Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
Національна академія наук України

Пошук

Відділ сенсорних систем

01 - Венгер Євген Федорович

Керівник
чл. кор. НАН України, д.ф.-м.н., проф.
Венгер Євген Федорович
тел./факс. +38 (044) 525-25-93, вн. тел. 4-00
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

к. 113, корп.5

 

 

Дослідження

Дослідження:

     Відділ створений в 2022 р. на базі «Відділу фізики і технології напівпровідникових структур та сенсорних систем», чотирьох структурних лабораторій: «Фізики і техніки модуляційної поляриметрії (МПС)», «Багатофункціональних композитних матеріалів», «Напівпровідникових сенсорів УФ та ІЧ випромінювання», «Фізики і техніки сенсорної електроніки» і відділу «Фізико-технологічних основ сенсорного матеріалознавства». Наразі відділ очолює чл.-к. НАН України, доктор фіз.-мат. наук, професор Венгер Євген Федорович.

 

 Основні напрямки наукової і науково-технічної діяльності відділу:

  • фізика та технології створення засобів поляризаційної модуляції електромагнітного випромінювання у розширеному     спектральному діапазоні;
  • фізика та технологія створення багатофункціональних матеріалів і наноструктур на основі оксидів металів, твердих розчинів  напівпровідникових сполук А2В6 та А3В5 для потреб сенсорної техніки, енергетики, опто- і фотоелектроніки та спінтроніки;
  • фізика та техніка створення джерел когерентного теплового випромінювання з керованими характеристиками і розроблення та впровадження сенсорних систем на основі сучасних лазерних технологій;
  • фізика і технології виготовлення багатошарових тонкоплівкових гетероструктур на основі напівпровідників та їх твердих розчинів для високочутливих сенсорів УФ фото електроніки;
  • розробка технологій створення та дослідження багатофункціональних сенсорів фізичних величин на основі кремнію та гетероструктур з плівками германію для електронної та кріогенної техніки;
  • методи і засоби радіаційного контролю та радіаційне приладобудування для використання в галузях дозиметрії іонізуючих випромінювань, радіаційної безпеки і радіологічного захисту;
  • технології  функціональних матеріалів: дифосфідів та фазозмінних халькогенідів;
  • створення широкосмугових оптичних мета матеріалів з ультра низькою діелектричною проникністю та їх застосування в приладах інфрачервоної техніки;
  • технології створення та впровадження приладів і сенсорних систем на основі поверхневого плазмонного резонансу;
  • розроблення нових радіопрозорих і маскуючих в ІЧ- і радіодіапазонах матеріалів та технологій виготовлення елементів і приладів спеціального призначення.

 

       У відділі проводяться різноманітні фундаментальні та прикладні дослідження, спрямовані на створення нових напівпровідникових матеріалів, гетероструктур і наноструктур та новітніх сенсорів, приладів і сенсорних систем на їх основі. Наукові і науково-технічні напрямки діяльності відділу відповідають таким пріоритетним напрямкам наукових досліджень і науково-технічних розробок як фундаментальні проблеми сучасного матеріалознавства, нові речовини і матеріали, зокрема нанотехнології і технології матеріалів, найважливіші фундаментальні проблеми фізико-математичних і технічних наук, найважливіші фундаментальні проблеми розвитку ракетно-космічних технологій, енергетика та енергоефективність,науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань. Отримані у відділі результати досліджень важливі для вирішення фізико-технологічних проблем матеріалознавства  розвитку сенсорної, електронної, інфрачервоної і ультрафіолетової техніки та забезпечення конкурентоспроможності України у світі й сталого розвитку суспільства і держави.

 

 

Склад відділу

 

 

                                                                 

 

                                                                                  

Sidnev

 

Заступник керіника відділу

Сіднєв Олександр Борисович

с.н.с.

вн. тел.: 5-50, тел.: +38 (044) 525-61-79

ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , alex.b.sidnev@gmail.com к.103, корп.5

 

                 Borkovska2

         

Борковська Людмила Володимирівна
пр.н.с., д.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 2-47,тел.:+38 (044) 525-63-40
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. ; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 242, корп.1

       

Homenkova

 

 

Хоменкова Лариса Юріївна
пр.н.с., д.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 3-83,тел.: +38 (044) 525-57-75
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. ; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 410, корп.1

 Serdega2

Сердега Борис Кирилович
пр.н.с., д.ф.-м.н., проф.
вн. тел. 6-44,тел.: +38 (044) 525-57-78
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  
к. 321, корп.1

Maslov2

 

 

Маслов Володимир Петрович
пр.н.с., д.т.н., проф., заслужений винахідник України
вн. тел.:7-67,тел.: +38 (044) 525-58-30
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 112б, корп.5

Korsunkay2

Корсунська Надія Овсіївна
пр.н.с., д.ф.-м.н., проф.
вн. тел.: 4-89,тел.: +38 (044) 525-57-75
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. ; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 165, корп.1 

Markevic2

 

 

Маркевич Ірина Василівна
пр.н.с., д.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 4-89,тел.: +38 (044) 525-57-75
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 165, корп.1

Kozloskiy2

Козловський Сергій Іванович
пр.н.с., д.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 4-20,тел.: +38 (044) 525-59-38
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 241, корп.1

 

 

 

 srortko2

Шпортько Костянтин Валентинович
с.н.с.,д.ф.-м.н.
вн. тел.: 5-91
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.112, корп.5

Mitin2  

Мітін Вадим Федорович
с.н.с., к.ф.-м.н.,                 
вн. тел.: 3-69,тел.: +38 (044) 525-59-39
ел.пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , https://www.researchgate.net/profile/Vadim_Mitin
к.102, корп.5

Kisliy

Кислий Володимир Павлович
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн.тел.: 3-35,тел.: +38 (044) 525-63-61
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 116, корп.5

 

 

 

Stara2

Стара Тетяна Русланівна
с.н.с., к.ф.-м.н., ст.досл.
вн. тел.: 4-25,тел.: +38 (044) 525-72-34
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 163, корп.1

Goncarenko  

Гончаренко Анатолій Володимирович               

с.н.с., д.ф.-м.н.

вн. тел.: 5-91

ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

к.112, корп.5

 Strilcuk2

Стрільчук Оксана Миколаївна
с.н.с., к.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 7-43,тел.: +38 (044) 525-50-98
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 246, корп.1

 

 

 

 Dorizinskiy2

Дорожинський Гліб  Вячеславович
с.н.с., к.т.н.
вн. тел.: 3-37, тел.: +38 (044) 525-63-61
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 117, корп.5

Yastrubchak2  

Яструбчак Оксана Богданівна
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн. тел.: 4-89, тел.: +38 (044) 525-57-75
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.165, корп.1

 Matys2

Матяш Ігор Євгенович
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн. тел.: 6-44, тел.: +38 (044) 525-57-78
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.322, корп.1

Samoilov2

 

 

Самойлов Антон  Володимирович
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн. тел.: 5-41
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.107, корп.5

 Morozenko2

Мороженко Василь Олександрович
с.н.с., к.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 6-89
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.354, корп.5

   

 

Minailova2

Мінайлова Ірина Анатоліївна
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн. тел.: 6-44, тел.: +38 (044) 525-57-78
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.322, корп.1

Hrictosenko2  

Христосенко Роман  Васильович
с.н.с., к.ф.-м.н.
вн. тел.: 5-41
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.107, корп.5

Solovyov2

Cоловйов Євген Олександрович
с.н.с., к.т.н.
вн. тел.: 3-69, тел.: +38 (044) 525-59-39
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.102, корп.5

 Kasirina2  

Каширіна Наталія Іванівна
с.н.с., к.ф.-м.н., с.н.с.
тел.: +38 (044) 525-63-40
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.340, корп.1

Michuk2

Міщук Олег Миколайович
с.н.с., к.ф.-м.н.
тел.: +38 (044) 239-64-33
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Dunaevskiy  

Дунаєвський Вадим Іванович
н.с., к.ф.-м.н., с.н.с.
тел.: +38 (044) 406-82-74
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Bondarenko2

Бондаренко Володимир Олександрович  
н.с.,к.ф.-м.н., с.н.с.
вн. тел.: 4-14, тел.: +38 (044) 525-57-75  
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.413, корп.1

Serezkin

 

Серьожкін Юрій Георгійович
н.с.
вн.тел.: 5-49
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.114, корп.5

Holebcuk2

Холевчук Володимир Васильович
н.с.
вн.тел.: 2-36,тел.: +38 (044) 525-83-39
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
корп.4

16 - Галушко Тетяна Олегівна

 

 

Галушко Тетяна Олегівна

пр. інж.вн. тел.: 5-50

ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

к.103, корп.5

 

Sharan2

Шаран Микола Миколайович
н.с.
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. a

 18 - Колядіна Олена Юріївна

 

 

Колядіна Олена Юріївна

н.с.

