|
2019
|