Електронного матеріалознавства (НДЛ ЕМ)

Науково-дослідна лабораторія „Електронне матеріалознавство” Інженерно педагогічного факультету

Керівник: завідувач кафедри машинознавства і матеріалознавства, доктор фізико математичних наук, професор Вірт Ігор Степанович.

Напрям досліджень: електронне матеріалознаство, технологія тонкоплівкових матеріалів, дослідження  властивостей та вимірювання їх основних параметрів.

Історична довідка: лабораторія створена у 2004 році для проведення наукових досліджень та виконання бюджетних наукових проектів. На даний час у  лабораторії виконано більше 10 магістерських робіт.

Співробітники: кандидат фізико математичних наук, доцент Павловський Юрій Вікторович.

Основні результати: результати досліджень проведених у лабораторії опубліковано у 100 наукових публікаціях  з них у 45 рецензованих журналах, 5 навчальних посібниках, та 50 тезах конференцій. Організовано на базі кафедри машинознавства і матеріалознавства ІПФ Всеукраїнську науково-технічну конференцію „Лазерні технології. Лазери та їх застосування” (2010 р.). Зокрема, за останні три роки опубліковано біля 30 наукових праць.

У лабораторії розроблено технологію вирощування тонких плівок напівпровідникових матеріалів та періодичних надструктур із застосуванням сучасних лазерних технологій високих потужностей (імпульсного лазерного осадження  ІЛО). Цим методом  отримано тонкі плівки як широкощілинних  CdS, CdSe, CdTe, ZnO (з рядом магнітних домішок  Mn, Co, Cr), так і вузько­щі­лин­них напівпровідників HgTe, Hg1-xCdxTe, а також матеріали перспективні для тонкоплівкових термоперетворювачів, зокрема, Bi2Te3, Bi2Se3, Sb2Te3, Sb2Se3, PbTe, PbSe, SnTe з різною структурою від монокристалічної до аморфної, а  також гетероструктури CdTeHgTe i ZnOMgO. Встановлено оптимальні технологічні режими та конструкційні параметри для ефективного перетворення електромагнітного випромінювання в ультрафіолетовій області для плівок оксиду цинку як основи для фотодетекторів ультрафіолетової ділянки спектру. Отримано залежності структурної досконалості та визначено вплив зміни морфології поверхні мішеней  на повторювальність процесу осадження плівок. Встановлено наявність суттєвих змін морфології мішеней, зокрема, зміну   особливостей  поглинання енергії лазера.

Проведено комплекс досліджень:

  • ·       структурний аналіз (рентгенівська і електронна дифрактометрія), оптична та фото­елект­рична спектроскопія плівок;
  • ·       досліджено механізми проходження струму у плівках різної товщини;
  • ·       досліджено термоелектричні властивості та характеристики плівок різної товщини;
  • ·       встановлено механізми рекомбінації носіїв заряду в залежності від конструкції періодичних плівкових надструктур (співвідношення товщин окремих шарів і їх кількість);
  • ·       проведено моделювання тех­но­ло­гічних процесів із застосуванням сучасних комп’ютерних програм.

Особливості росту та властивості  напівпровідникових плівок одержаних у лабораторії представлено в публікаціях у ряді зарубіжних наукових журналів з високим індексом цитування: Applied Surface  Science, Solid State Electronics, Journals of Electronic Materials, Thin Solid Films, Physica status solidi, Acta Physica Polonica, Journals Mater. Sci: Mater. Electron., Inorganic Materials, Central European Journal of Physics, Surface and Interface Analysis, Journal of Crystal Growth, Materials Science and Engineering, Current Topics in Biophysics, Rev. Adv. Mater. Sci., Semiconductors та в монографії Курило І.В., Рудий І.О., Лопатинський І.Є., Фружинський М.С., Вірт І.С.  „Морфологія, структура і фізико-механічні властивості плівок сполук IIVI”.  Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2011.

 Створено експериментальні і макетні зразки у вигляді тонких напівпровідникових плівок та структур фоточутливих у ближній ультрафіолетовій області спектру, а також макетні зразки тонкоплівкових термоперетворювачів.

Лабораторія співпрацює з науковими осередками України: Інститутом фізики НАН України,  Інститутом фізики напівпровідників ім. Є. Лашкарьова НАН України, Інститутом ядерних досліджень НАН України, Львівським національним університетом ім. І. Франка, Чернівецьким національним університетом ім. Ю. Федьковича, Національним університетом „Львівська політехніка”, а також із зарубіжними науковими осередками: Інститутом фізики ПАН (Польща), Жешувським університетом (Польща) та Жешувським технічним університетом ім. І. Лукашевича (Польща).