Відділ матеріалів функціональної електроніки


Завідувач відділу
- доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник
О.В. Гомоннай

Співробітники відділу - Провідні наукові співробітники: доктор фізико-математичних наук Ю.М. Ажнюк, доктор хім. наук В.М. Головей старші наукові співробітники: кандидат хім. наук І.І. Турок, кандидати фіз.-мат. наук: А.М. Соломон, В.В. Лопушанський кандидат технічних наук,В.Ю. Лоя, наукові співробітники: кандидат фіз.-мат. наук В.М. Красилинец, та кандидат технічних наук, доцент Л.А. Проц, провідні інженери К.П. Попович, М.М. Біров, І.І. Чичура.

  •  

  • ВІДДІЛ МАТЕРІАЛІВ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ було створено у 2007 році в результаті реорганізації структури Інституту електронної фізики НАН України на базі відділів оптичних матеріалів квантової електроніки та фізики кристалів. Основні зусилля співробітників відділу зосереджено на дослідженні та розробці фізико-хімічних основ і технологій одержання перспективних для використання у пристроях функціональної електроніки макроскопічних і мезоскопічних кристалів, плівок та склоподібних матеріалів.

    ІСТОРІЯ. Відділ оптичних матеріалів квантової електроніки було створено в Ужгородському відділенні ІЯД АН УРСР у лютому 1986 року на базі спеціалізованої галузевої лабораторії № 24 Всесоюзного науково-дослідного інституту монокристалів (нач. лабораторії – проф. М.І. Головей), яка у той час була потужним науковим центром, де було розроблено технології отримання цілого ряду халькогенідних, халькогалогенідних та оксидних матеріалів. Після переходу лабораторії ВНДІ монокристалів до складу академічної установи керівником відділу було призначено фундатора відомої наукової школи, доктора хімічних наук, професора, лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки (2000 р.) М.І. Головея. Згодом, з січня 1991 р., відділ оптичних матеріалів квантової електроніки очолив проф. П.П. Пуга. За його керівництва було започатковано нові наукові напрями досліджень фізичних властивостей та технологічні розробки градієнтних фотовольтаїчних структур та структур на основі халькогенідних та оксидних матеріалів, чутливих до іонізуючого випромінювання. Зусилля колективу було спрямовано на розвиток фундаментальних досліджень з розробки фізико-хімічних основ одержання перспективних матеріалів у різних фазових станах (монокристали, плівки, скла) для квантової електроніки, лазерної техніки та дозиметрії іонізуючого випромінювання. Колективом відділу за час його існування в складі ВНДІ монокристалів, Ужгородського відділення ІЯД АН УРСР та ІЕФ НАН України виконано цілий ряд госпдоговірних робіт для потреб підприємств, конкурсні теми ДКНТ України, кілька міжнародних грантів Українського науково-технологічного центру та теми за відомчими планами науково-дослідних робіт, результати яких опубліковано у численних наукових працях, отримано понад 50 авторських свідоцтв СРСР та патентів України.

    У 1983 році в Ужгородському відділенні ІЯД АН УРСР у відділі фотоядерних процесів було створено групу (Д.Б. Гоєр, І.Г. Мегела ), яка на базі мікротрона М-30 спільно з відділом радіаційної фізики ІЯД АН УРСР проводила дослідження впливу електронного випромінювання на електрофізичні властивості напівпровідників. Одержані групою результати та матеріально-технічна допомога (передача для Ужго¬родського відділення ІЯД АН УРСР оптичного обладнання та пристроїв для проведення низькотемпературних вимірів) сприяли створенню в 1984 році відповідно до рішення Президії АН УРСР науково-технічного відділу № 29 Спеціального конструкторсько-технологічного бюро ІЯД АН УРСР. Цілями діяльності новоствореного відділу (зав. відділу – к.ф.-м.н. Д.Б. Гоєр) відповідно до його структури – сектор радіаційного випробування матеріалів, конструкцій та розробки радіаційних технологій (зав. сектору О.В. Гомоннай), сектор технології радіаційно стійких оптичних матеріалів (зав. сектору І.Ю. Роман) та сектор конструювання та розробки апаратури для досліджень і наукового приладобудування (зав. сектору В.Л. Овчинников) було проведення як прикладних, так і фундаментальних досліджень у галузі радіаційної фізики твердого тіла. Колективом відділу за час його існування в складі СКТБ з ЕВ ІЯД АН УРСР поряд з виконанням госпдоговірних робіт для потреб НПО "Астрофізика", НПО "Енергія", НПО "Комета", НПО "Електрон" та ряду підприємств у Закарпатському регіоні, також виконувалися ряд тем за відомчим планом науково-дослідних робіт АН УРСР.

    У 1992 році на базі підрозділу СКТБ з ЕВ ІЯД АН УРСР було сформовано науковий відділ фізики кристалів новоствореного Інституту електронної фізики НАН України (зав. відділу – к.ф.-м.н. Д.Б. Гоєр). Основними науковими напрямами діяльності відділу було вивчення енергетичної структури й електронних процесів у кристалах груп А2В6 та А3В5 і твердих розчинів на їх основі методами оптичної спектроскопії (оптичне поглинання, люмінесценція, раманівське розсіювання світла), електрофізичні дослідження (явища переносу, структура домішкових і дефектних рівнів), а також радіаційна фізика названих матеріалів. Згодом розпочалися інтенсивні дослідження особливостей оптичних процесів у мезоскопічних матеріалах, зокрема у напівпровідникових халькогенідних нанокристалах, вкраплених у різні діелектричні матриці.

