Дополнительные ссылки
 
Информационные
 ресурсы ИОНХ РАН 
Внешние ресурсы

Top.Mail.Ru

Главная страница / Структура института  /  Научные направления  /  Неорганическое материаловедение  /  Лаборатория полупроводниковых и диэлектрических материалов

Лаборатория полупроводниковых и диэлектрических материалов

 
Заведующий лабораторией – д.т.н., профессор Васильев Михаил Григорьевич (с 2016 г.)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Лаборатория образована в 2013 году в результате объединения лаборатории термодинамических основ неорганического материаловедения (основана в 1991 г. академиком Лазаревым Владиславом Борисовичем  реорганизацией лаборатории химической термодинамики)  и лаборатории дисперсных материалов.  С 1994 по 2015 гг. лабораторию возглавлял член-корреспондент РАН Изотов Александр Дмитриевич.
 
Основные направления работы 
  • Физико-химические основы создания новых материалов спинтроники на основе полупроводников AIIBV, AIIIBV, AIIBVI и AIIIBIVCV2.
  • Исследование многослойных субмикронных структур твердых растворов AIIIBV с целью создания на их основе приборов различного назначения (лазеры, фотодиоды, сенсоры).
  • Синтез и исследование мелкокристаллических чистых и легированных оксидов в широком диапазоне размеров кристаллов (0.02-300 мкм) с заданными свойствами. Создание на их основе новых катализаторов, люминофоров, специальной керамики, абразивов, полимерных композитов. 
  • Направленный синтез сложных оксидов с различными типами проводимости и магнитного упорядочения. Создание многофазных оксидных композитов для гетерогенной каталитической конверсии. 
Наиболее значимые результаты
  • Впервые разработана оригинальная лабораторная технология и рассмотрены процессы создания лазерных мезаструктур InP/GaInAsP зарощенного типа на профилированных поверхностях InP  с шириной активной области 1,5-2,5 мкм, что позволит получать лазерные диоды ближнего ИК-диапазона для мониторинга окружающей среды. Получены лазерные диоды, работающие на обертоне полосы поглощения CO2, позволяющие передавать полученную информацию по волконно-оптическим линиям связи.
  • Изучен ресурс работы лазерных диодов и торцевых светодиодов диапазона длин волн 1210-1670 нм. Созданы термостабилизированные лазерные модули на основе импортозамещенных отечественных чипов наногетероструктур АIIIВV/AIIIBV. Ресурс их работы составил 300 тыс. час., расчетный - более 6,5 млн. час.
  • Показано, что полупроводниковые наногетероструктуры отечественного производства с каналом в подложке и зарощенной полосковой структурой, позволили создать передающий оптический модуль СВЧ- диапазона. Впервые показано, что термостабилизированные лазерные модули на основе отечественных чипов с отечественной гибридной интегральной схемой, могут работать до частот 10 ГГц.
  • Установлен характер взаимодействия примесных атомов Mn  иNi с собственными дефектами полупроводниковой матрицы InSb.
  • Изучена стабильность соединения Ni2MnSb в серии синтезов сплавов (InSb)100–x(Ni2MnSb)x при прямом сплавлении прекурсоровInSb и Ni2MnSb.
  • Впервые построены фазовые диаграммы систем Ni–Mn–Ga–Sb и Ni–Mn–In–Sb.
  • Впервые показана возможность создания магниточувствительных материалов из композитных сплавов системы CdGeAs2 - MnAs.
  • С использованием оксида титана получена кубическая модификация F-43m для состава Ba5Y2CuMoTiO14.
  • Методом сжигания геля впервые получен перовскитоподобный твердый раствор Ba4Sc2CuMoO11 с тетрагональной структурой P4/mmm и определены его кристаллографические параметры.
  • Разработаны физико-химические основы нового метода синтеза дисперсных нанопорошков Al2О3, MgО, СаО, SiO2 с контролируемыми свойствами. Установлена закономерность влияния условий термической обработки на их свойства. 
  • Установлены оптимальные параметры синтеза по углеводной технологии высокодисперсного нанопорошкаСаО со средним размером частиц 92 ± 5 нм и апробирована возможность его применения в качестве прекурсора для синтеза боратов кальция на примере прайсеита (Са2(В5О7)(ОН)5·Н2О).
  • Установлены механизмы образования и структурных превращений наноразмерных частиц оксидов/оксигидроксидов при многостадийной термической обработке насыщенного водного раствора соли и углевода. Впервые оценен вклад органической полимерной матрицы в процессах формирования разупорядоченной дефектной структуры оксидов и показано формирование зародышей кристаллита оксидов при температурах обработки 450ͦ C и выше.
  • Показано, что термическая обработка (до 1200℃) позволила осуществить фазовый переход γ-Аl2O3 в α-Al2O3 без изменения морфологии и среднего размера частиц, что указывает на заторможенность твердофазной подвижности структуры. Установлено улучшение кристаллической структуры нанопорошка α-Al2O3 при увеличении температуры прокаливания до 1500°С.
  • Впервые рассчитаны сечения фотоионизации валентных оболочек лантанидов от Eu до Lu  в области  мягкого рентгеновского излучения с учетом многоэлектронных эффектов.
Сотрудники лаборатории  
    
