ИНСТИТУТ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ И ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
имени У.А. Арифова

АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Г л а в н а я . . .

Институт ионно-плазменных и лазерных технологий
Академии наук Республики Узбекистан

Важнейшие прикладные разработки ИЭ АН РУз:
 
Технология получения поликристаллического  кремния.
 
 
Разработана оригинальная моносилановая технология получения поликристаллического кремния и создана экспериментальная технологическая линия для отработки технологических процессов. В период 2010-2012 гг. на научно-техническую разработку технологии привлечена иностранная инвестиция в размере 500 тысяч долларов США. В качестве партнера в разработке технологии моносилана участвовала южнокорейская компания OCI Co Ltd, один из крупнейших в мире производителей поликристаллического кремния. В 2013 году получен первый международный патент на данную технологию. В настоящее время ведутся работы по созданию опытно-промышленной установки для реализации новой технологии получения поликристаллического кремния. Освоение данной технологии позволяет получение на базе местного сырья поликристаллического кремния экологически безопасным путем при меньших энергетических затратах и низкой себестоимости по сравнению с хлорсилановыми технологиями, на которых базируется большая часть производства поликристаллического кремния в мире.
 
Технология прошивки глубоких отверстий в различных материалах электроэрозионным способом и электроэрозионные станки, в том числе малогабаритные, различных модификаций, позволяющие прошивать сверхглубокие отверстия различного диаметра, прошивать фигурные отверстия сложной формы и отверстия в диэлектриках (стекло, керамика и т.п).
 
  Экологически чистая технология вакуумно-дуговой очистки поверхности изделий металлического проката для удаления окалины, окисных пленок, ржавчины и других поверхностных загрязнений, заменяющая используемую во всем мире химическую технологию; две опытно-лабораторные установки: для вакуумно-дуговой очистки сварочной проволоки и для вакуумно-дуговой очистки внутренней поверхности труб.
 
  Газоаналитические приборы на основе поверхностной ионизации:
  • поверхностно-ионизационный детектор для газовой хроматографии предназначен для чувствительного хроматографического анализа азотистых оснований и их производных в сложных смесях;
  • малогабаритный переносной поверхностно-ионизационный газоанализатор азотистых оснований для определения наличия следовых количеств аминов и их производных в газовоздушных средах;
  • малогабаритный газоанализатор ионов с сепарацией ионов по подвижности (дрейф-спектрометр) для регистрации следовых количеств азотистых оснований и идентификации их;
  • термодесорбционный поверхностно-ионизационный индикатор наркотиков для чувствительного определения следовых количеств наркотиков и других злоупотребляемых лекарственных препаратов в моче, крови и трупных материалах;
 
  Солнечные фотоэлектрические станции  на основе конверсионных комплектующих мощностью 300 Вт; модули солнечных фотоэлектрических станций на основе дешевых поликристаллических солнечных элементов, изготовленных из отходов кремния в электронном производстве;
 
Испытательный стенд "Луч-C" с криобарокамерой и естественным солнечным освещением объекта для исследования параметров солнечных элементов, солнечных батарей и модулей космического назначения;
 
  Чувствительные приемники инфракрасного излучения, которые были использованы для создания и выпуска большой серии (~ 10 000) чувствительных пожарных датчиков "Сезгир" и охранных датчиков, получивших в Республике Узбекистан широкое применение;
 
 

Технология и машины для оголения и сортировки посевных семян хлопчатника (в Республике Узбекистан действуют более 50 цехов, где ежегодно готовится около 150,0 тыс. тонн высококачественных оголенных семян, которыми засевается почти половина посевных площадей под хлопчатник);
Макетный образец нового многокамерного делинтера посевных семян, позволяющий в 1,5 раза повысить основные технические показатели оголительных машин;

 
Мини-мельницы с производительностью 100 кг в час;
Комплекс для производства растительного масла холодным прессованием с производительностью до 1 тонн в сутки.
 
