О лаборатории

Заведующий лаборатории – Каримов Абдулазиз Вахитович – доктор физико-математических наук, профессор.

Лаборатория организована в 2018 году в Физико-Техническом Институте Академии наук Узбекистана.

В лаборатории функционируют следующие самостоятельные группы со своими научно – техническими проектами:

I. Первая группа – Каримова А.В.,

II. Вторая группа – Ёдгоровой Д.М.

III. Третья группа – Гиясовой Ф.А.

IV. Четвертая группа под руководством – Абдулхаева О.А.

V. Пятая группа под руководством – Кобулова Р.Р

В коллективе лаборатории трудятся: один профессор, два доктора наук, два кандидата физ.-мат. наук, два доктора философии, два базовых докторанта, а также научные сотрудники (7) и инженерно – технический персонал (3) − всего 19 сотрудников.

За период с 2006 по 2016 годы, как наиболее важные результаты по направлению «Разработка и создание полупроводниковых приборов и оптоэлектронных устройств для промышленности, медицины, информатики, связи и др.», можно отметить следующие:

- Развита технология получения из жидкой фазы эпитаксиальных слоев соединений арсенида галлия, разработаны способы и устройства жидкостной эпитаксии, позволяющие выращивать тонкие пленки с текстурированной поверхностью и микрорельефной границей раздела. Показана возможность использования предложенных способов для получения солнечных элементов с улучшенными характеристиками, в частности, показана возможность повышения радиационной стойкости и выдерживаемой кратности солнечного излучения, а также увеличения квантового выхода в два раза, по сравнению со структурами с плоской поверхностью.

- Разработан способ получения эпитаксиальных слоев концентрационным смешиванием растворов – расплавов через капиллярное отверстие, который позволяет получить заданный градиент распределения примесей с дрейфовыми электрическими полями по толщине полупроводниковых структур, что обеспечивает снижение темновых токов и увеличение фоточувствительности диодных и транзисторных структур на один и более порядка, по сравнению с известными способами получения градиентного распределения примесей.

- Предложен новый класс многобарьерных фоточувствительных структур, обладающих внутренним фотоэлектрическим усилением первичного фототока, начиная с низких напряжений в широком оптическом диапазоне 0.4-1.6 мкм, малой емкостью и низкими обратными токами, нежели лавинные фотодиоды. Особенностью этих структур является работоспособность при комнатной температуре в инфракрасной области спектра и возможность приема слабых оптических сигналов, что делает перспективным их использование для приема и детектирования оптических сигналов в волоконно-оптических и телекоммуникационных системах.

- Проведено расчетно-аналитическое исследование стоковых вольтамперных характеристик полевого транзистора с длинным каналом, с учетом градиента распределения примесей и подвижности по толщине канала, выявлены новые режимы его работы и особенности его функционирования, заключающиеся в приобретении им свойств коротко-канального транзистора в этих режимах. При этом, технологически заданный степенной градиент примесей в канале обеспечивает его работу в экономичном режиме, с малым потреблением энергии без снижения функциональных свойств.

- Новый подход в выборе измерительного параметра полевого транзистора, в частности, напряжения отсечки канала, позволяет создавать на его основе многофункциональные датчики для проведения мониторинга полезных сигналов, таких как давление крови, температуру тела и различных объектов путем дистанционной беспроводной передачи сигнала, с последующей обработкой ее внешним устройством (дистанционная телеметрия).

- Впервые разработана технология получения низковольтных ограничителей напряжения ампульной диффузией из высококонцентрированного источника мышьяка, обеспечивающая малый разброс пробивного напряжения и низкое дифференциальное сопротивление, что позволило повысить выдерживаемую мощность на 20%, по сравнению с зарубежными аналогами.

- Разработаны технологические и конструктивные аспекты изготовления мощных выпрямительно-ограничительных блокирующих диодов предназначенные для предотвращения случайного выхода из строя модулей солнечных элементов, а также экономичные электронные схемы оптических переключателей с дистанционным управлением, конструкции ограничителя напряжения, модулятор оптических сигналов, модуль защиты радиоэлектронной аппаратуры (компьютер, телевизор и т.д.), которые защищены Патентами на изобретения РУз: (№ IAP 04059. 2009, № IAP 03974. 2009, № IAP 04002. 2009, № IAP 03955. 2009, № IAP 04023. 2010, № IAP 04244. 2010.).

Разработаны физические и технологические основы создания селективных, ультрафиолетовых, широкополосных в видимой и ближней инфракрасной области, координатно-чувствительных фотоприемников и биполярных фототранзисторов, способных работать при высоких уровнях радиации, в агрессивных газовых средах и высокой температуре. Термостабильные фотоприемники, совместно с устройством дистанционного отжига газа в промышленных котлах, прошли государственные испытания и рекомендованы к широкому внедрению.

