Володимир Білинський-Слотило

Надія АндрущакНаукові керівники – проф. Мар’янчук П.Д.асист. Андрущак Г.О.Оптичні властивості кристалів напівмагнітнихтвердих розчинів на основі сульфідy ртутіНапівмагнітні напівпровідникові тверді розчини Hg 1-x Mn x S,область існування яких (0 θ Д , (θ Д ~ 225 К)), для кристалів Hg 1-xMn x S (х=0,06) r=2,2, Hg 1-x-y Mn x Fe y S (х=0,06) r=2,5, що відповідаєдомінуванню розсіювання електронів на полярних оптичнихфононах. Ці результати узгоджується з одержаними на основідосліджень кінетичних коефіцієнтів.Відзначимо, що склад (х) і концентрацію електронів (n) вдосліджуваних (на предмет оптичних властивостей) зразкахприймають рівними тим значенням, які були одержані із вимірівмагнітної сприйнятливості і ефекту Холла зразків, вирізаних ізсусідньої шайби.

Олексій БаланюкНауковий керівник – проф.Ткачук П.М.Низькотемпературна фотолюмінісценція монокристалівCdTe:ClУ даній роботі досліджується поведінка домішки хлору умонокристалах CdTe:Cl, які використовуються як матеріал длястворення детекторів іонізуючого випромінювання. Такедослідження має на меті визначення напрямків покращенняексплуатаційних характеристик детекторів.Спектри низькотемпературної фотолюмінісценції (ФЛ)знімали на природних сколах монокристалів при збудженнізразків випромінюванням аргонового лазера потужністю~ 10 22 сm -2·s -1 .Цікавим є дослідження температурної залежності (рис.1)спектрів екситонної ФЛ для компенсованих кристалів CdTe:Cl(N Cl = 10 19 cm -3 ). При Т = 4.5K спостерігаються ті самі лінії C, D таI β , що мали місце у низькоомних зразках n-CdTe. В інтервалітемператур 15-20К відбувається повне гасіння екситонних ліній,проте при Т ~ 20К з’являється відсутня при 4.5К лінія I α .У цьому випадку має місце звичайна статистика длякомпенсованого не виродженого напівпровідника. Рівень Фермідля кристалів CdTe:Cl при Т = 0 збігається з краєм с-зони і зізростанням температури знижується відповідно до виразуE F= E CND− N+ kTInNCA, (1)де N D -N A =n, N c – ефективна густина станів у с-зоні CdTe.Пониження рівня Фермі складає при 20K величину, яка дорівнює~ 0.05 eV, що відповідає повній іонізації глибокого центраскладної конфігурації. Проведений аналіз отриманих результатівзасвідчує можливість утворення Х-центрів [1].Рис.1. Спектр екситонної ФЛ кристала CdTe:Cl. (N Cl =5.0·10 19 cm -3 )при різних температурах. Т, К: 1-4.5; 2-10; 3-20Список літератури:[1]. П.Н. Ткачук, В.И. Ткачук, П.Н. Букивский, М.В. КурикМетастабильный Х-центр в монокристаллах теллурида кадмия – ФТТ,2004, 46, №5. - С. 804-810.

