Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00352 AP22687885-KC-25 0124РК00132
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 9998256 AP22687885
Name of work
Разработка низкотемпературной измерительной ячейки для изучения свойств полупроводниковых материалов
Type of work Source of funding Report authors
Applied Аймаганбетов Казыбек Пиржанулы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "Физико-технический Институт"
Abbreviated name of the service recipient ТОО "ФТИ"
Abstract

Объект исследования – низкотемпературная система для изучения электрофизических и оптоэлектронных свойств полупроводниковых материалов и приборов.

Зерттеу нысаны – жартылай өткізгішті материалдар мен құрылғылардың электрофизикалық және оптоэлектрондық қасиеттерін зерттеуге арналған төменгі температуралық өлшеу жүйесі.

Основная идея проекта — создание универсальной измерительной ячейки для изучения электрофизических свойств полупроводниковых материалов в различных температурных диапазонах.

Жобаның негізгі идеясы әртүрлі температура диапазонында жартылай өткізгіш материалдардың электрофизикалық қасиетін зерттеуге арналған әмбебап зерттеу ұяшығын жасау болып табылады.

В качестве экспериментальной части исследования были проведены лабораторные измерения электрофизических характеристик образцов, изготовленных с применением углеродсодержащих материалов. Экспериментальные работы включали регистрацию вольт-амперных характеристик (ВАХ) в широком диапазоне температур, что позволило оценить влияние температурных изменений на проводимость и другие параметры исследуемых структур. Измерения выполнялись с использованием разработанной низкотемпературной исследовательской ячейки, обеспечивающей стабильность внешних условий и высокую точность фиксации данных. Для повышения достоверности результатов проводились повторные измерения, позволившие подтвердить воспроизводимость полученных характеристик. Полученные экспериментальные данные были сравнены с опубликованными результатами аналогичных структур, представленных в отечественной и зарубежной научной литературе. Сравнительный анализ показал удовлетворительное совпадение полученных зависимостей с известными закономерностями, что подтверждает корректность проведённых измерений и достоверность предложенной методики исследования.

Эксперименттің негізгі бөлігі ретінде көміртегі бар материалдарды қолдану арқылы дайындалған үлгілердің электрофизикалық сипаттамаларына зертханалық өлшеулер жүргізілді. Эксперименттік жұмыстар әртүрлі температура диапазонында вольт-амперлік сипаттамаларды (ВАС) тіркеуді қамтыды. Бұл зерттеу температураның өзгеруінің өткізгіштікке және зерттелген құрылымдардың басқа да параметрлеріне әсерін бағалауға мүмкіндік берді. Өлшеулер сыртқы жағдайлардың тұрақтылығын және деректерді дәл тіркеуді қамтамасыз ететін әзірленген төмен температуралы зерттеу ұяшығының көмегімен орындалды. Нәтижелердің нақтылығын арттыру мақсатында қайталама өлшеулер жүргізіліп, алынған сипаттамалардың қайталанғыштығы расталды. Алынған эксперименттік деректер отандық және шетелдік ғылыми әдебиеттерде жарияланған ұқсас құрылымдардың нәтижелерімен салыстырылды. Салыстырмалы талдау нәтижелері алынған тәуелділіктердің белгілі заңдылықтармен сәйкес келетінін көрсетті, бұл жүргізілген өлшеулердің дұрыстығын және ұсынылған зерттеу әдістемесінің сенімділігін дәлелдейді.

В ходе работы получены экспериментальные данные по исследованию электрофизических свойств углеродных материалов с использованием разработанной низкотемпературной исследовательской ячейки. Конструкция ячейки обеспечила стабильные условия измерений, регулирование температуры и регистрацию вольт-амперных характеристик (ВАХ) с высокой точностью. Анализ показал, что электропроводность углеродсодержащих материалов зависит от температуры и определяется их структурными особенностями. При понижении температуры наблюдается изменение характера проводимости, связанное с процессами переноса заряда. Сравнение с литературными данными подтвердило достоверность измерений и соответствие выявленных закономерностей известным физическим принципам. Научная новизна заключается в разработке и апробации низкотемпературной исследовательской ячейки, обеспечивающей проведение точных и воспроизводимых измерений электрофизических свойств углеродных и полупроводниковых материалов. Практическая значимость работы состоит в возможности применения полученных результатов для совершенствования низкотемпературных измерительных систем и методов диагностики наноструктурированных материалов, а также при создании сенсорных и энергетических устройств. Выводы: Разработана и испытана низкотемпературная ячейка с высокой точностью и стабильностью измерений. Установлена температурная зависимость электропроводности углеродных материалов. Подтверждена воспроизводимость измерений и надёжность методики.