  Лазерные технологии резки материалов, сварки металлов, сверления в сверхтвердых композиционных материалах, керамике, металлах. Разработанные энерго- и ресурсосберегающие технологии в области лазерной обработки материалов обеспечивают повышение скорости резки и сварки, а также увеличение степени автоматизации процессов обработки материалов, повышают производительность и снижают их себестоимость. Современная технология лазерного объемного формирования сложных деталей по компьютерной модели существенно снижает затраты и продолжительность изготовления моделей новых изделий.
На основе теоретической  модели лазерно-дугового нагрева оценена плотность мощности, необходимая для достижения температуры модификации структуры металла.  Определены границы стабилизации электрической  дуги лазерным излучением в зависимости от мощности лазерного излучения и от скорости движения лазерно-дуговой головки. Получено увеличение микротвердости закаленной поверхности  в 3-4 раза по сравнению с необработанной поверхностью.
  Формирование наночастиц методом лазерной абляции. Определены оптимальные условия формирования наноструктур методом лазерной абляции полупроводниковых и металлических образцов в жидкостях. Получено, что использование жидкостей с более высокой вязкостью приводит к стабилизации свойств наноструктур со временем. Продемонстрирована возможность использования полученных наночастиц для оптического ограничения и синхронизации мод лазерного излучения.
 
Разработки Института защищены более 200 патентами в Республике Узбекистан и за рубежом, также продано 2 лицензии иностранным компаниям.
 
Важнейшие результаты фундаментальных исследований ОТФ АН РУз:
 
  • Обнаружены нелинейные резонансные явления – самомодуляция, самофокусировка, самодефокусировка, самоотклонение лазерных пучков в атомарных газах и молекулярных средах при одно- и двухфотонном лазерном возбуждении. Изучены механизмы кластеризации фуллеренов С60 и С70 в одно- и многокомпонентных растворителях, а также влияние кластеризации на оптические и нелинейно-оптические процессы в растворах. Выявлен механизм самоиндуцированных процессов – изменение нелинейного показателя преломления среды, обусловленный резонансной кубической восприимчивостью (С.А.Бахрамов, А.М.Коххаров, У.К.Махманов, Г.Х.Тартаковский, 1983-2012 гг.).
  • Выявлены закономерности пространственного распределения лазерного излучения при самофокусировке, дефокусировке и самоискривлении резонансных пучков ультракоротких импульсов. Экспериментально обнаружен и исследован эффект нелинейной оптической активности в растворах высокомолекулярных соединений – полипептидов. Определены значения естественного и нелинейного дихроизма молекул природных аминокислот при их различных конформационных состояниях (С.А.Бахрамов, И.Г.Кирин, А.М.Коххаров, В.В.Тихононко, 1985-2006 гг.).
  • Установлено, что как в газообразных, так и конденсированных средах вращение поляризации имеет общее нелинейное происхождение. Предложен метод поляризационной спектроскопии для зондирования нерезонансной заселенности уровней одноэлектронных атомов (С.А.Бахрамов, В.Тихоненко, А.М.Коххаров, 1985-1995 гг.).
  • Изучено нелинейное распространение лазерного излучения в случайно-неоднородных средах с образованием солитоноподобных световых импульсов (Ф.Х.Абдуллаев, С.А.Дарманян, Н.Хикматов, 1982-1989 гг.).
  • Изучены механизмы нелинейного взаимодействия сверхкоротких лазерных импульсов в одномодовых волоконных световодах и волоконных интерферометрических устройствах. Показана возможность  генерации светового суперконтинуума в области 0,4 – 1,8 мкм за счет одновременного действия ряда нелинейных эффектов кубической нелинейности (ВКР, четырехфотонное смешение, фазовая самомодуляция и др.) при незначительных (<1КВт) мощностях лазерного излучения (Э.А.Захидов, Ф.М.Миртаджиев, М.А.Касымджанов, П.К.Хабибуллаев, 1988-2012 гг.).
  • Изучены оптические свойства анизотропных одномодовых световодов, экспериментально показана принципиальная возможность генерации поляризационной нестабильности и светового хаоса в них за счет компенсации собственного двулучепреломления нелинейным (Э.А.Захидов, Ф.М.Миртаджиев, М.Ф.Ачилов, Трунилина, 1985-1988 гг.).
  • Продемонстрирована возможность эффективного переключения фемтосекундных солитонов в волоконной петле. Создан источник фемтосекундных импульсов (18 фсек) без пьедестала в ближней ИК-области спектра (1,5–1,8 мкм) (Э.А.Захидов, Ф.М.Миртаджиев, О.В. Трунилина,  Д.В.Хайдаров, 1988-1992 гг.).
  • Применение методов сверхбыстрой лазерной спектроскопии в исследовании первичных процессов преобразования световой энергии в фотосинтезирующих системах показало высокую их информативность в структурно-функциональных исследованиях в таких природных энергопреобразующих системах (Э.А.Захидов, М.А.Касымджанов, С.С.Курбанов, Ф.М.Миртаджиев, Ш.К.Нематов, П.К.Хабибуллаев, 1992-2012 гг.).
  • Показано, что быстрая миграция экситонов в светособирающей антенне и захват энергии возбуждения реакционными центрами фотосинтезирующих бактерий может контролироваться по индукции флуоресценции. Причем, в зависимости от архитектуры строения антенных комплексов зависимость переменной флуоресценции от степени закрытия реакционных центров может описывать различные модели структуры антенны (Э.А.Захидов, А.М.Коххаров, Ш.К.Нематов, 2004-2012 гг.).
     
