Лаборатория "Радиационная физика и техника твердотельной электроники"
Лаборатория полупроводниковой электроники была создана в 1981 г. совместно с Министерством электронной промышленности СССР (МЭП) на базе ИЯФ АН РУз и ПО «Фотон».
С момента создания этой лаборатории ей был присвоен статус «межотраслевая» — первая и единственная в Средней Азии. Основная цель создания Межотраслевой лаборатории заключалась в укреплении научно-технической связи между предприятиями и организациями Министерства электронной промышленности и Академией наук Узбекистана, дальнейшей разработке технологии материалов и изделий электронной техники стабильных к воздействию внешних факторов и испытание их на базе установок Института ядерной физики и производственного объединения «Фотон» (г. Ташкент), ускорение внедрения достижений науки в производство.
Исходя из программы отрасли, проводились совместные исследования с различными предприятиями и организациями МЭП, разработка технологии полупроводниковых материалов и изделий на их основе, стойких к воздействию радиации, а также их испытания.
Первые результаты, полученные совместно ПО «Фотон», были связаны с введением рекомбинационных радиационных дефектных центров в базу кремниевых диодов, позволивших впоследствии увеличить быстродействие импульсных диодов.
В последующие годы предложенный радиационный способ обработки кремниевых p-n структур (переходов) был использован для улучшения характеристик высоковольтных кремниевых диодов.
Для расширения прикладных исследований было начато изучение возможности использования обнаруженного в ИЯФ АН РУз эффекта радиационно-стимулированной диффузии примесей в технологии изготовления кремниевых изделий.
Этот эффект впервые был применен для разравнивания границы р-п перехода в диффузионных диодах, позволивший уменьшить технологический цикл изготовления р-п структур до 30% и понизить температуру формирования р+ слоя в кремниевых изделиях.
Проведены широкомасштабные исследования по получению монокристаллического кремния со стабильными параметрами к воздействию радиации и изучение фундаментальных параметров дефектных состояний в различных полупроводниковых структурах. При этом выявлены общие закономерности формирования радиационных, примесных и термических дефектов, как в монокристаллическом кремнии, так и в p-n структурах на его основе. Для получения кремния со стабильными параметрами к воздействию радиации было предложено использование кремния, легированного примесями, создающие глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне кристалла.
Впервые в практике для технологических целей было разработано и предложено использование при диффузии примесей твердых источников, изготовленных на базе кремниевых пластин.
На основе исследования по выявлению возможности использования ядерной и радиационной технологии для повышения однородности легированного монокристаллического кремния были обнаружены влияния исходных электрофизических параметров, режимов облучения и геометрических размеров кремния на однородность характеристик ядерно-трансмутационного кремния, полученного на атомном реакторе ИЯФ.
Из исследований закономерности формирования радиационных и примесных дефектов были установлены возможности улучшения электрофизических параметров и повышения степени легирования кремния быстро диффундирующими примесями при использовании терморадиационной технологии обработки кристаллов.
Для определения состояний дефектных центров в кристаллической решетке кремния в лаборатории проводились исследования с использованием инфракрасных и электронных микроскопов, а также метода рентгеновской дифракции.
Расширены работы по моделированию различных дефектных состояний в полупроводниках и изучению наноструктур, формирующихся в объеме кристаллов. В этом направлении впервые была показана возможность получения термически стабильных дефектов в кремнии, комбинируя воздействие температуры и радиации. Эти направления охватывают современную проблему по наноматериалам, а деятельность лаборатории в перспективе будет направлена именно на изучение фундаментальных свойств различных наноструктур, формирующихся при легировании и облучении полупроводников.
По полученным научным результатам и разработкам в лаборатории опубликовано более 350 научных работ, получены патенты.
