The object of research, development or design (in Russian) : Пленки металл-широкозонный полупроводник

The object of research, development or design (in Kazakh) : Металл пленкалары-кең аймақтық жартылай өткізгіш

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является изучение возможности использования ионно-лучевой модификации поверхности для улучшения межфазного теплового переноса через интерфейсы металл-ШЗП-металл. Мы будем использовать комбинацию передовых экспериментальных и вычислительных методов для изучения эффекта ионно-лучевой модификации поверхности с целью повышения межфазной теплопроводимости.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты металл-кең диапазонды жартылай өткізгіш-металл интерфейстері арқылы фазааралық жылу тасымалдауды жақсарту үшін ион-сәулелік индукцияланған беттік модификацияны қолдануды зерттеу болып табылады. Біз фазааралық жылу өткізгіштігін арттыру мақсатында ион-сәулелік беттік инженерия әсерін зерттеу үшін алдыңғы қатарлы тәжірибелік және есептеу әдістерінің комбинациясын қолданамыз.

Методы исследования (на русском) : Молекулярная динамика, атомно-силовая микроскопиея, Рамановская спектроскопия, рентгеновская дифракция

Методы исследования (на казахском) : Молекулалық динамика, атомдық күш микроскопиясы, Раман спектроскопиясы, рентгендік дифракция

Obtained results and novelty (in Russian) : Было продемонстрировано расширение спектра плотности состояния межфазных фононов за счёт ионно-наведённой аморфизации приповерхностного слоя с использованием ионов разной массы и энергии, что позволяет контролировать толщину разупорядоченного слоя. Улучшение плотности состояния, подтверждает эффективность подхода для увеличения теплопроводности на границах различных материалов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Фазааралық фонондардың күй тығыздығының спектрін әр түрлі масса мен энергия иондарын қолдана отырып, беткі қабаттың иондық индукцияланған аморфизациясы арқылы кеңейту көрсетілді, бұл реттелген қабаттың қалыңдығын бақылауға мүмкіндік береді. Күй тығыздығын жақсарту, әртүрлі материалдардың шекараларында жылу өткізгіштігін арттыру тәсілінің тиімділігін растайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект направлен на улучшение характеристик силовой электроники с применением широкозонных полупроводников. Эти материалы позволяют добиться более высокой эффективности, устойчивости к высоким температурам, повышенного напряжения и скорости переключения по сравнению с традиционными кремниевыми аналогами. Это способствует созданию компактных и надёжных устройств с сокращёнными затратами на производство и эксплуатацию. Использование ШЗП снижает энергопотребление и улучшает тепловые характеристики, что особенно важно для энергетического сектора Казахстана, стремящегося увеличить долю возобновляемых источников энергии и уменьшить зависимость от ископаемого топлива.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба кең аймақтық жартылай өткізгіштерді қолдана отырып, электрониканың өнімділігін жақсартуға бағытталған. Бұл материалдар дәстүрлі кремний аналогтарымен салыстырғанда жоғары тиімділікке, жоғары температураға төзімділікке, жоғары кернеуге және ауысу жылдамдығына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл өндіріс пен пайдалану шығындарын төмендететінактам және сенімді құрылғыларды құруға ықпал етеді. ШЗП пайдалану энергия тұтынуды азайтады және жылу сипаттамаларын жақсартады, бұл жаңартылатын энергия көздерінің үлесін ұлғайтуға және қазбалы отынға тәуелділікті азайтуға ұмтылатын Қазақстанның энергетикалық секторы үшін ерекше маңызды.

Level of implementation (in Russian) : не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : В первый год проекта проведены работы по моделированию ионного облучения методом молекулярной динамики, экспериментальному облучению ШЗП, обработке поверхности и структурной характеристике образцов. Моделирование позволило прогнозировать структурные изменения и возникновение дефектов, влияющих на теплопроводность межфазных границ, а ионное облучение образцов, включая SiC, подтвердило формирование аморфизированных слоев в приповерхностной области. Дополнительно исследованы методы обработки поверхности, обеспечивающие стабилизацию аморфного слоя и повышение теплопроводности. Структурная характеристика, выполненная с использованием методов ПЭМ, СЭМ и рентгеновской дифракции, показала, что структура поверхности после облучения напрямую зависит от параметров облучения, что важно для дальнейших этапов, направленных на создание высокоэффективных ШЗП-устройств.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның алғашқы жылында молекулалық динамика әдісімен ионды сәулеленуді модельдеу, КДЖӨ эксперименталды сәулелендіру, беткі қабатты өңдеу және үлгілердің құрылымдық сипаттамасын зерттеу жұмыстары орындалды. Модельдеу құрылымдық өзгерістер мен межфазалық шекаралардағы жылуөткізгіштікке әсер ететін ақаулардың пайда болуын болжауға мүмкіндік берді, ал SiC сияқты үлгілерге ионды сәулелендіру нәтижесінде беткі аймақта аморфтық қабаттардың қалыптасуы расталды. Сонымен қатар, аморфты қабаттың тұрақтылығын арттырып, жылуөткізгіштігін жақсартатын беткі өңдеу әдістері зерттелді. ПЭМ, СЭМ және рентгендік дифракция әдістерімен орындалған құрылымдық сипаттама сәулеленуден кейінгі беткі құрылымның сәулелену параметрлеріне тікелей тәуелді екенін көрсетті, бұл жоғары тиімді КДЖӨ құрылғыларын жасауға бағытталған келесі кезеңдер үшін маңызды.

Field of application (in Russian) : новые материалы для силовой электроники и термоэлектрических устройств

Field of application (in Kazakh) : қуат электроникасы мен термоэлектрлік құрылғыларға арналған жаңа материалдар