 
 
  • Впервые из низкочастотного спектра поглощения ультразвука в водных растворах сополимера получены кинетические параметры молекулярной  ассоциации. Предложена конфигурационная модель, учитывающая распределение доноров и акцепторов в системе полимерная цепь - мицелла, позволяющая анализировать динамику электронного транспорта в супрамолекулярных агрегатах в растворах полимер-ПАВ (П.К.Хабибуллаев, М.К.Карабаев, М.Г.Халиулин, А.А.Саидов, И.И.Шиндер, С.З.Мирзаев, 1982-2005 гг.).
  • Обнаружено новое явление – существенное замедление времени релаксации образования и распада молекулярных ассоциатов  вблизи критической точки. Впервые экспериментально  обнаружен факт стабилизирующего влияния кулоновских взаимодействий на время жизни флуктуации концентрации в растворах простых спиртов с ионными составляющими (П.К.Хабибуллаев, Л.А.Давидович, Т.Х.Ахмедов, А.А.Саидов, С.З.Мирзаев, Ш.Маматкулов, 1987-2008 гг.).
  • Впервые исследованы проводящие полимеры, фуллерены, углеродные нанотрубки, композиционные фотонные кристаллы и полупроводниковые материалы и предложены механизмы высокотемпературной сверхпроводимости, теплопроводности, эффектов влияния ширины запрещенной фотонной зоны на оптические свойства и повышения температуры Кюри в материалах для спинтроники (А.А.Захидов, Ш.У.Юлдашев, Л.Носова, А.Т.Мамадалимов, Х.Т.Игамбердиев, Ш.О.Турсунов, 1992-2012 гг.).
 
 
  • Синтезированы новые наноструктурные материалы: искусственные опалы с размерами шаров SiO2  160-4500 нм,  инверсные опалы на основе халькогенидных стекол, графита, свинца;  композиты - опал c внедренным йодатом лития, полимерные композиты, бумага и пленки на основе углеродных   нанотрубок. Исследованы электрофизические, теплофизи­ческие и акустические свойства новых нанострук­турных материалов. Обнаружен рост теплопроводности опалов с ростом размера шаров и  установлены основные закономерности фононного транспорта в опалах и инверсных опалах, обнару­жены пороговые эффекты в проводимости и теплопроводности компо­зитов на основе опалов,  построена перколяци­онная модель для проводимости инверсных опаловых структур и композитов на основе опалов и модель опала с учетом деформации шаров (А.А.Захидов, Ш.У.Юлдашев, А.Э.Алиев, 2002-20012 гг.).
  • Для бумаги из нанотрубок обнаружена зависимость электропро­водности типа  закона Мотта, и сильная анизотропия электропроводности и теплопроводности  для структур из нанотрубок. Обнаружено сильное влияние излучения на теплопроводность структур из нанотрубок. Причины понижения теплопроводности, связанны с фонон-фононным взаимодействием и дефектами структуры (А.Э.Алиев, Ш.У.Юлдашев, А.С.Закиров, 2003-2012 гг.).
  • Обнаружен размерный эффект – снижение температуры фазового перехода в наночасти­цах окиси титана на 200ОС по сравнению с объемным материалом, обна­ружена сильная зависимость роста наночастиц железа от степени дефектности графитовой подложки. Результаты могут быть использованы при разработке оптических модуляторов, фотонных кристаллов, наноструктурных матриц, наноразмерных диодов, полевых и одноэлект­рон­ных транзисторов, а также в исследо­вательской практике (А.А.Захидов, Ш.У.Юлдашев, С.С.Курбанов, 2001-2011 гг.).
 