Список научных работ, опубликованных в зарубежных и отечественных журналах за последние годы:
№ | Статьи |
1 | Sh. Makhkamov, F. Umarova, A. Normurodov, N. Sulaymonov, O. Ismailova, A.E. Kiv and M.Yu. Tashmetov. Quantum-Chemical calculations of pure and phosphorous doped ultra-small silicon nanocrystals // Springer nature B.V. 2020, J.Bonca, S. Kruchinin (eds). Advanced Nanomaterials for Detection of CBRN, NATO Science for Peace and Security Series A: Chemistry and Biology, 2020, Chapter 7, pp.111-121 |
2 | А.П. Мухтаров, А.Б. Нормуродов, С.А. Усманова. Вакансия в нанокремнии // Universum: химия и биология: нанотехнология: электронный научный журнал, 2020, №1(67), С.39-41, |
3 | Sh. Makhkamov, F. Umarova, A. Normurodov, N. Sulaymanov, O. Ismailova, M. Tashmetov. Ab initio investigation of ultra-small silicon nanocrystals doping by phosphorous //International Journal of Modern Physics B, 2020, 2050284 |
4 | М.Ю. Ташметов, Ш. Махкамов, А.В. Хугаев, Ф.Т. Умарова, А.Р. Саттиев, М.Н. Эрдонов, А.Б. Нормуродов, Х.М. Холмедов. О связанных таммовских состояниях в периодических пространственных полупроводниковых структурах// Узбекский физический журнал, 2020, т 22, № 2. С. 86-91. |
5 | М.Ю. Ташметов, Ш. Махкамов, А.Р. Саттиев, М.Н. Эрдонов, Х.М. Холмедов, Т.С. Тиллаев. Радиационная деградация параметров диффузионных кремниевых структур при протонном облучении // Вопросы атомной науки и техники. Серия материаловедение и новые материалы 2020. В. 88. С.4-16 |
6 | М.Ю. Ташметов, Ш. Махкамов, А.Р. Саттиев, М.Н. Эрдонов, Ш.А. Махмудов. Исследование влияния протонного облучения на формирования радиационных дефектов в диффузионных кремниевых диодах // Научный журнал «Физика полупроводников и микроэлектроники», Ташкент, 2021 г. Том3, В.3. С. 49-55 |
7 | Tashmetov M. Yu., Makhkamov Sh., A. R. Sattiev., Erdonov M. N. Kholmedov Kh. M. Efficiency of Injecting Radiation Defects during Irradiation of Silicon n+‒p Structures with Fast // Applied Solar Energy, 2021, Vol. 57, No. 3, pp. 188–191. (№11. Springer; IF=0,47) |
8 | M. Yu. Tashmetov, F.K. Khallokov, N.B. Ismatov, I.I. Yuldashova, I. Nuritdinov, S. Kh. Umarov. Study of the influence of electronic radiation on the surface, structure and Raman spectrum of a TlInS2 single crystal //Physica B: Condensed Matter - Pub Date : 2021-03-15. - Volume 613, 15 July 2021, 412879 |
9 | M. Yu. Tashmetov, F.K. Khallokov, N. B. Ismatov, I. I. Yuldashova, Nuritdinov, S. Kh. Umarov. Electronic irradiation of TlInSxSe2–x(x=1): morphology, structure and raman scattering// International Journal of Modern Phyusics B – Pub Date: 2021–10–30. – Volume 2150289 |
10 | Abdurakhimov B.A., Tashmetov M.Yu., Yuldashev B.S., Kichanov S.E., Lukin E.V., Kozlenko D.P., Kulikov S.A., Shvetsov V.N., Ismatov N.B., Saidov A.R., Normurodov A.B., Rutkauskas A.V. New neutron imaging facility at the WWR-SM reactor: Design and first results//Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 989 (2021), https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164959. |
11 | Abdurakhimov B. A., Tashmetov M. Yu., Bakirov B. A., Yuldashev B. S., Kichanov S. E., Kozlenko D.P., Ismatov N.B. Structural Studies of the Qarakhanid Dirham Using X-Ray Diffraction and Neutron Tomography Methods//Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques volume 15, pages1232–1237 (2021). https://doi.org/10.1134/S1027451021060021 |
