The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются чистые и допированные кристаллы оксида галлия.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі галий оксидінің таза және легирленген кристалдары болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Цель работы на данном этапе заключалась в изучении оптоэлектронных свойства дефектных кристаллов β-Ga2O3 (в том числе положения объемных электронных зон, а также локализованных внутренних и внешних состояний дефектов) методами спектрометрии и компьютерных вычислений.

Aim of work (in Kazakh) : Осы кезеңдегі бұл жұмыстың мақсаты спектрометрия және компьютерлік есептеулер арқылы ақаулық β-Ga2O3 кристалдарының оптоэлектрондық қасиеттерін (оның ішінде көлемді электронды жолақтардың позицияларын, сондай-ақ ақаулардың локализацияланған ішкі және сыртқы күйлерін) зерттеу болды.

Методы исследования (на русском) : Для исследования структуры полученной керамики проведен рентгено-структурный анализ на дифрактометре D8 ADVANCE ECO с рентгеновской трубкой с Сu – анодом и графитовым монохроматором. Дифрактограммы записываются в диапазоне углов 2θ: 20–110˚, шаг 0.02˚. Количественное соотношение фаз определяется в программе TOPAS 4.2. Были определены параметров решетки, межатомные расстояния, степень кристалличности и пространственная группа симметрии. После синтеза, для полученных образцов измерены спектры возбуждения и эмиссии фотолюминесценции в диапазоне от 200 до 800 нм с использованием спектрофлуориметра CM-2203. Кинетика затухания фотолюминесценции измерялась под воздействием импульсного лазера SOLAR LQ215, где возбуждение проводилось на длине волны 355нм с длительностью импульса 10нс. Далее проведены компьютерные моделирование точечных дефектов с использованием программы CRYSTAL17.

Методы исследования (на казахском) : Алынған керамиканың құрылымын зерттеу үшін Cu - анодты және графит монохроматоры бар рентген түтігі бар D8 ADVANCE ЭКО дифрактометрінде рентгендік құрылымдық талдау жүргізілді. Дифракциялық үлгілер бұрыштардың 2θ диапазонында жазылады: 20–110˚, қадам 0,02˚. Фазалардың сандық қатынасы TOPAS 4.2 бағдарламасында анықталған. Тор параметрлері, атомаралық қашықтық, кристалдық дәрежесі және симметрияның кеңістіктік тобы анықталды. Синтезден кейін алынған үлгілер үшін CM-2203 спектрофлюориметрі арқылы 200-ден 800 нм-ге дейінгі диапазондағы фотолюминесценцияның қозу және эмиссия спектрлері өлшенді. Фотолюминесценцияның ыдырау кинетикасы SOLAR LQ215 импульстік лазерінің әсерінен өлшенді, мұнда қозу 10 нс импульс ұзақтығымен 355 нм толқын ұзындығында жүргізілді. Әрі қарай CRYSTAL17 бағдарламасы арқылы нүктелік ақаулар компьютерлік модельдеу жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Спектрометрические исследования показали, что линейно поляризованный свет и определенные ориентации кристаллов необходимы для получения точных значений ширины запрещенной зоны из измерений поглощения. Также предсказано, что люминесценция в глубоком УФ-диапазоне возможна при достаточно высоких мощностях возбуждения. Показано, что донорные уровни вакансий кислорода находятся под дном зоны проводимости, тогда как акцепторные уровни вакансий галлия над вершиной валентной зоны. Поэтому вакансии кислорода эффективно отдают электроны на вакансии галлия, тем самым играя важную роль в синей люминесценции кристаллов. В работе, дополнительно, был проведен синтез керамик β-Ga2O3, полученные спеканием порошкового образца, загруженного в медный тигель с засыпной плотностью 1.5 г/см3, под облучением мощного потока электронов. Для синтезированных образцов установлена природа ультрафиолетовой эмиссии при 3-3.2 эВ, за которую отвечает рекомбинация экситонов (ионизированных электронов и автолокализованных дырок).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Спектрометриялық зерттеулер абсорбциялық өлшемдерден дәл диапазондық мәндерді алу үшін сызықты поляризацияланған жарық пен ерекше кристалдық бағдарлар қажет екенін көрсетті. Сондай-ақ терең УК диапазонында люминесценция жеткілікті жоғары қоздыру қуаттарында мүмкін болады деп болжануда. Оттегі бос орындарының донорлық деңгейлері өткізгіштік зонаның төменгі бөлігінен төмен, ал галий бос орындарының акцепторлық деңгейлері валенттік зонаның төбесінен жоғары болатыны көрсетілген. Демек, оттегі бос орындары галлий бос орындарына электрондарды тиімді береді, осылайша кристалдардың көк люминесценциясында маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, бұл жұмыста қуатты электрон ағынының сәулеленуі кезінде көлемдік тығыздығы 1,5 г/см3 мыс тигельге тиелген ұнтақ үлгісін агломерациялау арқылы алынған β-Ga2O3 керамикасының синтезі жүргізілді. Синтезделген үлгілер үшін 3-3,2 эВ кезінде ультракүлгін сәулеленудің табиғаты белгіленді, ол экситондардың рекомбинациясына жауап береді (иондалған электрондар және өздігінен ұсталатын тесіктер).

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Высокая точность и надежность используемых методов. Экспериментальные показатели лежат в полном согласии с теоретическими вычислениями и известными литературными данными.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қолданылатын әдістердің жоғары дәлдігі мен сенімділігі. Тәжірибелік мәліметтер теориялық есептеулермен толық сәйкес келеді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение не предполагается

Level of implementation (in Kazakh) : Іске асыру күтілмейді

Efficiency (in Russian) : Полученные данные позволяют расширить понимание о механизме электронных возбуждений и релаксаций в чистых и легированных кристаллах β-Ga2O3, играющих ключевую роль в люминесценции. На основе анализа количественных показателей будет дано описание о процессе люминесценции.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған мәліметтер люминесценцияда негізгі рөл атқаратын таза және легирленген β-Ga2O3 кристалдарындағы электронды қозулар мен релаксациялар механизмі туралы түсінікті кеңейтуге мүмкіндік береді. Сандық талдау негізінде люминесценция процесінің сипаттамасы беріледі.

Field of application (in Russian) : Результаты исследований могут быть использованы в фундаментальных исследованиях в области альтернативной и ядерной энергетики, а также в области сцинтилляционного детектирования.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері баламалы және ядролық энергетика саласындағы іргелі зерттеулерде, сондай-ақ сцинтилляцияны анықтау саласында қолданылуы мүмкін.