Практические разработки ОТФ АН РУз:
 
  • Разработана технология синтеза тонких пленок и наноструктур ZnO методом ультразвукового распыления, которые могут найти свое применение при разработке новых твердотельных наноструктурированных фотоприемных и светоизлучающих устройств, а также прецизионных газовых и химических сенсоров (Ш.У.Юлдашев, Р.А.Нусретов, Л.Носова, 2006 – 2009 гг.).
  • Синтезированы пленки оксида алюминия с упорядоченной решеткой пор различного диаметра (30, 60 и 90 нм). На их основе получены упорядоченные массивы металлических (Cu, Cd, In, Zn) и полупроводниковых (ZnO, CuS, CdS, InS, ZnS) нанопроволок различными методами (электрохимическое осаждение, метод жидкофазного мономолекулярного наслаивания) ( Р.А.Нусретов, В.Пеленович, 2008 – 2011 гг.).
  • Исследованы структурные характеристики образцов, фотолюминесценция нанопроволок ZnO в Al2O3 на Si-подложке. Полученные результаты могут найти применение при разработке новых твердотельных наноструктурных фотоприемных и светоизлучающих устройств, а также прецизионных газовых и химических сенсоров (Ш.У.Юлдашев, С.С.Курбанов, М.А.Касымджанов, З.Ш.Шаймарданов, 2006-2011 гг.).
 
 
 
  • Разработаны смазочные составы, теплоносители, буровые растворы и композиционные материалы, в том числе для борьбы с вредителями растений на базе многокомпонентных дисперсных систем (с 2000 по 2012 гг. получено 24 патента и 3 сертификата Республики Узбекистан) (А.А.Саидов, С.Н.Новоселова, О.В.Трунилина, Б.Аллаев, А.Бадельбаев, 2005-20012 гг.).
     
 
  • Разработана технология ультразвукового диспергирования местного каолинового сырья, характеризующегося высокой дисперсностью зерен примесных минералов. Получен высокодисперсный (размер частиц ≈ 0,4-2,0 мкм) каолиновый порошок с малым содержанием красящих примесей, высокой белизной (до 86-88%) и пластичностью. Лабораторные испыта­ния на базе ГПО «Давлат белгиси» и ОАО КСМ (Ташкентский керамический завод) показали высокое каче­ство каолина, полученного по ультразвуковой технологии. (В.Ф.Криворотов, Г.Нуждов, 2004-2008 гг.).
  • Разработан бизнес-план на производство высококачественного каолинового порошка по ультразвуковой технологии в объеме 600-640 тонн в год. Финансовая оценка показала, что рентабельность такого производства составляет от 7 до 20% в зависимости от производимых объемов продукта.
  • Разработаны методы контроля стрессового воздействия окружающей среды (водная недостаточность, засоление, субоптимальные и сверхоптимальные температуры и пр.) на эффективность фотосинтеза в растениях. В частности, по параметрам переменной и замедленной флуоресценции определены степень засухоустойчивости ряда сортов хлопчатника, засеянных в опытных плантациях Института Генетики АН РУз (Э.А.Захидов, Ш.К.Нематов, А.Абдукаримов, И.Абдурахманов, С.Набиев, 2002 – 2005 гг.).
 
  • Разработана серия медицинской аппаратуры на базе наукоемких технологий (с 2000 по 2007 гг. получено 5 регистрационных удостоверений и 12 сертификатов Республики Узбекистан), позволяющая  не только повысить уровень информативности медицинских заключений за счет применения компьютерных технологий, но и производить комплексное обследование в рамках одного медицинского учреждения,  вести разнообразные базы данных, а следовательно, осуществлять быстрый поиск необходимых документов по любому признаку, снять остроту проблемы ограниченности высококвалифицированного медицинского персонала при массовых медицинских обследованиях на стадиях ранней диагностики (Д.Т.Алимов, С.А.Убайдуллаев, Т.У.Арсланбеков, А.Ф.Искандеров, 1989-207 гг.).;
 
 
 

Партнерские  связи ИИПиЛТ  в РУз и по международному сотрудничеству

 