12 | Tashmetov M.Yu., Yuldashev B.S., Adizov S.M., Ismatov N.B. Studies of the internal structure of electrical devices and the archaeological heritage by the method of neutron radiography and tomography//Uzbek Journal of Physics, Vol.23, No.3, pp.63-69 (2021). DOI: https://doi.org/10.52304/.v23i3.266 |
13 | Tashmetov M. Yu., Ismatov N. B., Allayarov S. R. X-ray Diffraction Study of the Structure of Gamma-Irradiated Low-Density Polyethylene // High Energy Chemistry, Vol.56, No.3, рр.175-179 (2022). DOI:10.1134/S0018143922030109 |
14 | Tashmetov M. Yu., Ismatov N. B., Allayarov S. R. Surface Roughness and Raman Spectra of Gamma-Irradiated Low-Density Polyethylene // High Energy Chemistry, Vol.56, No.3, рр.180-183 (2022). DOI:10.1134/S0018143922030110 |
15 | Ташметов М. Ю., Исматов Н. Б. Study of the influence of gamma-rays on the structure and topography of the polyketone surface//Uzbek Journal of Physics, Vol.24, No.1, pp. 48-54 (2022). DOI: https//doi.org/10.52304/.v24i1.307 |
16 | Yuldashev B.S., Ehgamberdiev Sh.A., Tashmetov M.Yu., Ismatov N.B., Yuldashova I.I. Study of the structure of the Bukhara meteorite// The Scientific Heritage, No.93, pp. 66-72 (2022). |
17 | Tashmetov M.Yu., Yuldashev B.S., Adizov S.M., Ismatov N.B., Pidaev Sh.R., Kichanov S.E., Abdurakhimov B.A., Kozlenko D.P., Dvurechenskaya N.D., Saprykina I.A. Non-destructive structural studies of coins from the Uzundara Fortress using X-ray diffraction and neutron tomography// Eurasian Journal of Physics and Functional Materials, Vol.6(4), pp.256-265 (2022). DOI: 10.32523/ejpfm.2022060401 |
18 | A.B. Normurodov, A.P. Mukhtarov, F.T. Umarova, M.Yu. Tashmetov, Sh. Makhkamov, N.T. Sulaymonov. Investigation of the stability and charge states of vacancy in clusters Si29 and Si38. Condensed Matter Physics, 2022, vol. 25, No. 1, 33401. DOI:10 5488/CMP.25.13301 |
19 | Maxmudov SH.A., Sulaymonov A.A., Rafikov A.K., Mirzarayimov J.Z.. “The Dependence of Charge Carriers on the Methods of Thermal Processing of Residence Time on Silicon, Legalized with Copper and Iridium”. Journal of Nuclear Energy Science & Power Generation Technology. 30 May 2022, DOI: 10.4172/ 2325-9809.1000287 Pp 1-5. |
20 | М.Ю. Ташметов, Б.Н. Мадаминов, Н.Б. Исматов, Ф.К. Халлоков. Структура и свойства облученного электронами ZnS //Uzbek Journal of Physics, Vol.24, No.3, pp. 188-194 (2022). |
21 | Махкамов Ш.М., Сулайманов Н.Т., Нормуродов А.Б., Эрдонов М.Н., Эгамов С.. Cтруктурные особенности кластера кремния Si29H36, допированного примесными атомами O и C// Uzb. J. Phys. – 2023. – т.25, № 4. – С. |
22 | М.Ю. Ташметов, Ш.М. Махкамов, Ф.Т. Умарова, А.Б. Нормуродов, Н.Т. Сулайманов, А.В. Хугаев, Х.М. Холмедов. Влияние водорода на структуру и электронные состояния кремниевых нано-кластеров, содержащих примеси углерода // ФТП. – 2023. – Т.57, № 2.- С.106-112. |
23 | M.Yu. Tashmetov, B.S. Yuldashev, S.E. Kichanov, N.B. Ismatov, J.B. Khakimov, B.A. Abdurakhimov, F.A. Maqsudov, S.R. Ilyasova. Corrosion Degradation of Bronze and Iron Knives from Archaeological Sites of the Tashkent Region of Uzbekistan: Neutron Tomography Data //Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, Vol.17, Suppl. 1, pp. S201–S206 (2023). DOI: 10.1134/S1027451023070522 |
24 | M.Yu. Tashmetov, Sh. Makhkamov, T.S. Tillaev, M.N. Erdonov, H.M. Kholmedov. Determination of solubility of cobalt in singlecrystal silicon method neutron activation // Physics of the Solid State, 2023, -V. 65, №. 4 -pp.526 – 530. |