Анжела БойцуНауковий керівник – асист. Прибила А.В.Термоелектричні рекуператори тепла для газовихтурбінПринцип роботи газових турбін полягає у перетворенніенергії стиснутого і нагрітого газу у механічну роботу. В наш часгазові турбіни використовуються в літаках, потягах, кораблях таін. Також поширення набуло використання газових турбінавіаційного типу в газоперекачувальних агрегатах (ГПА) [1] длятранспортування газу по магістральному газопроводу,компримування природного газу на компресорних станціяхгазопроводу і підземних сховищах. Таке використання особливоактуальне в умовах обмеженості енергоресурсів і необхідності їхтранспортування на великі віддалі.Для своєї роботи газоперекачувальні агрегативикористовують електроенергію централізованих мереж абопересувні електростанції. Крім того, під час своєї роботи газовоютурбіною спалюється газ, а відповідно в навколишнє середовищепотрапляють викидні гази підвищеної температури. Щосекундипід час роботи газової турбіни в атмосферу потрапляє близько 15МВт тепла, що не тільки ніяк не використовуються, а йпризводять до теплового забруднення навколишньогосередовища.В інституті термоелектрики НАН і МОНМС Українипроводиться розробка термоелектричних рекуператорів тепла,тобто термоелектричних генераторів [2], що використовуютьтеплоту викидних газів газотурбінних установок і дозволяютьотримати до 200 кВт електричної енергії на основі використаноготепла викидних газів турбін газоперекачувальних агрегатів. Такірекуператори [3], в основу роботи яких покладенотермоелектричний спосіб перетворення теплової енергії велектричну, дозволяють повністю забезпечитигазоперекачувальні агрегати електричною енергією. Це зробитьГПА незалежними від інших джерел електроенергії, що особливоважливо в місцях віддалених від електромережі. Крім того,використання такого термоелектричного рекуператора суттєвозменшить теплове забруднення оточуючого середовища тазнизить собівартість технологічного процесу перекачування газугазоперекачувальними агрегатами.Отже, метою даної роботи є розробка високоефективноготермоелектричного рекуператора тепла потужністю до 200 кВт,що складається з ідентичних первинних блоків потужністю по100 Вт.Під час виконання роботи проведено серію досліджень звикористанням методів об’єктноорієнтованогокомп’ютерногомоделюваннясистемитеплообміну такого рекуператора,а також низку натурнихвипробовувань для визначенняреальних теплових умов роботигазоперекачувальних агрегатів.Результатом такої роботистала розробка та створенняпервинногоблоку Рис.1. Зовнішній вигляд ГПАтермоелектричного рекуператора АТ «Мотор Січ»тепла потужністю 100 Вт. Ефективність роботи такогопервинного блоку термоелектричного рекуператора теплапідтверджена серією випробовувань на газоперекачувальномуагрегаті АТ «Мотор Січ» (м. Запоріжжя) (рис.1) [4].Список літератури:1. Аверьянов А.А, Лебедев Н.М. Газоперекачивающие агрегаты сприводом авиационного типа. – М.: 1983, 76с.2. Анатычук Л.И. Термоэлектричество. – К.: Черновцы: Институттермоэлектричетсва, 2006.3. Теребеньков Б.П. Рекуператоры для промышленных печей. –М.: ”Металлургия”, 1975, 296с.4. http://www.motorsich.com.

Олександра БрітвінаНауковий керівник – доц. Фрасуняк В.М.Оптичні та фотоелектричні властивості твердихрозчинів Hg 1-x Mg х TeНапівпровідникові тверді розчини на основі телуриду ртуті, вяких зміною компонентного складу можна керувати шириноюзабороненої зони в широких межах, представляють практичнийінтерес як матеріали, що застосовуються в інфрачервоній техніці,НВЧ-електроніці, сенсорних системах [1-2]. Однак актуальнимзалишається питання забезпечення відтворюваності тастабільності їхніх параметрів. Концентрація носіїв заряду, авідповідно, тип провідності і стан дефектної підсистема кристалівз часом змінюються із-за слабих зв’язків між компонентами.Наслідком такого процесу є не лише деградація об’ємнихпараметрів матеріалу, але і нестабільність поверхонь та межрозділу у напівпровідникових структурах. Зацікавленість упідвищенні стабільності кристалічної гратки ініціює пошукрізних підходів до розв’язання цього питання. Передбачається,що одним із них є впровадження в гратку HgTe елементів, якіможуть зміцнити хімічні зв’язки у твердому розчині, покращитимеханічні властивості і позитивно вплинути на стабільністьробочих характеристик приладів на їхній основі. Іншимисловами, важливою у фундаментальному та прикладномуаспектах є задача отримання нових матеріалів, які б могли статиальтернативними до Hg 1-х Cd x Te.У даній роботі досліджувалися оптичні і фотоелектричнівластивості твердих розчинів Hg 1-x Mg х Te (0

Володимир ВасиликНауковий керівник – асист. Андрущак Г.О.Коефіцієнт термоелектричної добротностінапівмагнітних твердих розчинів на основі сульфідyртутіНапівмагнітні напівпровідникові тверді розчини Hg 1-x Mn x S,область існування яких (0