вн. тел.: 2-45, тел.: +38 (044) 525-83-17

ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

к.342, корп.1
 Kusnirenko2

Кушніренко Володимир Іванович  
м.н.с.  
вн. тел.: 6-03, тел.: +38 (044) 525-63-40
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.325, корп.1

 19 - Марічева Ірина Леонідівна  

Марічева Ірина Леонідівна

м.н.с.

вн.тел.: 5-26

ел. пошта: marichira@ukr.net

к.118 корп.5

 Serik2

Сєрик Євгенія Сергіївна
м.н.с.
вн.тел.: 2-36, тел.: +38 (044) 525-83-39
корп.4

 Kachur2  

Качур Наталія Володимирівна
м.н.с., аспірантка
вн. тел.: 7-67,тел.: +38 (044) 525-58-30
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.112б, корп.5

Lypina2

Ляпіна Алла Борисівна
м.н.с.
вн.тел.: 3-48
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.122, корп.5

Snopok2  

Снопок Тетяна Володимирівна
м.н.с.
вн.тел.: 3-78
ел. пошта:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.346 корп.5

 

Kozorez

Козоріз Костянтин Олегович
м.н.с., аспірант
вн.тел.: 3-83, 3-56
ел. пошта:  kozoriz.kostiantin@ gmail.com, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 319, 410, корп.1

Shmidko

 

Шмидко Ігор Миколайович

н.с.                                              
вн. тел. 5-07, тел.: +38 (044) 525-25-20ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. к.504, корп.5

 

 Lypin2

Ляпін Олександр Михайлович
м.н.с., технічна підтримка
вн.тел.: 5-41
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.107, корп.5

 

Fedorenko2

 

Федоренко Артем Вячеславович
н.с.,к.ф.-м.н.
вн.тел.: 3-37
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.117, корп.5

 

 

 

 

Hiznyk2

 

Хижняк Артем Борисович
пр. інж.
вн. тел.: 5-26
к.118 корп.5

 

 

Usenin2

Ушенін Юрій  Валентинович
головний конструктор сенсорних приладів,
с.н.с.
вн. тел.: 6-92,тел.: +38 (044) 525-31-23
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к. 435, корп.5

Kovalenko2

 

Коваленко Костянтин Леонідович
пр.інж.
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 Atadaev2

Атдаєв Байрамгилич Сапаргиличович
н.с., к.ф.-м.н.
вн.тел.:  4-24, тел.: +38 (044) 525-62-00
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
к.454, корп.5

Dvornicenko2  

Дворніченко Микола Михайлович
інж.1 к., технічна підтримка
вн. тел.: 5-41
к.107, корп.5

 Gromovoi

Громовий Юрій Сергійович
н.с.,к.ф.-м.н.
вн.тел.: 3-35, тел.: +38 (044) 525-63-61     
 к.116, корп.5

 Kozacenko  

 
Козаченко Марія Василівна
пр.інж.
вн.тел.: 4-09, тел.: +38 (044) 525-61-52
к.468, корп.

 

 

Досягнення

Досягнення:

У відділ   виконувалися 17 проєктів Державної цільової науково-технічної програми розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2017 роки (керівник Програми, чл.-к. НАН України Є.Ф. Венгер). Виконання Програми дозволило одержати ряд важливих наукових та науково-технічних результатів, які сприяли реалізації пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки на період до 2020 року (Постанова Президії НАН України від 22.11.2017 № 297).

Зокрема, створено та впроваджено технологію виробництва мікросенсорів температури, магнітного поля та багатофункціональних мікросенсорів, призначених для роботи в екстремальних умовах, у серійному виробництві яких зацікавлене Державне підприємство ДНДІ «Оріон» (м. Київ). Керівник проекту В.Ф. Мітін.

Розроблено інтегральну кремнієву технологію виготовлення мініатюрних прецизійних перетворювачів електромеханічних параметрів (тиску, витрат, прискорення) для використання у контрольно-вимірювальних приладах для моніторингу виробничих процесів в енергетиці, нафтогазовому комплексі, хімічній і харчовій галузях, автомобілебудуванні, авіаційній і ракетно-космічній техніці. Зокрема, експериментальні зразки передано Державному підприємству завод «Арсенал» (м. Київ), НВФ «Рост» (м. Київ), ДП «ТЕЛЕКОМ-ПНЕВМАТИК» (м. Київ). Керівник проекту О.І. Козловський.

Створено оптичну та електронну діагностичну апаратуру у складі лазерного гетеродинного вимірювача нанопереміщень та пристроїв контролю імпульсів збудження, що проходять по нервах. Апаратура використовується при розробленні новітньої нейрохірургічної методики реставрації уражених нервів у людей і тварин на кафедрі гістології Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця МОЗ України. Керівник проекту Ю.Г. Серьожкін.

Створено інтегрований прилад - багатофункціональний широкодіапазонний дозиметр-радіометр, який дозволяє значно підвищити достовірність та швидкодію вимірювання джерел іонізуючого випромінювання відносно малої інтенсивності. Прилад пройшов комплексні метрологічні випробування на провідному підприємстві в галузі радіаційного приладобудування - НВП «АТОМКОМПЛЕКСПРИЛАД» (м. Київ) та впроваджений у НВК КРАС (м. Вишневе, Київської обл.) - провідному підприємстві України в галузі розроблення та виробництва медичного рентгенівського обладнання. Керівник проекту О.Б. Сіднєв.

Створено сучасну спектрометричну систему моніторингу атмосфери для експресного визначення шкідливих домішок та аналізу наявності озону О3 та основних парникових газів – N2O, NO2, SO2, HC, HO з метою контролю їх розподілу та розповсюдження. Система призначена для моніторингу екологічного стану навколишнього середовища, в тому числі, об’єктів промислової теплоенергетики та дистанційного газового аналізу.Система постійно використовується на регіональній станції Всесвітньої Метеорологічної Організації (ВМО) №498 KGV Kyiv-Goloseyev, яка розміщена на території Головної Астрономічної Обсерваторії НАН України для проведення вимірювання вмісту озону над Києвом та дозволяє отримувати дані щодо детального розподілу озону за висотою. Дані про вміст озону над Києвом надсилаються раз на 3 місяці до Світового Центру Озонових Даних (WMO-WO3DC) в Торонто Канада, Всесвітньої Метеорологічної Організації. Керівник проекту В.П. Кислий.