  1. Ворошилов Игорь Леонидович
  2. Голованов Виктор Владимирович
  4. Козерожец Ирина Владимировна
  5. Козлова Любовь Олеговна
  8. Риль Алексей Игоревич
10. Яржемский Виктор Георгиевич      
гл. техн., к.х.н.
вед. техн.
гл. техн
с.н.с., к.х.н.
м.н.с.
г.н.с, д.х.н.
в.н.с., д.х.н.
н.с.
гл. техн., к.т.н
с.н.с., д.ф.-м.н.
 
Наиболее значимые публикации 
  1. Сабитов Д.Р., Светогоров В.Н., Рябоштан Ю.Л., Ладугин М.А., Мармалюк А.А., Васильев М.Г., Васильев А.М., Костин Ю.О., Шелякин А.А. Малогабаритные суперлюминесцентные диоды AlGaInAs /InP с напряженно-компенсированными квантовыми ямами для волоконно-оптических гироскопов //Квантовая электроника, 2022, т. 52, № 6, с.577-579.  https://doi.org/10.1070/QEL18069]
  2. Сабитов Д.Р., Рябоштан Ю.Л., Светогоров В.Н., Падалица А.А., Ладугин М.А., Мармалюк А.А., Васильев М.Г., Васильев А.М., Костин Ю.О., Шелякин А.А. Суперлюминесцентные диоды в спектральном диапазоне 1,5 – 1,6 мкм на основе тензокомпенсированных квантовых ям AlGaInAs/InP // Квантовая электроника, 2020, т.50, №9, с. 830-833.  https://doi.org/10.1070/QEL17376
  3. Vasil’ev M.G., Vasil’ev A.M., Izotov A.D., KostinYu.O., Shelyakin A.A.  Growing epitaxial layers of InP/InGaAsP heterostructures on the profiled InP surfaces by liquid-phase epitaxy.//  Condensed Matter and Interphases. 2021. V.23 No2. P. 204–211. doi: 10.17308/kcmf.2021.23/3430
  4. M.E. Belkin, S.L. Semjonov, O.N. Egorova, E. Plastinin, M.G. Vasil’ev, A.S. Sigov. Spatial Multiplexing on a Multicore Fiber – a Prospective Technology for Fiber-Optic Communication Links to Reach a Petabyte Capacity. Chapter in IntechOpen book “Optical Fibers - Recent Advances, New Perspectives and Applications”, UK, 2025, Chapter 5, p. 75-104. DOI 10.5772/intechopen.1003549, ISBN 978-0-85466-154-1 
  5. Белкин М. Е., Кузнецов Е.В., Васильев М.Г., Клюшник Д.А. Создание радиофотонной аппаратуры на базе технологий оптической и сверхвысокочастотной электроники. Электроника: наука, технология, бизнес, 2024, № 5, с. 106-120.DOI: 10.22184/1992-4178.2024.236.5.106.120.
  6. Ril A.I., Marenkin, S.F., Volkov, V.V., Oveshnikov, L.N., Kozlov, V.V. Formation of the α''-phase and study of the solubility of Mn in Cd3As2 //J.All. Comp. 2022. V.892. DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.162082
  7. Arslanov T.R., Saypulaeva L.A., Alibekov A.G., Zhao X.F., Ril A.I., Marenkin S.F. Pressure-induced magnetic transformations in Cd3As2+MnAs hybrid composite // Appl. Phys. Lett. 2022. V.120. DOI: 10.1063/5.0096672
  8. Oveshnikov L.N., Mekhiya A.B., Davydov A.B., Aronzon B.A., Ril’ A.I., Marenkin S.F. Low-field linear magnetoresistance and transpor/ parameters of (Cd 1-xMnx)3As2 polycrystals // European Physical Journal Plus. 2022. V.137. DOI:10.1140/epjp/s13360-022-02560-7
  9. Yu.B. Nechushkin, A.V. Timofeev, A.I. Ril’, S.F. Marenkin.  Growth of large crystals Cd3As2 using the vertical version of the chemical transport reaction method. // Crystallography Reports, 2025, V.7, Iss.7, p.1089-1095.  https://doi.org/10.1134/S1063774525600309
  10. Нипан Г.Д. Изобарно-изотермические полиэдры твердых растворов системы Li–Ni–Mn–Co–O //Неорганические материалы. 2021, т.57, № 5, с. 543-548. DOI: 10.31857/S0002337X21050055
  11. Смирнова М.Н., Бузанов Г.А., Нипан Г.Д., Пашкова О.Н., Никифорова Г.Е. Субсолидусные фазовые равновесия в системах Ni-Mn-Ga-Sb и Ni-Mn-In-Sb // ЖНХ. 2025. Т. 70. № 6. c. 829–835. DOI: 10.7868/S3034560X25060119