Назарій ВергунНаукові керівники: проф. Хандожко О.Г.асист. Русин В.Б.Малошумлячий підсилювач для низькоомних давачівПри розробці чутливих підсилювачів або приймачів головнуувагу звертають на шумові властивості попереднього каскаду.Відомо, що найбільший внесок в коефіцієнт шуму всьогопристрою дає вхідний каскад і, вже значно менш, наступні [1].Найкращі шумові характеристики підсилювача досягаютьсяпри опорі джерела сигналу R д при умові:R = R Rд ш вх(1)де R ш , R вх – вхідний та шумовий опори підсилювача. При цьомуR ш зв’язаний зі спектральною густиною шумової напругиS v : Rш = S 2 v/ 4kT. Відомо, що в якості попередніх каскадівчутливих підсилювачів використовують малошумлячі непотужніпольові транзистори, що дають можливість отримати мінімальнезначення шумової температури T N порядку одиниць градусівКельвіна при R д = 100 кОм [2].На рис. 1, а представлений попередній малошумлячийпідсилювач. Пристрій може бути застосований не тільки длядослідження фотоелектрических властивостей матеріалів, але вінможе також працювати з будь-якими давачами сигналів, опіряких складає R д = 1 ÷ 10 3 Ом. Власно підсилювач виконано надвох польових транзисторах середньої потужності Т 1 і Т 2 . Цітранзистори включені паралельно за схемою з загальнимвитоком. Сигнал з навантажувального опору R 2 через роздільнуємність С 7 подається на вихід підсилювача, який далі з’єднаний знаступними каскадами. Каскад на операційному підсилювачі DA1і транзистор середньої потужності Т 3 створюють зворотнійзв’язок для стабілізації робочої точки підсилювача на Т 1 і Т 2 .Така схема зворотного зв’язку дає змогу слідкувати за зміноюпостійної складової струму польових транзисторів і утримуватиїх робочу точку на встановленому рівні. Описанийнизькочастотний малошумлячий підсилювач на польовихтранзисторах КП303В, що призначений для роботи знизькоомними давачами (R G = 1 ÷ 10 3 Ом). Смугапропускання частот пристрою дорівнює Δ F = 100 Гц ÷ 600 кГц(рис. 1, б), а коефіцієнт підсилення, виміряний на частоті 1 кГцсклав К ДБ = 26 дБ.бРис. 1. Принципова схема (а) і АЧХ підсилювача (б).При використанні на вході джерела сигналу з еквівалентнимвнутрішнім опором R G = 1 кОм, який був охолоджений доазотних температур (Т = 77 К), була досягнута мінімальнашумова температура підсилювача Т N = 30 K.Підсилювач випробувався у складі дослідної установкилабораторії Чернівецького відділення ІПМ НАН України длявимірювання фотоелектричних сигналів в плівкових матеріалах звисокою провідністю.Список літератури1. М. Букингем. Шумы в электpонных пpибоpах и системах. М. –Миp, 1986, 339 с.2. А.П. Бахтинов, В.Н. Водопьянов, Р.Л. Ткач. Нановольтныйпредусилитель с малым входным сопротивлением / Физическаяэлектроника, № 19, 1979, с. 92-94.а