Подальше впровадження результатів Програми на вітчизняних підприємствах, в академічних установах та закладах охорони здоров’я має важливе значення для інноваційного розвитку економіки України. Продовження досліджень та використання створених в рамках Програми розробок дозволяє перейти від дослідних технологій та дослідних зразків до створення вітчизняної науково-технічної бази відновлення та розширення виробництва в рамках Цільової програми наукових досліджень НАН України «Напівпровідникові матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018 – 2020 рр., керівник Програми чл.-к. НАН України Є.Ф. Венгер. На цей час у відділі виконується 11 проектів за цією Програмою.

Найвизначніші результати досліджень та розробок:

Розроблено та впроваджено інтегральну кремнієву технологію виготовлення мініатюрних прецизійних перетворювачів електромеханічних параметрів (тиску, витрат, прискорення, сили), що використовуються у контрольно-вимірювальних приладах для моніторингу виробничих процесів у енергетиці, промисловості та авіа і ракетно-космічній техніці. Зокрема, експериментальні зразки інтегральних швидкодіючих перетворювачів динамічного тиску використовуються в газодинамічних модельних випробуваннях агрегатів ракетно-космічних та бойових ракетних комплексів в ДП «КБ Південне», м. Дніпро. Основними перевагами перетворювачів є можливість реєстрації змін тиску з амплітудою від 0.1 до 1 МПа у потоці газу з температурою до 1100 ºС.

Розроблено та впроваджено в ДП НДІ «Оріон» м. Київ технологію виробництва над високо точних напівпровідникових мікросенсорів температури, магнітного поля та багатофункціональних сенсорів, які призначені для роботи в екстремальних умовах, в тому числі при масштабних ядерних та радіаційних аваріях (іонізуюче випромінювання різних видів, потужні магнітні та електромагнітні поля). Розроблено вакуумну технологію осадження плівок Ge на напівізолюючі підкладки GaAs та плівок нанокристалічного SiC на Al203. Плівки мають необхідні властивості для багатофункціональних мікросенсорів температури в діапазоні температур 0,3 – 450 К. Для сенсорів температури також застосовані Si діоди, які забезпечують вимірювання температури в діапазоні 4,2 – 400 К. Виготовлено високо точні мікросенсори магнітного поля на основі плівок Ge на InSb в діапазоні температур 1,5 – 450 К та магнітних полів до 14 Т. Розроблено конструкторську документацію на кремнієві діодні та германієві резистивні сенсори температури для організації серійного виробництва на підприємстві ДП НДІ «Оріон».

Розроблено інноваційний метод та створено високочастотний надчутливий лазерний тензометр для оптичної неруйнівної діагностики напруженого стану в прозорих та непрозорих матеріалах, зокрема для експресної оцінки залишкового ресурсу різних видів металевих і композитних конструкцій на громадських та промисловихоб’єктах. Прилад є альтернативним рентгенівському устаткуванню для визначення просторового розподілу механічних дефектів та внутрішніх напружень. Порівняно з промисловими рентгенівськими установками він значно дешевший, перевершує на порядок у швидкодії, безпечний для обслуговуючого персоналу і довкілля, споживає значно менше енергії та працює в реальному часі.

Створенооригінальний флуоресцентний метод реєстрації біокомплексів із застосуванням колоїдних квантових точок CdSe/ZnS зі зміною кольору їх люмінесценції. Метод призначений для контролю протікання реакції біокон’югації і формування біокомплексів для флуоресцентного маркування біомолекул з квантовими точками сполук А2В6 для застосування в медичних установах та при біологічних дослідженнях.

Створено оптичну та електронну діагностичну апаратуру у складі лазерного гетеродинного вимірювача нанопереміщень. Зокрема, апаратура використовується для контролю імпульсів збудження, що проходять по нервах, при розробці новітньої нейрохірургічної методики реставрації уражених нервів у людей і тварин шляхом їх швидкого і якісного зрощування в клінічних умовах при за допомогою нанокристалів кремнію.

Створено компактний низьковартісний оптоелектронний прилад для визначення концентрацій частинок забруднюючих аерозолів в навколишньому середовищі, розмір яких визнано ВООЗ найбільш загрозливим для здоров’я людини. Прилад забезпечує одночасні виміри температури, вологості, атмосферного тиску, висоти над рівнем моря та координат в реальному часі. При проведенні вимірювань на рухомій платформі визначається також швидкість переміщення. Отримані результати записуються в пам’ять пристрою та передаються on-line через мобільний Інтернет на віддалений сервер. Створено базу даних щоденних вимірювань за адресою ІФН НАНУ пр. Науки, 41, де прилад стаціонарно розташовано. В м. Києві із використанням створеної системи у співпраці з фахівцями ГАО НАНУ, вперше розпочато вимірювання висотного розподілу аерозолю в вертикальних стовпах атмосфери за допомогою дрона DJIMAVICPRO. Дані є основою майбутньої програми прогнозування реального аерозольного забруднення навколишнього середовища.

Підготовлена до захисту (вересень 2020 р.) докторська дисертація Шпортько К.В. на тему «ФАЗОЗМІННІ ХАЛЬКОГЕНІДНІ СПОЛУКИ ТА ДИФОСФІДИ. ВПЛИВ СТРУКТУРИ ТА СКЛАДУ НА ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ В ІЧ ДІАПАЗОНІ» (науковий консультант Є.Ф. Венгер).

 

Розробки

 

Розробки:

Розроблено інноваційний метод та створено високочастотний тензометричний комплекс – надчутливий лазерний тензометр.

1 - laz

Призначення - оптична діагностика напруженого стану в прозорих та непрозорих матеріалах, зокрема для експресної оцінки залишкового ресурсу різних видів металевих і композитних конструкцій на громадських та промисловихоб’єктах. Прилад є альтернативним рентгенівському устаткуванню для визначення просторового розподілу механічних дефектів та внутрішніх напружень. Порівняно з рентгенівськими установками він значно дешевший, перевершує на порядок у швидкодії, безпечний для обслуговуючого персоналу і довкілля, споживає значно менше енергії та працює в реальному часі.

2 - biosen 

3 - metod

4 - sensor

5 - monitor

6 - opt

7 - texnol

8 - for KB

Обладнання

Установка для вимірювання спектрів електровідбивання (ЕВ)

 Установка для вимірювання спектрів ЕВ

Розміри зразків, мм2 2×5... 20×35
Величина енергії критичної точки зони Брілюена, еВ 0,5... 5,5 еВ
                                                                  точність, еВ   0,003

Величина внутрішніх механічних напруг, Н/м2

5×107… 109

Точність визначення внутрішніх механічних напруг, %  10
Концентрація вільних носіїв, см-3 1014… 5×1018
Точність контролю концентрації вільних носіїв, %  10
Точність контролю рухомості носіїв заряду, см2/(В·с) ä300
Величина порушеного приповерхневого шару, мкм 0,1... 100

Точність вимірюваня складу напівпровідникових сплавів

на основі сполук А3В в межах  0... 100%, %

0,5... 2

 Спектрометри ЕПР X- та Q-діапазону довжин хвиль

   

Комп’ютерно-керований спектрометр ЕПР РЭ13-07 Х-діапазону довжин хвиль (9.2ГГц), обладнаний кріостатом для вимірювання стаціонарного ЕПР у температурному інтервалі від 4.2К до 300К.

 Fig.2   Q Kalabukhova   Комп’ютерно-керований спектрометр ЕПР РЭ13-08 Q-діапазону довжин хвиль (37ГГц), обладнаний кріостатом для вимірювання стаціонарного ЕПР, фото ЕПР та імпульсних спектрів ЕПР у температурному інтервалі від 4.2К до 300К.

