Лаборатория полупроводниковых датчиков

Основные направления работы:

ИСЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ К ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ДАТЧИКАМ

Основные результаты и сегодняшняя тематика:

Объектами исследования являются как монокристаллические полупроводники – кремний и арсенид галлия, так и поликристаллические пленки типа телурида кадмия и висмута, а также окисные слои в межгранульных областях и   на поверхности конструкционных металлов типа окиси алюминия (Al_2-x O_3+x) и окиси титана.

Основное внимание уделяется тем структурным особенностям полупроводников, от которых зависят эксплуатационные свойства изготовленных на их основе сенсоров, в частности датчиков накопленной усталостной повреждаемости, а также датчиков ионизирующего излучения и оптических величин

В частности, было установлено, что электрическая структура кремния, имеющего удельное сопротивление в районе 1-:-3 Ком*см, позволяет изготавливать кремний -литиевые  детекторы ионизирующих излучений, не уступающие по своим свойствам соответствующим Si (Li) детекторам, изготовленным из дорогого беспримесного кремния.

Установлено также, что при наложении  ультразвуковой волны на полупроводник или полупроводниковую структуру, структура решётки и  характер её взаимодействия с электронной подсистемой изменяются, что для найденных частот и амплитуд и при определённых длительностях воздействия приводит к улучшению адгезионных свойств контактов и эксплуатационных свойств полупроводниковых солнечных элементов [3-5].

Сотрудниками лаборатории усовершенствованы технологии получения полупроводниковых эпитаксиальных слоев на основе арсенида галлия и его соединений. Разработаны полевые транзисторы основанные на термоэлектрических и фотовольтаических эффектах, двухбарьерные и многослойные структуры с интегрированной гетеро и металлополупроводниковой областью на спектральный диапазон 0.4-1.6 мкм с высоким коэффициентом внутреннего усиления и параметрами превышаюшими известные аналоги. Развиты технологические приемы создания фотоэлектрических приборов с микрорельефным интерфейсом, отличающиеся стойкостью к радиационным и температурным воздействиям.[ 6-8]

Принципиально новым является подход к разработке датчиков накопленной усталостной повреждаемости конструкционных материалов. Здесь главной является проблема структурной устойчивости материала. В процессе усталостной эволюции мы не можем считать заданным определённое множество взаимодействующих единиц, или определённое множество преобразований этих единиц. Это означает, что определение системы необходимо модифицировать в ходе эволюции. Такого рода эволюция связана с понятием структурной устойчивости. Речь идет о реакции заданной системы на введение новых единиц, способных  размножаться и вовлекать во взаимодействие различные процессы, протекающие в системе.

Проблема устойчивости системы относительно изменений такого типа сводится к следующему. Вводимые в небольшом количестве в систему новые составляющие приводят к возникновению новой сети реакций между её компонентами. Новая сеть реакций начинает конкурировать со старым способом функционирования системы. Если система структурно устойчива относительно  вторжения новых единиц, то новый режим функционирования не устанавливается, а сами новые единицы погибают. Но если структурные флуктуации  успешно «приживаются» ( например, если новые единицы размножаются достаточно быстро и успевают « захватить » систему до того, как они погибнут), то вся система перестраивается на новый режим функционирования: её активность подчиняется новому «синтаксису».

Важной в эволюционной теории усталости является возникающая в итоге обратная связь между макроскопическими структурами и микроскопическими событиями: макроскопические структуры, возникая из микроскопических событий, должны были бы в свою очередь приводить к изменению в микроскопических механизмах. Такие взаимосвязанные процессы порождают очень сложные ситуации, и это обстоятельство необходимо сознавать приступая к их моделированию [ 9-10]/

Список монографий

• Динамические характеристики неоднородных полупроводниковых структур //ФАН, Ташкент 1982
• Кремний литиевые P-I – N детекторы ядерных излучений // ФАН, Ташкент, 1985г.

Список опубликованных  работ, дающих представление о деятельности лаборатории в последние  годы:

1. Р.А. Муминов, С.А. Раджапов, Н.А. Сагындыков. НИЗКОФОНОВАЯ УСТАНОВКА  ДЛЯ СПЕКТРОМЕТРИИ β-ИЗЛУЧЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМИ   ДЕТЕКТИРУЮЩИМИ МОДУЛЯМИ. // Приборы м Техника Эксперимента, 2005,   № 1, с. 56-57.
2. R.A. Muminov, O.M. Tursunkulov. NEW METHODS FOR IMPROVEMENT OF EFFICIENCY OF SOLAR CELLS ON THE BASIC Si-MONOCRYSTALS.// A.
3. Iacomelli (ed.) Renewable Energies for Central Asia Countries : Economic, Environmental and Social Impacts, 141-148. © 2005 Springer. Printed in the Netherlands.
4. Р.А. Муминов. Универсальные Спектрометры на Основе Si (Li) p-i-n Структур с Большим Объёмом. / Гелиотехника , 2006, № 1,стр.
5. Каримов А.В., Ёдгорова Д.М. Физические явления в арсенидгаллиевых структурах с микрослойным квазиизопериодическим переходом. Ташкент: Фан. 2005. 250 с.
6. Karimov A.V., D.M. Yodgorova, Features of Growth Epitaxial Layers of Firm Solutions on a Basis of Indium's and Aluminium's Arsenide. Semiconductor Physics Quantum Electronics Optoelectronics. №4 .2004. р.382-385.
7. Karimov A.V.,Karimova D.A. Three-junction Au/AlGaAs(n)/GaAs(p)/Ag photodiode. Materials Science in Semiconductor Processing. Volume 6, Issues 1-3 , February-June 2003, Pages. 137-142.
8. Shamirzaev S. (2002) THE MODELLING OF FATIGUE IMPERFECTIONS IN CONSTRUCTION MATERIALS. //International Journal of Fatigue. Vol, 24/7, pp, 777-782, 2002
9. S. Kh. Shamirzaev. (2004) THE THEORY OF OUTPUT PARAMETERS  OF  A PRESSING POWDER MIXTURE WITH RANDOM PACKAGING  DENSITY // Solid  State Sciences, vol.6, Issue10  oct., 2004 pp. 1125-1129.

Лаборатория тесно сотрудничает с кафедрами физики Национального Университета Узбекистана, Технического Университета,   ТГАИ, ТУИТ , ФерГУ , а также с ТАПОиЧ и Сибирским НИИ Авиации им. Чаплыгина ( Россия)