Игамов Бахром Джураевичнинг
фалсафа доктори (PhD) диссертацияси ҳимояси ҳақида эълон
I. Умумий маълумотлар.
Диссертация мавзуси, ихтисослик шифри (илмий даража бериладиган фан тармоғи номи): «Магнетрон чанглатиш усули билан хосил қилинган Mn4Si7 плёнкаларнинг термоэлектрик хоссалари», 01.04.04 – Физик электроника (физика-математика фанлари).
Диссертация мавзуси рўйхатга олинган рақам: B2020.3.PhD/FM199.
Илмий раҳбар: Рисбаев Абдурашит Сарбаевич, физика-математика фанлари доктори, профессор.
Диссертация бажарилган муассаса номи: Тошкент давлат техника университети.
ИК фаолият кўрсатаётган муассаса номи, ИК рақами: Ион-плазма ва лазер технологиялари институти, DSc.02/30.12.2019.FM.65.01.
Расмий оппонентлар: Исаханов Зайнобиддин Абилпайзиевич, физика-математика фанлари доктори; Кутлиев Учкун Отобоевич физика-математика фанлари доктори, профессор.
Етакчи ташкилот: Самарқанд давлат университети.
Диссертация йўналиши: назарий ва амалий аҳамиятга молик.
II. Тадқиқотнинг мақсади: марганецни буғ-газ фазасида реактив диффузия ва Бриджман ўстириш усули билан олинган МОС монокристаллини магнетрон чанглатиб ҳосил қилинган Mn4Si7 плёнкаларининг ўсиш жараёнидаги структуравий хусусиятларини аниқлашдан иборат.
III. Тадқиқотнинг илмий янгилиги:
илк маротоба марганецнинг кремний билан 1040°С ҳароратда ўзаро таъсири жараёнида 20-50 нм ўлчамдаги силициднинг кичик оролчалари ҳосил бўлиши, кейинчалик улар қўшилиб (ўлчами 1 мкм гача) кристаллга яқин тузилишига эга оролларга айланиши, шунингдек марганецнинг киритилиш вақтининг кўпайиши билан ороллар бутунлай бирлашиб, яхлит МОС плёнкаси ҳосил бўлиши аниқланган;
магнетрон чанглатиб ўстирилган плёнкалар юзасида кўп пуфаклар ҳосил бўлиши тагликнинг юзаси тоза бўлмагани билан тушунтирилиб, тоза бўлмаган фрагментлар атрофида гумбазсимон пуфаклар ҳосил бўлиб, пленкани қиздирганда пуфаклар сиқилиб кичрайиши аниқланган;
аниқландики Si ни марганец билан диффузион легирланиш жараёнида кристалл юзасидаги нуқсон қатламлар Mn атомларини кириб келишини стимуллайди, адсорбцияни осонлаштиради, Mn эриб Si ҳажмида диффузияланишини кучайтиради, шунингдек МОС ва Si <Mn> чегарасида 20 нм қалинликдаги аморф қатлам ҳосил бўлишига ҳисса қўшади. Ушбу аморф қатламнинг мавжудлиги намунага ташқи кучланиш берилганда ток ташувчиларининг ионланишига ёрдам бериб фотоэлектрик ҳодисаларнинг намоён бўлишига сабаб бўлиши кўрсатилган;
Mn атомларининг буғ фазасидан суюқ эритма фазасига кириши ва Si атомларининг чегаравий ҳудудлардан, шу жумладан аморф ҳажмдаги Si атомлари, диффузион кириб бориши жараёнида суюқ эритма ҳажми ўсиб, қаттиқ фазага ўтишни бошлайди. Қаттиқлашиб кристаллизация жараёнида марганецнинг олий силициди Mn4Si7 плёнкаси ҳосил бўлиши илк бор аниқланган;
600 К ҳароратда МОС плёнканинг термоЭЮК ва қаршилигининг кескин ўсиши аморф матрицада электр изоляцияланган кластерлар ҳосил бўлиши билан тушунтирилган. Аморф – НК фазалар чегарасида заряд ташувчилар учун энергетик тўсиқлар ҳосил бўлиши плёнканинг қаршилиги ортишига олиб келиши аниқланган. Плёнканинг температураси 750 К гача оширилганда қаршилигини ўсиши секинлашиши кластерлар улушининг ошиши билан боғлиқ бўлганлиги кўрсатилган;
МОС плёнкани аморф ҳолатдан нанокристалл ҳолатга ўтганда унинг термоЭЮК қийматининг ортиши аниқланган, бунга заряд ташувчиларни нанокластерлар чегараларида селектив сочилиши сабаб бўлиши аниқланган. Нанокристалл ҳолатдан поликристалл ҳолатга ўтишда плёнканинг термоЭЮК сини камайишига олиб келиши кўрсатилган;
илк бор юқори даражадаги бир жинсли ва тоза марганец олий силициди Mn4Si7 плёнкалари юқори вакуумда лазерли ўтказиш усули билан ҳосил қилинган ва уларнинг термоэлектрик хусусиятлари ўрганилган.
