Institut fyziky a technologie (Alma-Ata)

Ústav fyziky a technologie je jedním z předních vědeckých center v oblasti fyziky pevných látek a polovodičů , materiálových věd , nanověd a nanotechnologií , fyziky vysokých energií a kosmického záření v Kazachstánu . Nachází se ve vesnici Alatau, okres Medeu města Alma-Ata .

Byl založen na základě Ústavu jaderné fyziky Ministerstva energetiky Republiky Kazachstán v roce 1990 jako Fyzikálně-technický ústav Akademie věd Kazašské SSR.

Web institutu - sci.kz

Úspěchy pracovníků ústavu

Na Fyzikálně-technickém ústavu se rozvinula vědecká škola v oboru fyziky kondenzovaných látek a iontových paprskových modifikací materiálů. Mezi jeho nejdůležitější výsledky lze poznamenat následující [1] :

• Byl objeven a studován účinek vodíkové pasivace radiačních defektů v krystalickém křemíku, která spočívá v odstranění hlubokých úrovní z zakázaného pásu, které určují elektronické vlastnosti materiálu [Physics and Technology of Semiconductors 15 (1981) str. 2098, Physics Letters 87A (1982) str. 376]. Zároveň bylo na základě studií provedených ve velkých vědeckých centrech v zahraničí prokázáno, že k efektu dochází u mnoha nečistot a defektů jak v křemíku, tak v jiných polovodičích. Jak je ukázáno, pasivační efekt je způsoben uzavřením přerušených vazeb atomy vodíku a neutralizací jejich elektrické aktivity. Tento efekt byl nazván „pasivace vodíku“ a položil základ pro nový vědecký směr, který je relevantní pro vědu o polovodičových materiálech a mikroelektroniku. Kromě toho byly zásadní výsledky těchto prací použity k vytvoření průmyslové technologie Smart-Cut široce používané v mikroelektronice pro výrobu struktur křemíku na izolátoru.
• Byl objeven a studován nový fenomén vodíkem urychlené tvorby nanoklastrů v křemíku, skládajících se z vakancí, intersticiálních atomů a atomů nečistot. Využití tohoto efektu otevírá nový směr v samoorganizované syntéze nanostruktur.
• Byla objevena řada defektních-nečistotových center v křemíku, která dostala podle světové klasifikace název Almaty (AA1, ... AA19). Je třeba poznamenat, že z hlediska počtu objevených center EPR se jedná přibližně o 10 % z celkového počtu a jde o třetí ukazatel na světě po laboratořích profesora George Watkinse (J.Watkins, Albany , USA ) a profesora Ammerlaan ([CAJAmmerlaan Amsterdam , Nizozemsko ), Kromě toho byla poprvé na světě navržena tomografická metoda v EPR spektroskopii, o dva roky dříve než metoda NMR tomografie široce používaná v medicíně, za kterou byla udělena Nobelova cena .
• Byl vyvinut unikátní vysokoproudý ultranízkoenergetický iontový urychlovač , jehož autoři mají americké patenty. Pomocí tohoto urychlovače byly vyvinuty fyzikální základy dopingu křemíku nízkoenergetickou iontovou implantací atomovými a molekulárními paprsky, iontově-plazmová technologie pro výrobu zařízení a syntetizující povlaky s vlastnostmi cennými pro praktické použití. Byla vyvinuta know-how technologie pro výrobu polovodičových detektorů radiačního záření s dodnes rekordními parametry. Tyto detektory pracovaly bez zhoršení parametrů více než dvacet tisíc hodin na palubě letadel v otevřeném prostoru.
• Byl objeven a identifikován izolovaný vnitřní intersticiální atom a řada radiačních defektů v křemíku, včetně defektů s bistabilními a metastabilními vlastnostmi (Uspekhi fizicheskikh nauk, 2000, s. 143–155).
• Byla vyvinuta technologie pro výrobu polovodičového křemíku a plynného monosilanu (molekula SiH4) zpracováním silikátových strusek (předběžné patenty Republiky Kazachstán č. 17865 a č. 17866)