    ДОСЯГНЕННЯ.

    1. Розроблено фізико-хімічні основи одержання складних оксидних матеріалів, зокрема монокристалів парателуриту та боратних сполук – тетраборату літію, триборату літію, β-борату барію у різних фазових станах (монокристали, полікристали, склоподібний стан). Встановлено закономірності процесів утворення і перезарядження власних та домішкових точкових дефектів у сполуці Li2B4O7 з різним ступенем структурного впорядкування.

    2. Вирощено методом напрямленої кристалізації розплаву квазідвовимірні сегнетоелектричні монокристали TlGaSe2 і TlIn(S1-xSex)2 та виконано дослідження їх рентгеноструктурних, термодинамічних, електронномікроскопічних (у комплексі з енергодисперсійною рентгенофлуоресцентною спектроскопією), діелектричних та оптичних властивостей. Отримано складні халькогенідні сегнетонапівпровідники гіпотіодифосфату олова та сульфойодиду сурми у нанокристалічному вигляді, в тому числі вкрапленими у діелектричні матриці.

    3. Проведено комплекс робіт з розробки нової технології вирощування монокристалів напрямленою кристалізацією розплаву без контакту фронту кристалізації зі стінками контейнера.

    4. Методом дифузійно обмеженого росту в силікатному склі отримано ряд потрійних (CdS1–xSex, CdSe1–xTex, Cd1–xZnxS) та четвірних (CdS1–x–ySexTey, Cd1 yZnyS1 xSex) матрично ізольованих нанокристалів. Встановлено особливості структури електронного і фононного спектру напівпровідникових нанокристалів типу А2В6, вкраплених у діелектричні матриці, при розмірних, композиційних та структурних трансформаціях у процесі формування нанокристалів і внаслідок дії зовнішніх факторів (тиску, температури, високоенергетичного електронного опромінення, опромінення рентгенівським випромінюванням).

    5. Одержано особливо чисті плівкоутворюючі матеріали з малою поглинальною здатністю в заданому діапазоні частот, розроблено технологічні умови одержання структур різного функціонального призначення (захисні, просвітлюючі, світлоподільні, градієнтні фотовольтаїчні) та досліджено їх фізико-хімічні властивості.

    6. Виявлено індуковані високоенергетичним опромінен¬ням ефекти у макроскопічних фосфідних і халькогенідних напівпровідниках, зокрема в GaP і CdS1 xSex, та встановлено основні закономірності впливу ефектів розупорядкування на оптичні властивості.

    РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ опубліковані в відомих журналах, зокрема ”Physical Review B”, ”Journal of Applied Physics”, ”Journal of Physics: Condensed Matter”, ”Journal of Physics: Conference Series”, ”Solid State Communications”, ”Journal of Nanosciеnce and Nanotechnology”, ”Journal of Crystal Growth”, ”Physica E”, ”Journal of Luminescence”, ”International Journal of Spectroscopy”, ”Journal of Colloid and Interface Science”, ”Materials Science & Engineering”, ”Materials Research Bulletin”, ”Journal of Physics and Chemistry of Solids”, ”Physica Status So¬lidi A”, ”Physica Status Solidi B”, ”Physica Status Solidi C”, ”Solid State Ionics”, ”Ferroelectrics”, ”Colloids and Surfaces A”, ”Chemistry, Physics and Technology of Surface”, ”Radiation Physics and Chemistry”, ”Radiation Effects and Defects in Solids”, ”Applied Physics A”, ”Journal of Optoelectronics and Advanced Materials”, ”Acta Physica Polonica A”, ”Fizika A”, ”Inorganic Materials”, ”Письма в ЖТФ”, ”Физика твердого тела”, ”Оптика и спектроскопия”, ”Український фізичний журнал”, ”Український хімічний журнал”, ”Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics”, ”Theoretical and Experimental Chemistry”, ”Condensed Matter Physics”, ”Журнал прикладной спектроскопии” та інших.

    СПІВРОБІТНИКАМИ ВІДДІЛУ ОТРИМАНО ПОНАД 60 АВТОРСЬКИХ СВІДОЦТВ ТА ПАТЕНТІВ .

    НАУКОВІ ЗВ’ЯЗКИ. Співробітники відділу підтримують тісні зв’язки з колегами з Кемніцького технічного університету (Кемніц, Німеччина), Інституту фізики імені Руджера Бошковича (Загреб, Хорватія), НДІ ФТІРВ (Москва, Росія), Інституту ізотопів Академії наук Угорщини (Будапешт) та лабораторіею фотохімії Будапештського технічного університету, Інституту матеріалознавства Словацької академії наук (Кошіце), Інституту фізики напівпровідників Сибірського відділення Російської академії наук (Новосибірськ), Інституту фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України (Київ), Інституту фізики НАН України (Київ), Інституту фізичної хімії імені Л.В.Писаржевського НАН України (Київ), НДІ монокристалів (Харків), Львівського національного університету імені Івана Франка, Ужгородського національного університету, з інших наукових установ.