Фізико-технологічна лабораторія напівпровідникового матеріалознавства

 НАУКОВІ НАПРЯМИ ДОСЛІДЖЕНЬ:

·  розробка методів синтезу нових низькорозмірних напівпровідникових матеріалів та дослідження їх структурних, морфологічних та оптичних властивостей;

·  визначення основних термодинамічних властивостей срібловмісних халькогенідів модифікованим ЕРС методом;

· високотемпературний синтез халькогенідних і галогенідних сплавів; побудова фазових діаграм стану. 

 

НАУКОВА НОВИЗНА ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

Розроблено оригінальний електролітичний метод синтезу нанокристалів різного складу, метод є простим у використанні, не потребує дорогих матеріалів та обладнання та може бути використаний для синтезу напівпровідникових низьковимірних кристалів різних сполук цинку у промислових масштабах. Продемонстровано, що електролітичний метод синтезу, який є низькотемпературним та не потребує вакууму, дозволяє отримувати нанокристали різного складу варіюючи технологічні параметри синтезу.

Встановлено структурні та оптичні властивості наноструктурованого матеріалу різного складу (ZnO, ZnS, фериту цинку, гідроцинкіту інших напівпровідникових матеріалів) синтезованих оригінальним електролітичним методом, який є економічно привабливим і простим у застосуванні. Встановлено кореляційні залежності між технологічними параметрами синтезу та фізичними властивостями сформованих нанокристалів, що може бути використано технологами при синтезі матеріалів з наперед заданими фізико-хімічними властивостями.

Встановлено методами рентгенофазового аналізу кристалічну структуру отриманих наноматеріалів, величину і знак наявних в них механічних напружень та вивчено їх морфологію в залежності від технологічних параметрів синтезу.

Проведено дослідження оптичних властивостей, а саме отримані спектри комбінаційного розсіювання, фотолюмінесценції, спектрів пропускання, встановлено кореляцію між умовами синтезу наноструктур, середнім розміром НК та спектрами ФЛ. Зокрема показано, що характерною ознакою для отриманих електрохімічним методом наноструктур є відносно висока інтенсивність фіолетової ФЛ (~ 410 нм).

Вивчено фазову взаємодію в квазіпотрійних Tl2Se–CdSe–Si(Ge, Sn)Se2 та  споріднених Tl2S–CdS–Ge(Sn)S2, Tl2Se–ZnSe–Ge(Sn)Se2 системах.

Встановлено кристалічну структуру десяти нових халькогенідів: методом монокристалу для Tl2CdGe3S8 (ПГ P212121) та методом порошку ще для 9 нових халькогенідів, з яких п'ять складу 2:1:1:4 (Tl2CdSiSe4, Tl2CdGeSe4, Tl2CdSnSe4, Tl2CdSiTe4, Tl2HgSiTe4) належать до тетрагональної сингонії, ПГ I-42m; два складу 2:1:2:6 належать до тригональної Tl2CdGe2S6 (ПГ R3) та гексагональної Tl2CdSn2S6 (ПГ P63/mmc) сингоній, ще два складу 2:1:3:8 Tl2CdSi(Ge)3Se8 кристалізуються в ромбічній сингонії, ПГ P212121.

Вперше для сполук Tl2CdGe(Sn)Se4, Tl2CdSi(Ge)3Se8 проведено вимірювання електронної структури та встановлено, що домінуючим в них є ковалентний полярний зв’язок. 

       

ОСНОВНІ НАПРЯМИ ДІЯЛЬНОСТІ:

· проведення науково-дослідної роботи з публікацією результатів у науковій періодиці;

· пошук та розробка методів синтезу напівпровідникових матеріалів, встановлення оптимальних технологічних параметрів синтезу;

· спільні наукові дослідження із колегами з інших ЗВО та наукових інститутів АН України.

· пошук нових тернарних, тетрарних сполук та твердих розчинів на їх основі.

 

ЗАХИСТ ДИСЕРТАЦІЙ:

доктор хімічних наук (2021 р., Мороз М.В.), дисертація «Термодинамічні властивості халькогенідів та халькогалогенідів деяких перехідних металів та фазові діаграми систем на їхній основі», спеціальність 02.00.04 – фізична хімія, Львівський національний університет імені Івана Франка.

кандидат фізико-математичних наук (2021 р., Рудик Б.П.) «Структурні, оптичні та морфологічні властивості низьковимірних сполук ZnO та ZnS, отриманих електролітичним методом», спеціальність 01.04.07 – фізика твердого тіла, Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова Національної академії наук України.

PhD з хімії (2024 р., Селезень О.А.) «Фазові рівноваги в системах Tl2Se–CdSe–Si(Ge, Sn)Se2 та споріднених, кристалічна структура і властивості проміжних фаз», спеціальність 102 – хімія, Волинський національний університет імені Лесі Українки.

 

Науковий керівник лабораторії:

Мороз Микола Володимирович, д.х.н., професор, завідувач кафедри хімії та фізики.

Мороз Микола Володимирович	Завідувач кафедри хімії та фізикии	m.v.moroz@nuwm.edu.ua
Рудик Богдан Петрович	Доцент кафедри хімії та фізики	b.p.rudyk@nuwm.edu.ua
Селезень Андрій Олегович	Старший викладач кафедри хімії та фізики	a.o.selezen@nuwm.edu.ua