 Спектрометр ЕПР D-діапазону на твердотільній електроніці

Fig.1 Спектрометри ЕПР- D Lukin


 

Робоча частота

140 ГГц

Тип мікрохвильового генератора

ЛПД

Потужність на фланці резонатора

4 мВт

Робочий резонатор

Напівкофокальний з модою TEM00n (n = 4 - 6)

АПЧ

По робочому резонатору

Тип приймача

супергетеродин

IF = 1,5 ГГц

Постійне магнітне поле надпровідного соленоїда

0 – 65 кГс

Неоднорідність магнітного поля на місці зразка

Не гірше ніж 0,5 Гс/см

Діапазон сканування магнітного поля допоміжною котушкою

5 – 1000 Гс

Діапазон робочих температур

4,2 – 50 К

Частота модуляції магнітного поля

100 кГц

Амплітуда модуляції магнітного поля

до 10 Гс

Роздільна здатність по g-фактору

Не гірше 10-5

Мінімальна кількість парамагнітних спінів на ширину лінії ЕПР при постійній часу 1 сек та співвідношенні сигнал/шум 1:1

5·109спін·Гс-1

Мінімальна концентрація парамагнітних спінів

1012спін·Гс-1см-3

Управління струмом допоміжної котушки та запис сигналу ЕПР

Комп’ютером з можливістю накопичення сигналу

 Установка для дослідження спектральних характеристик та просторового розподілу фотоерс різної природи в умовах одночасного збудження модульованим та немодульованим випромінюванням напівпровідникових структур

2 фотоЕРС Шеховцов

Основні технічні характеристики

діапазон інтенсивності модульованого випромінювання

1012-1014 квант/см2·с

діапазон інтенсивності немодульованого випромінювання

1012-1015 квант/см2·с

довжина хвилі модульованого випромінювання

0,2 - 4 мкм

довжина хвилі немодульованого випромінювання

0,4 - 2 мкм

дисперсія монохроматора модульованого випромінювання

2,4 нм/мм (0,2 - 1 мкм)

4,8 нм/мм (0,7 - 2 мкм)

9,6 нм/мм (1,4 - 4 мкм)

дисперсія монохроматора немодульованого випромінювання

8 нм/мм (0,49 мкм)

чутливість вимірювального підсилювача (при вхідному опорі 100 МОм)

10 – 8 В

REF 2

Проекти

Проєкти:

 

Відділ приділяє велику уваги виконанню різноманітних фундаментальних та прикладних досліджень. Основні зусилля спрямовані на наукові і прикладні дослідження фізичних властивостей та створення нових напівпровідникових матеріалів, нанокомпозитів і гетероструктур, визначення впливу технології виготовлення і зовнішніх чинників для подальшого створення на їх основі новітніх елементів, пристроїв і систем сенсорної техніки. Отримані результати важливі для вирішення фізико-технологічних проблем створення матеріалів та розвитку сенсорної, електронної інфрачервоної та ультрафіолетової техніки, в тому числі для галузей охорони здоров’я, техногенної і екологічної безпеки, інноваційним рішенням та зміцненню оборонного комплексу держави.

 

 

 

 

  • Проект НАТО G5500 «Дистанційне когерентне виявлення бойових речовин за допомогою фотоакустичної спектроскопії» (2018-2022 рр., керівник Ю.Г. Серьожкін).Проєкт NATOEmergingSecurityChallengesDivision, SPSProgramme. Проект G5500 «StandoffCoherentDetectionofWarfareChemicalsViaPhotoacousticSpectroscopy». (Керівник проєкту: Ю.Г.Серьожкін).

 

Метою проекту є розробка інтегрованої платформи для дистанційного виявлення вибухонебезпечних матеріалів та потенційно небезпечних газів на відстані до одного км.У 2022 р. проводилосядоопрацювання лазерного віброметра з робочою довжиною хвилі 1,54 мкм та розроблялась система обробки інформації на платформі AD9643-250EB+HSC-ADC-EVALC. Очікується, що розроблені методи матимуть значний вплив на технології виявлення вибухових пристроїв та інших бойових хімікатів, включаючи рідини та гази.

 

  • Проєкт CRDFGlobal G-202202-68431 «Розробка магнітних напівпровідників сполук А3В5 для гібридних фотоелектричних і спінтронних приладів» (2022-2023 рр., керівник Яструбчак О.Б., виконавці Борковська Л.В., Хоменкова Л.Ю.) Метою проєкту є розробкаметодом молекулярно променевої епітаксії матеріалів на основі легованих марганцем сполук А3В5(III-Mn-V), якіє топологічними ізоляторами. Очікується, що в результаті виконання проєкту будуть одержані тонкі плівки зазначених матеріалів, які одночасно є прозорими для видимого світла ідемонструють високу електричну провідність, що дозволить їх використання в якості р-типу контакту в сонячних елементах на основі гетеро структур сполук А3В5.
  • Проєкт 20/1-П "Структуровані напівпровідникові системи для детектування ІЧ та міліметрового діапазону хвиль та їх позиціювання" (2022 р., керівник Ю.Г.Серьожкін).

 

·        Проєкт «Дослідження структури валентної зони в складених магнітних АIII-Mn-ВV напівпровідниках» програми IEEE «Магнетизм для України 2022», підтриманої IEEE MagneticSociety в рамках Українського науково-технологічного центру (УНТЦ (2022-2023 рр., керівник Яструбчак О.Б.). Метою проекту є розробка нових матеріалів для застосувань в області спінтроніки з використанням модифікації зонної структури (Ga,Mn)Asдомішковими іонами Bi та In.

 

Проведено аналіз необхідних доробок лазерного віброметра з метою адаптації до вимог проєкту. Розроблено та виготовлено необхідні пристрої (поворотне дзеркало, тринога для лазерного віброметра). Проведені вимірювання за допомогою доробленого віброметра з поворотним дзеркалом.

 

  • НДР 16-04/10 «Плазмоннінаноструктури напівпровідник-метал-діелектрик для високочутливих сенсорів шкідливих випарів органічних речовин промислового походження», 1 етап «Створення наноструктур «ITO-Au-ПТФЕ» різної конфігурації та дослідження їх оптичних і електрофізичних характеристик» (2021-2022 рр., керівник Дорожинський Г.В., виконавець Федоренко А.В. ).

 

Створено наноструктури «ІТО-золото-політетрафторетилен» різноїконфігурації та досліджено їх оптичні і електрофізичні характеристики, зокрема встановлено зменшення в середньому на 20% коефіцієнта екстинції плівки золота у порівнянні зі структурою без шару ІТО. Визначено чутливість та селективність газових сенсорів на основі явища поверхневого плазмонного резонансу (ППР) в геометрії Кречмана зі створеними наноструктурами до шкідливих випарів органічних речовин промислового походження (гексану, метанолу, ізопропанолу та ацетону). Експериментально встановлено збільшення чутливості для ППР-сенсора від 6 до 16 разів у порівнянні сенсором без шарів ІТО та політетрафторетилену. Найбільше збільшення чутливості спостерігалось до випарів ацетону: межа детектування ацетону 1,47 мг/л (PEL 2,4 мг/л). Показано можливість застосування підшару ІТО у якості тонко плівкового нагрівача, що дозволило при нагріві чутливого елементу сенсора знизити споживану електричну потужність у 1,5 рази з 3,4 Вт до 2,3 Вт у порівнянні з резистивним нагрівачем при досягненні однакової температури.

 

  • НДР «Афінна сенсорна система на основі «розумних» гібридних нанокомплексів для визначення специфічних послідовностей нуклеїнових кислот. Розділ 1. Розробка та оптимізація сенсорної системи. Розділ 2. Розробка «розумних» гібридних нанокомплексів» цільової програми наукових досліджень НАН України «Розумні» сенсорні прилади нового покоління на основі сучасних матеріалів та технологій» (2018-2022 рр.,керівник Борковська Л.В., виконавці Стара Т.Р., Козоріз К.О., співвиконавці: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України).