В рамках различных международных программ в последние два десятилетия Институт электроники принимал участие в выполнении более 30 научно-исследовательских проектов, в том числе 10 грантов ИНТАС, 2 гранта Научного комитета  НАТО, 1 грант Международного Агентства по атомной энергии, 1 грант USAID (США) , 3 гранта CRDF (США), 4 проекта УНТЦ, 1 проект CNRS (Франция), 1 проект Швейцарского научного фонда, а также 6 проектов в рамках Межправительственного Соглашения о научно-технической кооперации между Республикой Узбекистан и Германией.
В сотрудничестве с Донгукским университетом (г. Сеул, Республика Корея), начиная с 2002 г. ежегодно проводятся международные конференции по квантовым функциональным полупроводникам, на которых с участием ведущих ученых  Узбекистана, Республики Корея и др. стран обсуждаются  актуальные вопросы физии полупроводников и квантовых полупроводниковых устройств, касающихся как фундаментальных задач, так и возможностей  их применения на практике.
Проведен ряд семинаров и конференций при грантовой поддержке Научного комитета НАТО (2003, 2005), ИНТАС (2004), CRDF (2002).
При финансовой поддержке CRDF (2002) в ОТФ создан Центр структурных отображений, который оснащен уникальным просвечивающим микроскопом  LEO – 912 компании Carl Zeiss c  пространственным разрешением 0,2 нм.
Для развития сотрудничества с ведущими научными центрами из США, Канады, Германии, Франции Бельгии, Швейцарии, Италии  и ряда других стран сотрудниками ОТФ получены гранты на реализацию крупных проектов Научного комитета НАТО (2001 - 2004), УНТЦ (1998-2002, 2004-2006), ИНТАС (1998, 2001, 2004, 2005), CRDF (2001-2002, 2003-2005), Швейцарского научного фонда (2001, 2003, 2005), молодежных грантов  НАТО (6 чел.) и ИНТАС (7 чел), а также трое сотрудников ОТФ удостоены специальных грантов Европейского Союза – программы Марии Кюри ( 3 чел).
Совместно с Джепард фондом (Италия – Швейцария) для обучения молодых ученых ОТФ новым методам исследований, в том числе на сложном экспериментальном оборудовании организованы стажировки двух сотрудников в Италию (2011 г., на 3 месяца) и в Нидерланды (2013 г., 10 месяцев).
По договоренности с Центром квантовых функциональных полупроводников Донгукского университета (г. Сеул, Республика Корея) для проведения сложных экспериментальных исследований на высокотехнологическом оборудовании, а также для обсуждения полученных результатов и их совместной публикации сотрудники института направляются в лаборатории партнера.  

Институтом электроники АН РУз в период с 1999 г. проведены  I, II, III, IV и V  конференции по физической электронике (UzPEC), на которых участвовали ведущие специалисты по физической электронике из Германии, Республики Корея, России, стран Центральной Азии и обсуждены современные тенденции развития данной важнейшей сферы, пути развития фундаментальных исследований и прикладных разработок в них.
 
Перспективы исследования ИИПиЛТ АН РУз:
 

Моделирование процессов взаимодействия сверхплотных атомных потоков с поверхностью твердого тела, развитие нанотехнологий, исследование методами физической электроники поверхности твердого тела, материалов и биологических структур.
Исследование параметрического усиления чирпированных импульсов и его применение в мощных фемтосекундных лазерных системах. Исследование генерации высших гармоник и нелинейных свойств вещества. Прикладные исследования и создание новых лазерных технологий обработки материалов.
Разработка нового поколения сверхбыстрых оптических и нелинейно-оптических, в том числе волноводных,  функциональных элементов для систем передачи и обработки информации.
Развитие методов контроля процессов переноса и преобразования световой энергии в природных фотосинтетических системах и создание модифицированных  фотосинтезирующих систем в ближней ИК области спектра с управляемой функциональной структурой. 
Исследования в области теплофизики наноструктур. Создание технологии производства кремния для электроники и солнечной энергетики.
Разработка и создание композиционных материалов нового поколения для электронной промышленности и исследование их физических свойств.

Разработка и выпуск отечественных медицинских приборов и оборудования, теплоносителей и др.
 
 
     
***
***
***
***
***
***
***
ИНСТИТУТ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ И ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
Copyright © iplt (a.i.e.) - group 2005-2017
Телефон: (998-71) 262-31-82, Факс: (998-71) 262-31-83,
E-mail: iplt@iplt.uz web - site : e-mail: iplt@iplt.uz
Copyright ® R.J.