25 | У.Т. Ашрапов, И.И. Садиков, М.Ю. Ташметов, Ш. Махкамов, М.Н. Эрдонов. Влияние гамма облучения на внутреннее трение в дислокационном кремнии // Applied Radiation and Isotopes. -2023. – Vol. 193. – id.110623. |
26 | M.Yu. Tashmetov, N.B. Ismatov, S.V. Demidov, S.R. Allayarov. Effect of Gamma Radiation Dose on the Crystal Structure of the Ethylene–Tetrafluoroethylene Copolymer // High Energy Chemistry, Vol.58, No.2, рр. 236–241 (2024). DOI: 10.1134/S0018143924020140 |
27 | M.Yu. Tashmetov, N.B. Ismatov, S.V. Demidov, S.R. Allayarov. X-Ray Photoelectron Spectroscopy and Raman Spectroscopy Studies of the Gamma-Irradiated Ethylene–Tetrafluoroethylene Copolymer // High Energy Chemistry, Vol.58, No.2, рр. 230–235 (2024). DOI: 10.1134/S0018143924020139 |
28 | М.Ю. Ташметов, Н.Б. Исматов, И.А. Шаронов, А.С. Алибеков, С.М. Адизов. Об использовании нейтронной томографии при исследовании древних бронзовых находок из Узбекистана // Научный вестник Бухарского Государственного университета. – Бухара: БухГУ, № 7. – С. 149-156 (2024). |
29 | M.Yu. Tashmetov, B.S. Yuldashev, S.M. Adizov, S.E. Kichanov, Sh.R. Pidaev, N.B. Ismatov, N.D. Dvurechenskaya, I.A. Saprykina, B.A. Abdurakhimov and F.K. Khallokov. Nondestructive Structural Studies of the Euthydemus I Coin and Fragments of Rings from the Uzundara Fortress Using Neutron Tomography // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, Vol.18, No.4, pp. 874–880 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024700587 |
30 | M. Yu. Tashmetov, Sh. Makhkamov, M. N. Erdonov, R. P. Saidov, N. T. Sulaymanov, T. S. Tillaev, Kh. M. Kholmedov. “Influence of electron irradiation on the microhardness of cobalt doped silicon”. AIP Conf. Proc. 3020, 040006 (2024). |
31 | M. Y. Tashmetov, B. N. Madaminov , N. B. Ismatov, F. K. Khallokov and B. A. Abdikamalov. Structure, morphology and properties of ZnS crystal irradiated by electrons of different fluences // International Journal of Modern Physics B (2024) 2550103 (18 pages).р.2550103-1-2550103-18. |
Список патентов на изобретения, полученных за последние годы:
1. Хужаев С., Егамедиев С.Х., Юлдашев Б.С., Ташметов М.Ю «Способ получения адсорбента для радионуклида 68Ge» // Государственное патентное ведомство РУз. № 06576 (2021).
2. Tashmetov M. Y., Ismatov N. B., Maxkamov Sh., Xaytmurzaev S. A.. «Polivinilxloridli egiluvchan naychani radiasion choklash usuli» // Oʻzbekiston Respublikasi Ixtirolar davlat reyestrida № IAP 06896 28.04.2022 yilda roʻyxatdan oʻtkazildi.
3. Брязгин А.А., Ташметов М.Ю., Исматов Н.Б., Махкамов Ш., Саидов Р.П. Способ стерилизации рассасывающегося шовного материала ионизирующим излучением. (Российская федерация, Патент на изобретение № 2810421 от 27.12.2023 г. Заявка № 2023110857 от 27 апреля 2023 г.).
4. Ташметов М.Ю., Исматов Н.Б., Юлдашев Б.С., Маликов Ш.Р., Буриев М.М. Способ повышения износостойкости твердосплавного инструмента для бурения горных пород. (Патент на изобретение № IAP 07300 от 20.02.2023 г.).
Список монографий, опубликованных за последние 5 лет:
1. Ташметов М.Ю., Исматов Н.Б. Радиационные технологии на основе ускорителей электронов. Инновацион ривожланиш нашриёт-матбаа уйи, -Ташкент, 2020. - С.144.
2. Ташметов М.Ю., Халлоков Ф.К. Легированные и облученные электронами кристалы TlInS2 . - Бухара: издательство “Ipak Yo‘li”, 2024, - 128 c.