 

Встановлено залежність інтенсивності фотолюмінесценції колоїдних квантових точок (КТ) на основі сполук А1А3В6 від компонентного складу ядра та типу оболонки КТ, кислотності буферного розчину та приєднання олігонуклеотидів. Виявлено ефект зменшення інтенсивності люмінесценції КТ при додаванні в буферний розчин наночастинок золота (Au), величина ефекту зростає при додаванні наночастинокAu, сполучених зтаргетнимолігонуклеотидом. Одержаний результат вказує на можливість детектування специфічних послідовностей нуклеїнових кислот в розчинах за допомогою нанокристалів AgInS2/ZnS.

 

  • Окреме наукове дослідження за темою «Розробка методів одержання та метрологічного забезпечення складних напівпровідникових та приладових структур», що фінансується відповідно Додатку 5 до постави Президії НАН України від 18.12.19 № 339 (2020-2022 рр., керівник Міщук О.М., виконавці Сердега Б.К., Матяш І.Є., Мінайлова І.А.)

 

Встановлено, що радіаційна взаємодія у ближньому полі двох довільних твердих тіл з різними хімічними потенціалами індукує в кожному з них неоднорідні розподіли температур і, як наслідок, відповідні механічні напруги. Кінетика та динаміка таких напруг зареєстрована технікою модуляційної поляриметрії за величиною та знаком різниці фаз між ортогональними компонентами лінійно поляризованого зондувального випромінювання. Виявлено, що кінетика напруги в точці спостереження демонструє складну за формою амплітуду і неоднозначну її залежність протягом часу встановлення процесів теплопередачі. Проведено її аналіз, що базується на розробленому раніше методі розкладання характеристик за ознакою релаксації на радіаційну, кондуктивну та конвективну компоненти теплопередачі, встановлено параметри перерозподілу енергії. Показано на прикладі різних матеріалів значний інформаційний потенціал відносно їх оптичних властивостей.

 

  • Проект «Розроблення фізичних принципів побудови новітніх функціональних наноматеріалів, елементів і систем біобезпеки», розділ роботи №5 «Розроблення сенсора ППР в ближній інфрачервоній (ІЧ) частині спектру 1080-1540 нм для дослідження стану біологічних об’єктів» (2022 р., керівник Маслов В.П., виконавці Н.В. Качур, Г.В. Дорожинський, А.В.Федоренко, Г.В. Дорожинська)

 

Розроблено схемні рішення та ескізну документацію на сенсор ППР в ближній ІЧ частині спектру, в якій було враховано особливості його оптико-механічної схеми та умови експлуатації. Для підвищення точності та чутливості вимірювань було додатково розроблено незалежну систему стабілізації температури германієвого p-i-n фотодіоду та примусове охолодження напівпровідникового лазеру. На розроблене технічне рішення подана заявка на корисну модель Н.В. Качур, Г.В. Дорожинський, А.В. Федоренко, Г.В. Дорожинська, В.П. Маслов «Прилад для контролю та дослідження рідин». При виготовленні деталей та вузлів макету було застосовано сучасні конструкторсько-технологічні підходи та новітні технології формоутворення, зокрема технологію 3D-друку методом лазерної стереолітографії.

 

  • Проєкт «Створення інтегральних перетворювачів тиску кріогенних рідин та газів для застосування в інформаційно-вимірювальних системах ракетно-космічної техніки» (шифр ІФН-2020/1) Цільової науково-технічної програми оборонних досліджень НАН України (2020-2021 рр.,керівник С.І. Козловський).

 

Розроблені, виготовлені та досліджені робочі характеристики кріогенних перетворювачів тиску (ПТК): температура середовища, тиск якого вимірюється: від мінус 196 ˚С до плюс 50 ˚С; діапазони вимірюваних тисків: ПТК надлишкового тиску 0-0.2; 0-0.5, 0-0.9, 0-3.4 МПа, ПТК абсолютного тиску 0-1, 0-2, 0-4, 0-6, 0-10, 0-17, 0-25 МПа; діапазони вихідних сигналів: від 0,5±0,05 до 4,5±0,05 В, від 0 до 50 мВ; точність виміру тиску з температурною та вібраційною компенсацією вихідного сигналу: основна похибка менше ±0,25 %, додаткова похибка в умовах експлуатації ± 2 %; напруга живлення 5±0,25 В або від 8 до 32 В; маса ПТК - не більше 0,2 кг.

 

  • НДР «Пошук оптимальних умов синтезу твердих розчинів широкозонних оксидів та моніторингу їх структурних, електричних та оптичних характеристик, а також хімічного складу»згідно договору № 380 від 23.11.2020 р. в рамках проєкту НФДУ «Структурні перетворення та нерівноважні електронні процеси в широкозонних оксидах та їх твердих розчинах» (2020-2021 рр., реєстраційний № 2020.02/0380), конкурс "Підтримка досліджень провідних та молодих учених"; грантоотримувач – Ніжинський державний університет ім. Миколи Гоголя,субвиконавець: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України (керівник проєкту д.ф.-м.н., проф. Олександр Мельничук, виконавці Хоменкова Л.Ю., Козоріз К.О.)

 

Методом твердофазної реакції одержано кераміку MgxZn1-xO з різним вмістом магнію (х). Встановлено, що гексагональна і кубічна фази твердого розчину формуються за однакової температури відпалу. При цьому зерна гексагональної фази мають однаковий хімічний склад і є легованими однорідно по об’єму, тоді як на міжзеренних границях спостерігається підвищена концентрація Zn і Mg. Запропоновано механізм формування твердих розчинів MgxZn1-xO. Він полягає у сублімації ZnO і MgO, яка призводить до появи Zn і Mg на міжзеренних границях та їх наступної дифузії вздовж цих границь і вбудовуванню в зерна MgO і ZnO, відповідно. При цьому первинним є процес сублімації.

 

Методом хімічного осадження виготовлено нанопорошки оксиду цирконію (ZrO2), нелегованого та легованого субвалентними домішками (Y, Cu, Eu). Визначено вміст домішок та температуру відпалу, що дозволяє одержати стабільну кубічну фазу ZrO2. На основі порівняння люмінесцентних властивостей порошків та кераміки (Y,Eu)-ZrO2 показано, що спектральні характеристики випромінювання іонів Eu3+ є чутливими до кристалічного оточення цих іонів, що, в свою чергу, дозволяє встановити присутність різних кристалічних фаз.

 

  • Спільнаукраїнсько-французька НДР «Високоефективні червоні фосфори на основі багатокомпонентних оксидів, що не містять рідкоземельні елементи» за програмою ДНІПРО (2019-2020 рр., керівник Борковська Л.В., виконавці Корсунська Н.О., Стара Т.Р., Хоменкова Л.Ю., Козоріз К.О.)

 

Методом високотемпературної твердотільної реакції виготовлено багатокомпонентні активовані марганцем (Mn4+) червоні фосфори на основі метатитанату магнію (MgTiO3) та ортотитанатів магнію, цинку і цинку-магнію (Mg2TiO4, Zn2TiO4, (Zn,Mg)2TiO4) для застосувань у світлодіодах. Виявлено, що Mn в MgTiO3 переважно має зарядовий стан +2, а в ортотитанатах+4, максимальна інтенсивність червоної фотолюмінесценції іонів Mn4+ спостерігається для 0.1 мол.% Mn. Встановлено, що надлишок MgO у вихідній шихті дозволяє в 1,5-2 рази підвищити інтенсивність люмінесценції іонів Mn4+ і зменшити кількість Mn2+. Запропоновано, що надлишок MgO сприяє вбудовуванню марганцю на місце титану і більш рівномірному розподілу домішки в зерні.