IV. Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Магнетрон чанглатиш усули билан кремний, слюда ва ситалл юзаларида Mn4Si7 плёнкаларини шакллантириш жараёнларида плёнканинг элементли таркиби, юзасининг морфологияси ва кристаллик тузилишлари бўйича олинган тадқиқот натижалари асосида:
магнетрон чанглатиш усули билан олинган Mn4Si7 плёнкаларнинг термоэлектрик хоссаларини тадқиқ қилиш орқали аниқланган натижалар Россия технологиялар университети (РТУ) “Электрон системалар ва технологиялар” лабораториясида Si, SiO2 ва слюда тагликларда нанокристаллик юпқа Mn4Si7 плёнкаларини ҳосил қилишда қўлланилган (Россия технологиялар университетининг 2021 йил 21 январдаги АР-25/65-сон маълумотномаси). Аниқланган магнетрон чанглатишнинг оптимал режимларидан фойдаланиш юқори айлантириш коэффициентига эга бўлган наноструктурланган термоэлектрик Mn4Si7 плёнкаларини олиш имконини берди;
слюда ва ситалл тагликлар юзасида Mn4Si7 плёнкаларини ўстириш ишлаб чиқилган импульсли лазер нурланиш технологияси, уларни термоэлектрик хоссаларини ўрганиш методикаси ва аниқланган МОС плёнкаларини ҳосил бўлиш механизмлари ОТ-А3-56 рақамли “Олий марганец силициди пардаси асосида инфрақизил нурни термоэлектрик ўзгартириш ва иссиқлик нурини ўта эффектив холда совутилмай қайд этувчи приёмниклар яратиш” амалий лойиҳасини бажаришда қўлланилган (Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлигининг 2020 йил 9 декабрдаги 89-03-5149-сон маълумотномаси). Олинган илмий натижалардан фойдаланиш ўта текис, тоза, сифатли юпқа юқори термоэлектрик параметрларга эга бўлган ва ҳар-хил ташқи таъсирларга чидамли ишчи характеристикаларга эга Mn4Si7 плёнкаларини ўстиришга имкон берди, шунингдек плёнкаларнинг термоэлектрик эффективлигига ва фойдали иш коэффицентига таъсир қилувчи асосий факторларни аниқлаш имконини берди;
Mn атомларини Si га диффузия усули билан ва ҳажмли МОСни магнетрон чанглатиш усули билан, кремний ва диэлектрик тагликларда (слюда, ситалл) ишлаб чиқилган юпқа Mn4Si7 термоэлектрик плёнкаларини ҳосил қилиш янги технологияси ОТ-Ф2-53 рақамли “А3В5 ва А2В6 плёнкаларнинг сирти ва сирт ости соҳаларида ҳосил қилинган икки қатламли наноўлчамли тизимларнинг квант ўлчамли эффектлари ва электрон хоссалари” фундаментал лойиҳасини бажаришда қўлланилган (Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлигининг 2020 йил 9 декабрдаги 89-03-5162-сон маълумотномаси). Олинган илмий натижалардан фойдаланиш А3В5 ва А2В6 плёнкаларнинг сирти ва сирт ости соҳаларида наноўлчамли структуралар ҳосил бўлишини ва кичик энергияли ионлар имплантация ва кейинги термик қиздиришдан сўнг А3В5, А2В6 плёнкаларнинг фотосезгирлигини ошишини тушунтириш имконини берди.