На основе разработанных широкополосных инжекционных фотоприемников в видимой области освещения, создан спектроанализатор для анализа химического состава металлических сплавов - А3-ФА-0-11242 «Разработка мобильного спектро-анализатора для экспрессной оценки элементного состава твердых сплавов на производстве» (2012-2014 гг.). Разработка на основе хозяйственного договора № 1/05, от 04.05.2012 г., заключенного с Ташкентским Механическим заводом “Разработка мобильного спектроанализатора для определения химического состава металлических сплавов, с применением компьютерной технологии”, была передана “Заказчику” в 2015 году.

На основе селективных инжекционных фотодиодов, с внутренним усилением фоточувствительных в узкой области ультрафиолетового спектра излучения, в 2015 -2017 г.г. выполнен проект «Разработка компактной системы контроля пламени горения для котлов с газовыми горелками». Создана система контроля пламени горения для котлов с газовыми горелками совместно с ООО “Газавтоматика”.

Ведутся исследования в области создания дешевых фотоэлементов, на основе тонкопленочных материалов, для приборов бытового применения, при условиях комнатного освещения и прямого солнечного излучения. На основе проведенных исследований, было созданы гомо-, гетеро- и варизонные фотопреобразователи, на основе аморфного гидрированного кремния и сплавов на его основе.

В настоящее время, совместно со специалистами Республиканского Специализированного Центра Хирургии, ведутся исследования в области применения инжекционных фотодиодов с внутренним усилением фоточувствительности в зеленой области спектра излучения. Научные, технические и технологические результаты разработки устройства «фотоэлектрического колориметра» в будущем будут использованы для разработки новых видов медицинского диагностического оборудования, для нужд учреждений Министерства здравоохранения Республики Узбекистан.

НАУЧНО – ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ

ФПФИ АН РУз на тему: Исследование физических принципов увеличения чувствительности и точности определения содержания редкоземельных элементов в растворах. (Эритмаларда ноёб элементлар таркибини топишнинг аниқлигини ва сезгирлигини оширишнинг физик асосларини тадқиқ қилиш) 2018-2019гг. Руководитель проекта профессор, г.н.с. Каримов А.В.

ГНТП «Разработка безкорпусных выпрямительно-ограничительных диодов для электронных блоков защиты электротехнических приборов» (2018-2020гг). Руководитель проекта профессор, г.н.с. Каримов А.В.

Молодежный проект «Разработка нового способа регистрации слабых линий поглощения, на основе фотометрического шара» (2018-2019 гг.), руководитель - доктор философии, с.н.с. Абдулхаев О.А.

Проект ГНТП «Разработка полупроводникового тензодатчика с линеаризованной передаточной характеристикой для весоизмерительных устройств» (2017-2018гг): Руководитель д.т.н., в.н.с. Ёдгорова Д.М.

Проект ГНТП «Разработка контрольно-проверочного прибора для диагностики волоконно-оптических систем» (2017-2018гг). Руководитель к.ф.-м.н., с.н.с. Гиясова Ф.А.

Проект ГНТП «Разработка нового устройства фотоэлектрического колориметра для анализа оптической плотности плазмы крови, с использованием фотосенсоров, на основе А²B⁶ полупроводниковых соединений» (2018-2020). Руководитель: к.ф.-м.н., с.н.с. Кобулов Р.Р.

Сотрудники лаборатории имеют тесные связи с производственными предприятиями. В частности, с Акционерным Обществом «FOTON» (Ташкент) и ОАО «Новосибирский завод полупроводниковых приборов с ОКБ», Россия. Проводят совместные исследования по теме: «Разработка и исследование многофункциональных полупроводниковых приборов и устройств на их основе для микроэлектроники и фотоэнергетических систем».

В перспективе планируется расширить работы в области микро и оптоэлектроники, с учетом современных требований и востребованности.

В частности, планируется перейти на поиск путей создания тонкопленочных многофункциональных датчиков, предназначенных для автоматизированного съема информации.

Выявление новых энергосберегающих физических принципов регистрации температуры и оптического излучения в широком динамическом диапазоне, на основе которых будут разработаны новые типы энергосберегающих микромощных датчиков, и в продолжение результатов этих исследований, будут разработаны устройства беспроводного мониторинга температуры и оптического излучения.

В области технологии получения структур для солнечных элементов и фоточувствительных структур планируется разработать технологию естественного конкурентного роста монокристаллических полупроводниковых пленок на инородных подложках и развить технологию латеральной эпитаксии из жидкой фазы, что позволит, при применении данной технологии, уменьшить себестоимость солнечных элементов и фотоприемников на их основе.

Разработка новых способов обработки полупроводниковых структур для управления и корректировки параметров кремниевых диодных и транзисторных структур, выпускаемых АО «FOTON».

Результаты научных исследований под руководством д.ф.-м.н. профессора А.В. Каримова легли в основу 400 статей, из которых 250 опубликованы за рубежом и защищены 9 кандидатских (Бахронов Ш.Н., Ёдгорова Д.М., Агзамова М.Х., Якубов Э.Н., Ашрапов Ф.М., Гиясова Ф.А., Зоирова Л.Х., Назаров Ж.Т., Абдулхаев О.А.) и 2 докторские диссертации (Рахматов А.З., Ёдгорова Д.М.).