 

  • Спільна українсько-польська НДР «Магнітооптичні, магнітотранспортні дослідження квантових структур на основі (Ga,Mn)As», що реалізуються в рамках Протоколу до Угоди про наукове співробітництво між Національною академію наук України і Польською академією наук на 2018–2021 рр. (керівник О.Б. Яструбчак).

 

               Методами фотоелектронної дифракції, стимульованої жорстким рентгенівським випромінюванням (hXPD), та фотоелектронної спектроскопії з кутовим розділенням (ARPES) підтверджено, що в тонких плівках (In,Ga,Mn)Asдомішкові іони Mn заміщують вузлові атоми Ga і утворюють в забороненій зоні металоподібну підзону, розташовану над краєм валентної зони. Підтверджено p-d ценерівську модель феромагнетизму в цій сполуці.

 

Цільова програма наукових досліджень НАН України «Напівпровідникові матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018 – 2020 рр. – 15 проєктів:

 

- проєкт ТД.2/11. «Створення та впровадження інтегрованих приладів оперативного радіаційного моніторингу навколишнього середовища в штатних і аварійних ситуаціях та мобільної лабораторії - компактного приладу експрес контролю радіоактивного забруднення продуктів харчування, кормів тощо». (чл.-кор. НАНУ Є.Ф. Венгер, О.Б. Сіднєв);

 

Створено експериментальні зразки і проведено на провідному підприємстві з радіаційного приладобудування НВП «АТОМКОМПЛЕКСПРИЛАД», м. Київ порівняльні функціональні та метрологічні випробування двох типів сучасних (на інтегрованій елементній базі) приладів штатного і аварійного експресного радіаційного контролю: портативного радіометра питомої (об’ємної) і поверхневої бета активності та модернізованого широкодіапазонного багатофункціонального дозиметра-радіометра гама та бета випромінювання. Прилади орієнтовано на вирішення проблеми оперативного радіаційного контролю, пов’язаної як з необхідністю подальшого подолання наслідків катастрофи на ЧАЕС, так й з розвитком вітчизняної ядерної енергетики, широким розповсюдженням ядерної і променевої медицини та інших сучасних технологій із застосуванням джерел іонізуючого випромінювання.

 

- проєкт ТД.3/43.ПроєктСтворення та впровадження у малосерійне виробництво сенсорів ультрафіолетової радіації як комплектуючих до фоточутливої частини приладів нового покоління ” (С.Ю. Павелець, Ю.М. Бобренко, Т.В.Семікіна, Г.Г. Шереметова, В.П. Косарев);

 

  Створена технологія отримання УФ сенсорів на основі полікристалічної поверхнево-бар'єрної структури «сульфід міді – сульфід кадмію», чутливих у спектральному діапазоні 0,20 ÷ 0,52 мкм. Тонкоплівковий варіант виготовлення сенсорів, по відношенню до існуючих монокристалічних технологій, забезпечує у сотні разів менші витрати матеріалів. Зразки Cu1.8S/ CdS сенсорів у корпусному варіанті пройшли апробацію: на ВАТ ЦКБ ”Ритм” (технологія їх виготовлення впроваджена у виробництво) і на НВФ “Тензор” (м. Чернівці), де ці сенсори використовуються в якості комплектуючих в радіометричних та фотометричних головках контролю дози УФ випромінювання. Підприємством «Завод Кварц» присвоєно найменування продукції “Фотодіод не охолоджуваний одноелементний УФД-27”.

 

 

 

- проєкт ТД.5/44. «Напівпровідникові матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018-2020 роки», «Створення та впровадження нових апаратурних та програмних засобів системи моніторингу аерозолю та парникових газів в атмосфері Землі»(В.П. Кислий, А.І. Ліптуга);

 

Створено та впроваджено малогабаритний, автономний, легкий оптоелектронний прилад вимірювання в навколишньому середовищі концентрації аерозольних частинок РМ1; РМ2,5; РМ10 (до 1, 2.5 та 10 мікрон, відповідно) з роздільною здатністю 1 мкг/м3 у межах від 0 до 2000 мкг/м3 з одночасним визначенням температури, вологості, атмосферного тиску, часу вимірювань та координат, а також висоти над рівнем моря і швидкості руху. Показана можливість передачі цих вимірів в реальному часі на віддалений сервер в мережі Інтернет. Прилад можна використовувати як на стаціонарному пункті спостережень, так і на рухомих платформах та безпілотних літальних апаратах. Дослідження, проведені на вулицях Києва та Львова, підтвердили наявність на дорогах підвищеної концентрації аерозолів, яка локально може в десятки разів перевищувати денну гранично допустиму норму (до 1700 мкг м3 при денній нормі 25 мкг м3). Для умов польоту на квадрокоптері над Києвом була оцінена висота граничного шару аерозольних частинок в 150–170 м над поверхнею.

 

- проєкт ТД.7/44. «Напівпровідникові матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018-2020 роки», «Створення та впровадження багатопроменевого лазерного гетеродинного вимірювача нано- і мікро переміщень та деформацій різних видів поверхонь»(Ю.Г. Серьожкін);

 

Створено експериментальний зразок шестиканального лазерного гетеродинного вимірювача нанопереміщень. Планується застосування таких вимірювачів для діагностики та контролю параметрів навігаційних приладів авіаційної та ракетно-космічної техніки (наприклад, просторової стабільності вісі чутливості лазерних гіроскопів та акселерометрів). В галузі медицини у співпраці з Національним медичним університетом ім. О.О. Богомольця, м. Київ обладнання використовуволося для контролю швидкості розповсюдження нервових імпульсів при розробці новітньої нейрохірургічної методики реставрації (зрощування в клінічних умовах при використанні імплантатів) уражених нервів.

 

- проєкт ТД.11.1./11.Проект "Створення високоточного гігрометру на новому принципі дії для неперервного вимірювання вологості природного газу в газотранспортних мережах." Розділ 1. "Розробка та виготовлення блоку електроніки для гігрометра" (чл.-кор. НАНУ Є.Ф. Венгер, В.М. Шапар);

 

Розроблено та виготовленоекспериментальнийзразокгігрометра точки роси для вимірюваннявологості природного газу на новому принципу дії, якийдозволяєпідвищититочністьвимірювання точки роси на 1-1,5 градусипорівняно з аналогами. Підвищенняточностігігрометрадосягнуто за рахунокзменшенняскладовоїпохибкивимірювання точки роси, обумовленоїзалежністюпоказаньвимірювання точки роси в традиційнихгігрометрахвідшвидкостіохолодженнядзеркала.. Проєкт виконувавсяспільно з Інститутом газу НАНУ.

 

-  проєкт ТД 12/12. «Створення та впровадження високочутливого портативного аналізатора плазми крові для експрес-діагностики людей на початкових стадіях захворювань та автоматизованого комплексу для експрес діагностики та моніторингу лікування хворих зі злоякісними гліомами головного мозку». (Ю.В. Ушенін, Р.В. Христосенко);

 

Створено та впроваджено в експериментальну експлуатацію автоматизований комплекс для експрес діагностики та моніторингу лікування хворих зі злоякісними гліомами головного мозку людини та високочутливий портативний аналізатор плазми крові для експрес-діагностики людей на початкових стадіях захворювань. Проведена оцінка зручності та надійності створених інструментальних засобів аналізу у лабораторних умовах, відтворюваності робочих параметрів сенсорних чипів в залежності від умов та часу зберігання перед безпосереднім використанням, кількості циклів регенерації та інших експлуатаційних характеристик обладнання та технології визначення молекулярних маркерів онкологічних і серцево-судинних захворювань і методу дослідження в реальному часі молекулярного механізму тромбоутворення.Автоматизований комплекс для експрес діагностики та моніторингу лікування хворих зі злоякісними гліомами головного мозку людини буде передано в ДУ Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМНУ, високочутливийпортативнийаналізаторплазмикрові для експрес-діагностики людей на початковихстадіяхзахворювань в Інститутбіохіміїім. О. В. Палладіна НАНУ.