Дмитро ВовчукНауковий керівник - асп. Галюк С. Д.Синхронізація неідентичних кільцевихгенераторів хаосуДослідження придатності нелінійних динамічних систем длявикористання в інформаційно-телекомунікаційних системах,починаючи з 90-х років, є актуальним питанням серед науковихколективів. Завдяки складності і непередбачуваності хаотичнихколивань, можливості синхронізації хаотичних систем,перспективним є використання хаотичних сигналів у якостінесучого коливання в системах прихованого передаванняінформації. [1, с.2; 2, с. 300-303].Метою роботи є дослідження синхронних режиміводнонаправлено зв’язаних кільцевих генераторів (КГ) тастійкості узагальненої синхронізації (УС) до впливу шумів тазавад.Рис. 1. Схема кільцевого генератора.КГ (рис. 1) складається із замкнутих в коло за допомогоюоберненого зв’язку послідовно з’єднаних ФНЧ першого порядку,ФНЧ другого порядку, нелінійного елемента N та буфернихкаскадів. В залежності від параметрів елементів генератора усхемі може виникати велика кількість періодичних та хаотичнихрежимів [3].Для виявлення та дослідження режиму УС між однонаправленозв’язаними КГ використаємо метод допоміжної системи, що єнайбільш практичним із усіх відомих. Аналітично генераториописуються наступними системами диференційних рівнянь:22⎧ x&1= ω11(v1− y1)⎧ x&2,,3= ω12,13(v2,3− y2,3)⎪⎪y&1= x1− by1(1) y&2,3= x2,3− by2,3(2)⎨⎨⎪ z&1= −v1⎪ z&2,3= −v2,3+ e(v1− v2,3)⎪ 2⎩v&1= ω11(c(f ( y1)− v1)+ z ⎪21 ⎩v&2,3= ω22,23(c(f ( y2,3)− v2,3)+ z2,3-де і = 1, 2, 3 - сигнали відповідно ведучої, веденої та допоміжноїсистем; е - коефіцієнт зв’язку, f – нелінійна характеристика; ω 1і = 5,ω 2і = 6,28, b = 1,38, c =10 – параметри систем.Дослідження границі виникнення УС КГ в залежності відзначення параметра ω 11 при ω 21 = 5 показали, що УС має місце призначенні параметра зв’язку е > 4,5. Зростання ω 11 призводить дорізкого зменшення порогу синхронізації до значення е = 0,6 приω 11 = 5,5.При дослідженні спектрів хаотичного сигналу ведучого таведеного генераторів виявлено, що у режимі УС при значенніпараметра ω 11 = 5,9 амплітуда першої та другої гармонікиспівпадають, а спектри сигналів схожі між собою. Придесинхронізації ω 11 = 6,47 основні частоти сигналів співпадають,проте УС відсутня внаслідок відсутності синхронізації іншихспектральних складових.Результати моделювання роботи систем показали, щосинхронізація та десинхронізація можлива при співвідношеннісигнал/шум в каналі зв’язку 1,5 дБ, тобто система є доситьстійкою до впливу шумів у порівнянні з системами побудованимина основі інших видів хаотичної синхронізації.У роботі досліджено явища синхронізації одно направленозв’язаних параметрично різних кільцевих генераторів хаосу,теоретично і експериментально показано, що між системамиможлива УС.Список літератури:[1] Короновский А. А. Теоретическое исследование обобщеннойсинхронизации диссипативно связанных хаотических систем вприсутствии шума / А. А. Короновский, А. Е. Храмов // Известия РАН.серия физическая. – 2009. – том 73. – № 12. – с. 1726–1730.[2] Вовчук Д. А. Використання режиму узагальненої синхронізації приприхованому передавання інформації / Д. А. Вовчук, С. Д. Галюк, М. Я.Кушнір // Комп’ютерні науки та інженерія: матеріали V міжн. конф.

Олександр ГаврилюкНауковий керівник - доц. Політанський Р.Л.Генератор модульованого сигналу на операційнихпідсилювачахСигнали, що йдуть від джерела повідомлення не можуть бутибезпосередньо передані по радіоканалу. Щоб здійснитиефективну передачу сигналів у будь-якому середовищі, требаперенести спектр цих сигналів із низькочастотної області вобласть досить високих частот. Така процедура отримала врадіотехніці назву модуляція. Найпоширенішим і найпростішимвидом модуляції є амплітудна модуляція.Нами розроблена схема генератора регульованоїпилоподібної напруги (рис.1).Рис.2. Вихідний сигнал генератора амплітудно модульованогосигналу.Рис.1. Схема електрична принципова генератора амплітудномодульованогосигналу.Джерелом живлення такого генератора є постійна напруга.Вихідним сигналом є модульований синусоїдний сигнал (рис.2).Більш вартісною, але досить якісною альтернативою єгенератор сигналів, виготовлений з використанням цифровихтехнологій.Сучасні цифрові технології дозволяють створюватипортативні генератори сингалів з використанням Flash-технології.Прикладом такого генератора є USB-генератор сигналів довільноїформи DS-30005 Стандартні сигнали генератора – синусоїда,прямокутник, трапеція, пилоподібний сигнал, генераторчастотно-модульованого сигналу, генератор білого гаусовогошуму, сигнали TTL-логіки, амплітудно-модульовані тафазомодульовані сигнали з заданим діапазоном частот іглибиною модуляції.Також генератор формує сигнали довільної форми шляхомгенерування сигналу довільної форми, заданої на екранікомп’ютера. При цьому дані завантажуються з файла (форматвідповідає формату Tektronix). Недоліком такого генератора єйого висока вартість.Список літератури:1. В.В. Александров, В.В. Браїловський, Е.Г. Бзовий. Сигнали тапроцеси в радіотехніці. – Чернівці. 2008.2. Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. Статистическаярадиотехника: Примері и задачи. М.: Сов. радио, 1980.