  12. Бузанов Г.А., Нипан Г.Д. Фазовые равновесия в системе Eu–Mn–O // ЖНХ. 2022. Т. 67. № 7. с. 966–971.  DOI: 10.1134/S0036023622070051
  13. Смирнова М.Н., Нипан Г.Д., Никифорова Г.Е., Бузанов Г.А., Кондаков Д.Ф., Архипенко А.А. Перовскитоподобный твердый раствор в системе BaO–CuO–Sc2O3–MoO3 // ЖНХ. 2025. Т. 70. № 4. c. 570–574. DOI: 10.7868/S3034560X25040044
  14. Нипан Г.Д., Смирнова М.Н. Бертоллиды академика Курнакова // История науки и техники. 2025. № 5. С. 26–34. DOI: 10.25791/intstg.5.2025.1548
  15. Нипан Г.Д., Смирнова М.Н. Почитайте Бертолле: твердые растворы и композиты в многокомпонентных оксидных системах.  – (Книжная серия ИОНХ РАН). М.: ТЕХНОСФЕРА, 2024. – 210 с.
  16. Л. О. Козлова, И. Л. Ворошилов, Ю. В. Иони, А. С. Попова, И. В. Козерожец, М. Г. Васильев. Новый подход к синтезу наноразмерных порошков карбоната бария. // Журнал общей химии, 2025, Т. 95, № 7–8, с. 319–328© 2025   https://doi.org/10.31857/S0044460X25070087
  17. Kozerozhets I.V., Panasyuk G.P., Semenov E.A., Avdeeva V.V., Danchevskaya M.N., Simonenko N.P., Vasiliev M.G., Kozlova L.O., IvakinYu.D. Recrystallizationofnanosizedboehmiteinanaqueousmedium. //Powder Technology, 2023, V. 413, 118030. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.118030
  18. Kozlova L.O., Voroshilov I. L., IoniYu.V., IvakinYu.D., Kozerozhets I.V., and Vasiliev M. G. Low-temperature Synthesis of Highly Dispersed Barium Aluminate. //Russian Journal of Inorganic Chemistry_Received June 14, 2024; revised July 7, 2024; accepted July 31, 2024 pp. 1-7. DOI: 10.1134/S0036023624602071
  19. Ильин Е.Г., Яржемский В.Г., Банных И.И., Паршаков А.С. Структура и относительная стабильность изомеров оксо- и гидроксоалкоксо производных рения и молибдена RexMo4-xO6-n(ОН)n(OMe)10  (х=0-4, n=1,2,4) [E.G. Il’in, V.G. Yarzhemsky, I. I. Bannykh, and A.S. Parshakov. Structure and Relative Stability of Isomers of Rhenium and Molybdenum Oxo- and Oxohydroxoalkoxo Derivatives RexMo4–xO6–n(ОН)n(OMe)10 (х = 0–4, n = 1, 2, 4)// Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2024. DOI: 10.1134/S0036023624602976]
  21. L.V. Chernysheva, V.G. Yarzhemsky Photoionization cross-sections of valence and excited electrons of lanthanides from Eu to Lu in VUV-soft X-ray spectral regionб Atomic Data and Nuclear Data Tables,66 101743 (2025); doi:10.1016/j.adt.2025.101743
Награды и премии
  • Васильев М.Г. – медаль им. А.М. Прохорова за цикл работ по развитию и совершенствованию физико-технологических основ создания. наногетероструктурмногокомпонентых твердых растворов полупроводниковых соединений АIIIВV для отечественного приборостроения и квантовой электроники (2021 г.).Медаль «300 лет Российской академии наук», Почетная грамота (2024 г.).
  • Изотов А.Д.– медаль им. Н.Н. Семенова за выдающиеся достижения в области инженерных наук (2021 г.).
  • Нипан Г.Д. – почетная грамота РАН в связи с 90-летием основания ИОНХ РАН (2024 г.).
  • Ворошилов И.Л. - почетная грамота РАН в связи с 90-летием основания ИОНХ РАН (2024 г.).
  • Изотова В.О. - почетная грамота РАН в связи с 90-летием основания ИОНХ РАН (2024 г.).
  • С.Ф. Маренкин – Орден за заслуги в материаловедении НИТУ МИСИС (2019 г.), премия РАН и НАН Беларуси в области технических наук за выдающиеся результаты, полученные в ходе совместных исследований по циклу работ «Материалы и пленочные гетероструктуры для устройств спинтроники» (2015 г.).
Гранты и проекты
 