 

          - проєкт ТД.14/45. «Створення та впровадження прецизійних контролерів – реєстраторів зміни абсолютного диференційного і відносного тисків у газодинамічних системах ракетно-космічної техніки та інтегральних приладів для контролю ударно-хвильових процесів у системах дослідження і сертифікації вибухових речовин» (чл.-кор. НАНУ Є.Ф. Венгер, С.І. Козловський, М.М Шаран);

 

          Створено та впроваджено експериментальні зразки швидкодіючих кремнієвих інтегральних перетворювачів абсолютного та відносного тисків аерокосмічного застосування. Зокрема, перетворювачі тиску з нормалізованим виходом та амплітудою вимірювання тиску 0.6 МПа та 60 МПа з термокомпенсацією у робочому діапазоні температур від -55ºС до +120º C та первинні перетворювачі тиску для стенду газодинамічних випробувань ракетної техніки. Діапазон вимірювання тиску від 70 кПа до 1.1 МПа при температурі від -50º С до +80º С з похибкою вимірювання не більше 0.2%. Прилади застосовано в ДП «КБ «Південне» м. Дніпро для забезпечення реєстрації і запису телеметричної інформації швидкозмінних параметрів при проведенні газодинамічних модельних випробувань агрегатів ракетно-космічних комплексів. Потенційні споживачі створеної науково-технічної продукції: ДП "Запорізьке машинобудівне конструкторське бюро "Прогрес" імені академіка О.Г. Івченко, ВАТ «Мотор Січ» та інші.

 

          - проєкт ТД.15/46. «Створення та впровадження технологій серійного виробництва сучасних напівпровідникових сенсорів температури і магнітного поля та систем вимірювання, діагностики та моніторингу локального і просторового розподілу температури в діапазоні 0,3-400 К» (В.Ф.Мітін, В.В. Холевчук, Є.О. Соловйов );

 

          Створена вдосконалена технологія виготовлення сенсорів температури на основі гетероструктури Ge-GaAs, магнітного поля на основі гетероструктури InSb-GaAs і багатофункціональних сенсорів для одночасного виміру температури та магнітного поля. Виготовлені промислові зразки сенсорів для статичного і динамічного вимірювання низьких і наднизьких температур, широкодіапазонні датчики магнітного поля та інтегровані багатофункціональні датчики для обладнання спеціального призначення. Досліджені термометричні характеристики сенсорів температури, магнітного поля і багатофункціональних сенсорів показали перспективність їх використання. Розроблена конструкторська документація для багатофункціональних сенсорів на ДП НДІ «Оріон», м. Київ.

 

- проєкт ТД 17/12. «Створення та впровадження серії високочутливих інтегрованих приладів для проведення експресної діагностики захворювань в ветеринарії на найнебезпечніші вірусні і генні хвороби з метою покращення якості продукції тваринництва». (Ю.В. Ушенін, Г.В. Дорожинський, Т.П. Дорошенко);

 

Створенонову технологію функціоналізації поверхні чутливих елементів приладів серії "Плазмон“ та виготовлено чутливі елементи довготривалого зберігання з вбудованим рецептором для діагностики лейкозу великої рогатої худоби. Запропонована технологія забезпечила підвищення чутливості діагностування в 6 разів у порівнянні з чутливими елементами без вбудованого рецептора. Виготовлено макет спеціалізованого автономного високочутливого приладу з 8 канальною вимірювальною кюветою і вбудованим чутливим елементом довготривалого зберігання, що забезпечило скорочення у 3 рази тривалість діагностики.Технологія і обладнання буде застосовано у «Державному науково-дослідному інституті біотехнології та штамів мікроорганізмів» при проведенні експресної діагностики захворювань в ветеринарії та розробці методичних матеріалів.

 

- проект ТД.19/41. «Створення та впровадження надчутливих біорефрактометричних систем на основі модуляційної поляриметрії для визначення властивостей різноманітних речовин» (Б.К. Сердега, Л.С Максименко, І.Є. Матяш, І.А.Мінайлова, О.М. Міщук, М.О. Стеценко);

 

Створено надчутливу біорефрактометричну систему з наноструктурованим сенсорним елементом та чутливістю до зміни показника заломлення зовнішнього середовища на рівні 10-8, що призначена для визначення властивостей газових та рідких середовищ за допомогою модуляційно-поляриметричної реєстрації явища плазмон поляритонного резонансу. Об’єктами тестування можуть бути кров, плазма крові, сеча, вода, різні фізіологічні та технологічні розчини і складні газові суміші. Галузі застосування – медична діагностика, біохімічний аналіз, фармакологія, біотехнологічна та харчова промисловість, екологічний контроль тощо.

 

- проект ТД.20/41. «Створення та впровадження надчутливої тензометричної системи на основі модуляційної поляриметрії для просторової діагностики напруженого стану в матеріалах та конструкціях спеціального призначення» (Б.К. Сердега, Л.С Максименко, І.Є. Матяш, І.А.Мінайлова, О.М. Міщук, М.О. Стеценко);

 

Створенонадчутливу тензометричну систему для діагностики просторово-часового розподілу внутрішніх механічних напружень у матеріалах та конструкціях з роздільною здатністю 5 мкм та чутливістю на рівні 10 г/см2, робота якої базується на реєстрації явища подвійного променезаломлення методом модуляційної поляриметрії. Прилад є альтернативним рентгенівському устаткуванню для визначення просторового розподілу механічних дефектів та внутрішніх напружень. Порівняно з рентгенівськими установками він значно дешевший, безпечний, споживає значно менше енергії та працює в реальному часі i оперативно відтворює результати вимірів. Галузі застосування – матеріалознавство, будівництво, лабораторії контролю зносостійкості тощо.

 

-  проєкт ТД 21/12.«Створення та впровадження сучасних нанокристалічних матеріалів з низьким коефіцієнтом термічного розширення для виробництва радіопрозорих деталей спеціальної техніки та оптичних систем».(В.П. Маслов, Н.В. Качур).

 

Створено нові технологічні рішення щодо покращення міцності та термостійкості оболонок радіокерованих ракет, а саме: у співпраці з Інститутом електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України розроблено спосіб зміцнення поверхневого шару існуючої кварцової або склокераміки плазменно-дуговим нанесенням покриттів товщиною 400-450 мкм (в якості покриття застосовано діоксин цинку стабілізований оксидом ітрію); розроблено нову технологічну схему та склад трьох нанокристалічних матеріаліводин з яких на основі ситалу КС-418, другий на основі стабілізованого ітрієм діоксиду цирконію, в якому зв’язуючим є кварцова кераміка, а третій містить оксиди алюмінію, титану, літію, цинку, барію та кремнію (до складу водного шлікера додатково додавався нанопорошок двоокису цирконію з розміром частинок 15-50 нм, стабілізований ітрієм). Нові матеріали мають вищі фізико-механічні властивості в порівнянні з керамікою АС-418, що використовується на даний час. Технологічні дослідження проводилися на базі та за участю фахівців підприємства ДП «Укроборонпром» КДНВП «Кварсит» (м. Костянтинівка, Донецька область).

 

- проєкт ТД 22/12. «Створення та впровадження перспективних стаціонарних та портативних систем для оперативної діагностики небезпечних інфекційних захворювань та експрес-аналізу якості питної води в польових умовах». (В.П. Маслов, Г.В. Дорожинський);

 

Створено дослідний зразок спеціалізованого малогабаритного приладу на основі явища ППР для контролю якості питної води. Розроблено проект методики експрес-аналізу якості питної води на наявність патогенів (на прикладі інфекційного бронхіту курей з родини коронавірусів). Згідно розробленої методики діагностики коронавірусної інфекції специфічні антитіла були застосовані у якості рецепторного шару, що дозволяє виявляти збудники в сироватці крові хворої тварини при відсутності симптомів захворювання, а також у природних та штучних водоймах. Впровадження заплановане у Державному науково-контрольному інституті біотехнологій і штамів мікроорганізмів.