Зерттеу ұяшығының конструкциясы өлшеу жағдайының тұрақтылығын, температураны реттеу мүмкіндігін және вольт-амперлік сипаттамаларды (ВАС) жоғары дәлдікпен тіркеуді қамтамасыз етті. Талдау нәтижелері көміртегі бар материалдардың электр өткізгіштігі температураға тәуелді екенін және олардың құрылымдық ерекшеліктерімен байланысты екенін көрсетті. Температура төмендегенде өткізгіштік сипатының өзгеруі заряд тасымалдаушылардың өзара әрекеттесу процестерімен түсіндіріледі. Алынған деректердің ғылыми әдебиеттегі мәліметтермен сәйкестігі өлшеулердің дұрыстығын растады. Зерттеудің ғылыми жаңалығы – көміртегі және жартылай өткізгіш материалдардың электрофизикалық қасиеттерін зерттеуге арналған төменгі температуралы зерттеу ұяшығының жасалып, оның тиімділігінің тәжірибелік дәлелденуінде. Практикалық маңыздылығы – алынған нәтижелерді төмен температуралы өлшеу жүйелерін жетілдіруде, наноқұрылымды материалдардың қасиеттерін бағалау әдістерін дамытуда және көміртегі негізіндегі сенсорлық әрі энергетикалық құрылғыларды жобалауда қолдануға болады. Қорытындылар: Жоғары дәлдік пен тұрақтылықты қамтамасыз ететін төменгі температуралы зерттеу ұяшығы әзірленіп, сыналды. Көміртегі материалдарының электр өткізгіштігінің температураға тәуелділігі анықталды. Өлшеу нәтижелерінің қайталанғыштығы мен әдістің сенімділігі расталды.

Техпоказатели конструкции

Құрылымның техникалық көрсеткіштері

на данном этапе внедрение не предусмотрено.

бұл кезеңде енгізу қарастырылмаған.

Себестоимость изготовления одного модуля (в лабораторных условиях). Упрощённая конструкция и модульный принцип обеспечивают возможность массового тиражирования и адаптации под различные типы измерений.

Бір модульді дайындаудың өзіндік құны (зертханалық жағдайда). Қарапайым құрылымды дизайн және модульдік принципі, жаппай өндіріске және әртүрлі өлшем түрлеріне бейімделуге мүмкіндік береді.

Проведение экспериментальных исследований полупроводниковых структур при помощи разработанной ячейки позволяет расширить знания в области прикладной физики по направлениям отечественной науки: теплофизики, альтернативной энергетики, электроники, материаловедения и индустрии наноматериалов.

Әзірленген ұяшықтың көмегімен жартылай өткізгішті материалдарға эксперименттік зерттеулер жүргізу нәтижесі, отандық ғылым бағыттарындағы қолданбалы физика, жылу физикасы, баламалы энергетика, электроника, материалтану және наноматериалдар өнеркәсібі саласындағы білімді кеңейтуге мүмкіндік береді.

UDC indices
53.083
International classifier codes
29.03.30; 29.03.29; 29.03.77; 44.41.35; 44.41.00;
Key words in Russian
измерительная ячейка; солнечный элемент; импеданс; наноматериалы; физика твердых тел;
Key words in Kazakh
зерттеу ұяшығы; күн элементі; импеданс; наноматериалдар; қатты денелер физикасы;
Head of the organization Елемесов Омархан Коптлеуович / нет
Head of work Аймаганбетов Казыбек Пиржанулы Доктор PhD / нет