Erbiy va yevropiy bilan legirlangan kremniyning nuqsonli tarkibiga tashqi omillarning ta’siri
Ushbu avtoreferat, Oʻzbekiston Milliy universiteti huzuridagi Yarimoʻtkazgichlar fizikasi va mikroelektronika ilmiy-tadqiqot instituti ilmiy darajalar beruvchi DSc.03/30.12.2019.FM/T.01.12 raqamli Ilmiy kengashi tomonidan tayyorlangan va Zarifbayev Jasur Shavkatovichning "Erbiy va yevropiy bilan legirlangan kremniyning nuqsonli tarkibiga tashqi omillarning ta'siri" mavzusidagi falsafa doktori (PhD) dissertatsiyasiga bag'ishlangan. Avtoreferatda tadqiqotning dolzarbligi, maqsad va vazifalari, ishning ilmiy yangiligi va amaliy ahamiyati, shuningdek, olingan asosiy natijalar oʻzbek, rus va ingliz tillarida bayon etilgan. Dissertatsiya yarimoʻtkazgich materiallar, xususan, erbiy va yevropiy bilan legirlangan kremniyning nuqsonli tuzilishi va tashqi omillarning unga ta'sirini oʻrganishga bagʻishlangan.
Asosiy mavzular
- Tadqiqotning dolzarbligi va zarurati: Jahonda yuqori funksional, barqaror va takrorlanuvchi elektrofizik xossalarga ega boʻlgan yangi yarimoʻtkazgich materiallarni yaratish, ularni turli tashqi omillarga - harorat, nurlanish, mexanik ta'sir kabi omillarga barqaror holatda ishlay oladigan qurilmalarga tatbiq etish boʻyicha keng koʻlamli ilmiy izlanishlar olib borilmoqda. Ayniqsa, nodir yer elementlari qatoriga kiruvchi erbiy (Er) va yevropiy (Eu) elementlari bilan legirlangan monokristall kremniy namunalar, hozirgi zamon yarimoʻtkazgichli texnologiyalarda istiqbolli material sifatida koʻrilmoqda. Ushbu ishda ushbu elementlar bilan legirlangan kremniyda shakllanuvchi nuqsonlar strukturalarining fazoviy konfiguratsiyasi, ularning energetik pozitsiyasi, tashqi omillarga nisbatan barqarorligi va transformatsiyasi masalalarini chuqur oʻrganish dolzarb vazifalardan hisoblanadi.
- Tadqiqotning maqsadi va vazifalari: Tadqiqotning maqsadi - erbiy va yevropiy bilan legirlangan kremniyning nuqsonli tarkibini va unga tashqi omillarning ta'sirini kompleks tadqiq qilishdan iborat. Tadqiqot vazifalari quyidagilarni oʻz ichiga oladi: kremniyni erbiy va yevropiy kirishmalari bilan legirlashning fizik-kimyoviy jihatlari va texnologiyasini ishlab chiqish; diffuziya usuli orqali erbiy va yevropiy kirishmalari bilan legirlangan kremniy namunalarining elektrofizik xususiyatlarini tadqiq etish; raman va rentgen spektroskopiyasi usullari yordamida erbiy va yevropiy bilan legirlangan kremniyning nuqsonli tuzilishini oʻrganish; erbiy va yevropiy kirishmalari hosil qilgan chuqur markazlarning energetik spektrini aniqlash; kremniyda erbiy va yevropiy kirishmalari hosil qilgan nuqsonlarning tuzilishi va morfologiyasi, samaradorligi hamda chuqur markazlar shakllanishiga texnologik omillarning ta'sirini oʻrganish.
- Tadqiqotning ilmiy yangiligi: Ilk bor erbiy bilan legirlangan kremniyda Er-O bog'larining hosil boʻlishi tugunlararo optik faol kislorod konsentratsiyasi 35-40% ga kamayishiga va kislorod markazlarining optik faolligining pasayishiga olib kelishi aniqlangan; ilk bor erbiy bilan legirlangan kremniyda ikkita yangi infraqizil tebranish modasi 495 va 848 sm¯¹ da aniqlangan va Er-O bog'larining shakllanganligini tasdiqlagan; kremniyga Er va Eu oksid qatlamlar orqali diffuziyasi natijasida sirtga yaqin p+ qatlamlar hosil boʻlishi va bu qatlamlarda faol nodir yer elementlari atomlarining konsentratsiyasi (1÷2) × 1020 sm¯³ ni tashkil etishi koʻrsatilgan; uzoq muddatli lazer nurlanishi Er markazlarini qoʻshimcha faollashtirishi va Si<Er> asosidagi diod tuzilmalarida 77 K da tokning qiymatini 25 barobargacha oshirishi aniqlangan; Yevropiy bilan legirlangan kremniyda radiatsiya natijasida hosil boʻladigan nuqsonlarning kamayishi va Si<Eu> tuzilmalarining radiatsiyaga chidamliligini 2-3 martagacha oshirishi aniqlangan.
- Tadqiqotning amaliy ahamiyati: Er2O3 va Eu2O3 oksidlari asosida monokristall kremniyga nodir yer elementlarini diffuzion yo'l bilan kiritish uchun texnologik parametrlar kompleks asosda ishlab chiqildi. Taklif etilgan rejim sirtga yaqin hududlarda (1–2) × 1020 sm¯³ gacha boʻlgan legirlangan p+-qatlamlarni barqaror shakllantirish imkonini berdi, bu esa yuqori tokli diodlar va quvvatli oʻta yuqori chastotali qurilmalar uchun funksional asos yaratilgan; IQ spektroskopiyasi asosida erbiy ionlarining kristall panjaradagi ishtirokini aniqlashga imkon beruvchi ishonchli diagnostik markerlar sifatida 495 sm¯¹ va 848 sm¯¹ chastotalardagi tebranish cho'qqilar tavsiflandi. Tadqiqotlari natijasida tugunlararo optik faol kislorod konsentratsiyasining 35-40% ga kamayishi va Er-O bog'lanishlarining shakllanishi fon yutilishni pasaytirib, Si<Er> asosidagi infraqizil nurlatgichlarning ichki kvant samaradorligini oshirishi eksperimental jihatdan asoslab berilgan; Eu ionlarining kremniy strukturasiga kiritilishi natijasida materialning radiatsion nuqsonlarga nisbatan chidamliligi ortishi aniqlandi, bu esa Si<Eu> asosidagi yarimoʻtkazgich detektorlarining qoʻshimcha radiatsion himoyasiz sharoitlarda - jumladan, kosmik va yadroviy muhitda - qoʻllanish imkoniyatlarini ochib bergan.