 

- проєкт ТД.25.2/11. «Створення та впровадження новітньої технології виготовлення елементів анодних та катодних літій-іонних акумуляторів для електроавтомобілів. Розділ 2: Дослідження та тестові випробування електричних параметрів та елементного складу новітніх зразків структур катодних систем літій-іонних акумуляторів» (чл-кор. НАНУ, Є.Ф. Венгер, І.М. Шмидко);

 

Створено анодні електродні системи літій-іонних акумуляторів. Синтезовано матеріали, що містять літій для анодних систем на основі вихідних матеріалів. Відпрацьована технологія розділення металевої струмопровідної фольги від матриці. Відпрацьована технологія нанесення матеріалів, що містять літій, в тому числі, виготовлення мішеней і сумішей з порошків матеріалів, що містять літій на сформовану металеву фольгу.

 

- проєкт ТД.30.2/11."Розроблення методу і створення апаратури безконтактного контролю температури мікро- та макрооб’єктів у високотемпературних технологічних процесах. Розділ 1. Розроблення макету приладу, його тестування та дослідження при вимірах високих температур"(чл-кор. НАНУ Є.Ф. Венгер, А.І. Ліптуга).

 

  Обґрунтованоалгоритм визначення температури у нагрітій високотемпературній камері. Для визначення температури об’єкта слід використовувати метод кольорової пірометрії, при якому температура, що вимірюється, не залежить, від коефіцієнту випромінювальної спроможності поверхні досліджуваного тіла. Для практичної реалізації процесу вимірювання температури у високотемпературній камері з очищеного природного графіту, модернізовано та адаптовано малогабаритний спектрофотометр S100 на основі ПЗС-лінійки TCD 1304 AP, виробництва фірми Toshiba. Виготовлено спеціальний об'єктив, спряжений з оптичним волокном. Проєкт виконувався спільно з Інститутом газу та Інститутом фізики НАНУ.

 

Бюджетна тематика:

 

 

Тема ІІІ-4-16:«Фізика та технологія багатофункціональних матеріалів та структур на основі оксидів металів, кремнію, сполук А3В5 та А2В6, призначених для використання у новітніх приладах оптоелектроніки, мікроелектроніки та НВЧ техніки» (2016-2020).

 

          ТемаIII-8-16:

 

-  проєкт «Дослідження фотонної вiддачi нагрітих твердотiльних пластин в умовах інтерференції їх власного теплового випромінювання»;

 

-  проєкт «Фізико-хімічні явища в напівпровідниках, вуглецевих нанокомпозитах і гетероструктурах, вплив на них технології виготовлення і зовнішніх дій»

 

          - проєкт «Нові технології виготовлення матеріалів і наноструктур, комплексні дослідження їх фундаментальних властивостей та створення новітніх елементів сенсорної техніки».

 

Тема ІІІ–05–21:

 

- проєкт «Розроблення і створення нових функціональних матеріалів, дослідження їх фізичних властивостей та впливу на них технологій отримання і зовнішніх чинників з метою створення елементної бази для потреб електронної і сенсорної техніки».

 

     Тема III-10-18:

 

-  проєкт «Розроблення низькотемпературної технології осадження плівок нітриду алюмінію в умовах контрольованого динамічного вакууму»;

 

-  проєкт «Розробка та створення нових мікро- та оптоелектронних сенсорних елементів та приладів для екології, медицини, біотехнологічного та харчового виробництва", Розділ 4.2. Розробка методик аналізу рідких речовин та розчинів по реєстрації їх оптичних параметрів».

 

Тема ІІІ-41-17:

 

- проєкт «Розробка методів одержання багатофункціональних композитних матеріалів та наноструктур на основі оксидів металів»;

 

- проєкт «Модуляційна поляриметрія ефектів лінійних та циркулярних двопроменезаломлення і плеохроїзму в напівпровідникових кристалах та структурах»;

 

- проєкт «Розробка технології виготовлення нових типів ультрафіолетових сенсорів   на основі поверхнево-бар’єрних структур вироджений напівпровідник – напівпровідник»;

 

- проєкт «Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки».

 

- проєкт «Технологія виготовлення наноматеріалів і наноструктур, комплексне дослідження їх фізичних властивостей для наноелектроніки і оптоелектроніки».

 

           Тема Б/т III-5-21:

 

-  проєкт «Пошук та створення перспективних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- та оптоелектроніки».

 

          Тема 51/27/1:

          - проєкт «Високопродуктивний спектрометр ППР з сенсорним чипом у форматі мікромасиву (мікроарею). Розробка приладу і програмного забезпечення. Розділ 1. Розробка приладу і програмного забезпечення».


 Перелік дослідницьких програм за останній час:

- відомча тематика фундаментальних досліджень тема ІІІ-8 (2012-2016 рр.), теми ІІІ-4-16 та ІІІ-8-16 (2018 р.);

- відомча тематика прикладних досліджень тема ІІІ-10 (2012-2016 рр.), тема ІІІ-10-18 (2018 р.);

- Державна цільова науково-технічна програма розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2017 роки - 17 проєктів.

- Державна цільова програма «Нанотехнології і наноматеріали» - 3 проєкти;

- Цільова комплексна програма фундаментальних досліджень НАН України. Комплексний проеєт ІІ-52/7/18;

- тема № 18 ЦКП ФД НАН України «Приладобудування»;

- тема 2.2.6.15/18-ДЦДЦ НТП «Нанотехнології і наноматеріали». ;

- Державна цільова програма «Світлодіоди» - 2 проєкти.

- Цільова програма наукових досліджень НАН України «Напівпровідникові матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018 – 2020 рр.11 проєктів.

Також у відділі виконуються окремі важливі проєкти:

- спільнийукраїнсько-польський дослідницький проєкт «Магнітооптичні, магнітотранспортні дослідження квантових структур на основі (Ga,Mn)As», що реалізуються в рамках Протоколу до Угоди про наукове співробітництво між Національною академію наук України і Польською академією наук на 2018-2020 рр. (О.Б. Яструбчак).

- проєктNATO Emerging Security Challenges Division, SPS Programme. Проект G5500 «Standoff Coherent Detection of Warfare Chemicals Via Photoacoustic Spectroscopy» («Стохастичне когерентне виявлення бойових хімічних речовин за допомогою фотоакустичної спектроскопії») (вересень 2018 - серпень 2020). (Ю.Г. Серьожкін).

- проєкт 28/1. «Афінна сенсорна система на основі «розумних» гібридних нанокомплексів для визначення специфічних послідовностей нуклеїнових кислот». Розділ 1. Розробка та оптимізація сенсорної системи» за Цільовою програмою наукових досліджень НАН України «Розумні» сенсорні прилади нового покоління на основі сучасних матеріалів та технологій» на 2018-2022 pp. (Л.В. Борковська, Н.О. Корсунська).

- проєкт «Створення інтегральних перетворювачів тиску кріогенних рідин та газів для застосування в інформаційно-вимірювальних системах ракетно-космічної техніки» (шифр ІФН-2020/1) Цільової науково-технічної програми оборонних досліджень НАН України (Є.Ф. Венгер, С.І. Козловський).

- проєкт 20/1П: «Структуровані напівпровідникові системи детектування ІЧ та міліметрового діапазону хвиль та їх позиціювання» (А.І. Ліптуга, Ю.Г. Серьожкін).

 

Публікації

2019