Гранты Российского научного фонда
  • 21-73-20220 «Нанокомпозиты на базе полупроводниковых и топологических материалов с мультифазной магнитной подсистемой» (2021-2024 гг.)
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
  • 17-53-04055 Бел_мол_а «Физико-химические основы синтеза новых наноматериалов на основе арсенидов тройных полупроводников ZnGeAs2 и CdGeAs2» (2017-2018 гг.)
  • 16-03-00796А «Синтез ферромагнитных композитов с температурой Кюри выше комнатной на основе систем Cd3As2- MnAs и Zn3As2-MnAs» (2016-2018 гг.)
  • 16-03-00150 «Разработка физико-химических основ синтеза объемных и пленочных ферромагнитных композитов в системах AIIISb-MnSb, где AIII=Al, Ga, In» (2016-2018 гг.)
  • 15-03-05370 «Исследование влияния легирующих d-элементов на электронное строение и функциональные свойства материалов спинтроники на основе антимонидов элементов III группы» (2015-2017 гг.)
  • 14-03-90004 «Физико-химические основы синтеза магнитных гранулированных структур в системах Ga(In)Sb-MnSb» (2014-2015 гг.)
  • 13-03-00125 «Физико-химические основы синтеза двухмерных нанокомпозиционных структур ферромагнетик-полупроводник» (2013-2015 гг.)
  • 12-03-00851 «Синтез и физико-химический анализ высокотемпературных ферромагнитных структур в полупроводниковых соединениях III-V на основе примесного дислокационного магнетизма для целей спинтроники» (2012-2014 гг.)
  • 12-03-31203 «Природа магнетизма и получение наногранулированных ферромагнитных структур на основе твердых растворов халькопиритов ZnxCd1-xGeAs2, допированных Mn» (2012-2013 гг.)
Гранты Президента РФ для поддержки молодых ученых
  • МК-1454.2014.3 «Разработка физико-химических основ синтеза наногранулированных структур полупроводник-феромагнетик как новых материалов спинтроники» (2014-2015 гг.)
Хозяйственные договоры
  • № 4/12 «Разработка технологических режимов синтеза высокочистого мелкокристаллического корунда и сырья для получения оптической керамики» (2012-2013 гг.)
Научное сотрудничество 
  • Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН (г. Махачкала, Республика Дагестан)
  • Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (г. Москва)
  • Физический институт им П.Н. Лебедева РАН (г. Москва)
  • Юго-Западный государственный университет, Региональный центр нанотехнологий (г. Курск)
  • Белгородский государственный национальный исследовательский университет (г. Белгород)
  • Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН (г. Шатура)
  • Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению (г. Минск, Республика Беларусь)
  • Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (г. Минск, Республика Беларусь)
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Рассылка новостей