Personální potenciál

Fyzikálně-technologický ústav má významný personální potenciál v oblasti materiálových věd, nanověd a nanotechnologií a fyziky vysokých energií a kosmického záření, včetně 3 akademiků Národní akademie věd , 11 lékařů, 21 kandidátů věd, 50 výzkumných pracovníků , 26 inženýrsko-technických pracovníků (leden 2011) . V Institutu během akademického roku a o prázdninách pracují (částečně zaměstnáni) v laboratořích vysokoškoláci a postgraduální studenti Kazašské národní univerzity pojmenované po al-Farabim a Kazašské národní technické univerzity pojmenované po K.I. Satpajevovi . V letech nezávislosti Kazachstánu byla práce pracovníků Ústavu v oblasti fyziky pevných látek a nauky o materiálech dvakrát (1993, 2001) oceněna Státní cenou v oblasti vědy a techniky.

Hlavní oblasti práce a spolupráce

Mezi hlavní oblasti práce Fyzikálně-technického institutu patří:

• Vytvoření potřebné technologické infrastruktury pro realizaci programů a projektů ve směru „Nanotechnologie a nové materiály“.
• Vytvoření moderní hardwarové základny pro experimentální metody syntézy nanočástic - epitaxe molekulárního svazku, epitaxe v parní fázi, syntéza iontového svazku, iontová implantace, technologie sol-gel.
• Vývoj hardwarových a analytických nástrojů pro analýzu vlastností nanostrukturních objektů, nanostruktur a shluků, pro účelné úpravy vlastností materiálů.
• Vývoj globálně konkurenceschopných vědeckých produktů a komerčních technologií pro syntézu nanostruktur pro širokou škálu aplikací založených na široké třídě látek.
• Vývoj metalotermických, pyrometalurgických, chemických a krystalizačních technologií pro výrobu a čištění polovodičových materiálů pro použití v mikro-, nanoelektronice, fotoenergetice a dalších oborech.
• Vývoj, propagace a realizace velkých inovativních projektů v rámci prvního vědecko-vzdělávacího inovačního partnerství ve SNS "Nanotechnologie" vytvořeného Fyzikálně-technologickým ústavem za účasti St. Institute of Semiconductor Physics SB RAS , Novosibirsk , Společnost NT-MDT ze Zelenogradu v Moskvě , Tomská státní univerzita , Kazašská národní univerzita Al-Farabi , Kazašská národní technická univerzita K.I. Satpaeva , Centrum pro vědy o Zemi, metalurgii a obohacování, Centrum pro astrofyzikální výzkum a Národní inovační fond Republiky Kazachstán .
• Rozvoj vědecké spolupráce s národními laboratořemi a významnými univerzitami v USA, Japonsku a Evropské unii v rámci podepsaných dohod o spolupráci a společných projektů prostřednictvím Mezinárodního vědeckého a technologického centra , Americké nadace pro civilní výzkum a vývoj , Evropské společnosti pro Materials Research , CERN , DESY a další.
• Vzdělávání a vytváření vysoce profesionálního týmu mladých vědců a technologů v rámci realizace společných vědeckých projektů se zahraničními partnery, příprava pracovních míst pro odborníky vyškolené v zahraničí v rámci Bolashak Presidential Program .

Oblasti výzkumu

Nařízením Ministerstva školství a vědy Republiky Kazachstán a dalších státních orgánů se na náklady rozpočtových a mimorozpočtových fondů provádí základní a aplikovaný výzkum:

• v oblasti fyziky kondenzovaných látek a vědy o materiálech, včetně vědy o vesmírných materiálech;
• v oblasti fyziky a chemie tenkých vrstev a nízkorozměrných systémů;
• v oblasti nanotechnologií, včetně vodíkových technologií a obnovitelných zdrojů energie využívajících nanotechnologie;
• v oblasti vědecké přístrojové techniky včetně vytváření metod sledování stavu zemské kůry za účelem vypracování krátkodobé předpovědi;

f* v oblasti fyziky vysokých energií a kosmického záření.

Zdroje

1. ↑ O IPT (ru) (nepřístupný odkaz) . www.sci.kz Získáno 12. října 2016. Archivováno z originálu 20. března 2017. (neurčitý)