Рената ГарабаживНауковий керівник – асист. Кобилянський Р.Р.Використання термоелектрики у діагностиціЗапорукою успішного лікування різноманітних захворюваньлюдини є своєчасна та якісна діагностика. Для її проведеннянеобхідні дослідження тепловиділення тіла людини, а такожтеплових процесів у біології та медицині.Відомо, що інформація про зміну теплового потоку тілалюдини точно вказує на порушення у функціонуванні організму,особливо на ранніх стадіях запального процесу. Вимірювання жтемператури покаже ці порушення при більш пізніх стадіяхзахворювання. Використовуючи термоелектричний тепломірмедичного призначення можна виміряти одночасно температуру ітепловиділення на поверхні людського організму.Такі дослідження потребують розробки спеціальних приладів,зокрема тепломірів, що мають високу чутливість, точність,стабільність параметрів y широкому інтервалі робочихтемператур і узгоджуються із сучасною реєструючоюапаратурою. Поєднання мініатюрності та високої чутливостінапівпровідникових термоелектричних тепломірів дозволяєотримати високу локальність і точність теплометричнихвимірювань при медико - біологічних дослідженнях [1].Розроблені термоелектричні діагностичні прилади даютьможливість виявити захворювання на ранніх стадіях, що сприяєоперативному прийняттю першочергових дій та значнопідвищити ефективність лікувального процесу.Крім того, термоелектричні діагностичні приладивикористовуються для виявлення запальних процесів, судиннихзакупорок та дегенеративних захворювань; ранньогорозпізнавання загострень при хронічних захворюваннях та оцінкивиразності загострення; об’єктивного температурного контролюефективності лікування гострих та хронічних захворювань;оцінки стану організму людини по біологічно активним точкам;оцінки стану організму людини при різних фізичних, розумовихта психічних навантаженнях; виявлення онкозахворювань наранніх стадіях [2].В Інституті термоелектрики НАН та МОНМС Українипроведено низку фундаментальних досліджень в цьомунапрямку, в результаті чого були розроблені та створені наступнідіагностичні прилади: термоелектричний діагностичниймедичний тепломір (рис.1), високочутливий мікрокалориметрбіологічного призначення, тепломір для визначення пухлинмолочної залози, термоелектричнідатчики для ортопедії, тепломір длядіагностики післяопераційногозагоєння та інші [3, 4].Таким чином, застосуваннятермоелектричних тепломірів умедицині дає можливістьконтролювати лікувальний тареабілітаційний процес, діагностуватирізноманітні захворювання організмулюдини та виявити їх на ранніхстадіях, аналізувати стан організмулюдини при різних навантаженнях.Список літератури:Рис.1.Термоелектричнийдіагностичниймедичний тепломір1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства:Справочник. – Киев: Наук. думка, 1979 – 768 с.2. Патент RU 22769665. Белошенко В.А, Варюхин В.Н., Дорошев В.Д.,Карначев А.С., Приходченко В.В., Приходченко О.В. Способ раннейдиагностики опухолевых заболеваний молочной железы. – 2004.3. Ащеулов А.А., Кушнерик Л.Я. Термоэлектрический прибор длямедико-биологической экспресс-диагностики // Технология иконструирование в электронной аппаратуре. – №4. – 2004. – С. 38-39.4. Демчук Б.М., Кушнерик Л.Я., Рубленик І.М. Термоелектричнідатчики для ортопедії // Термоелектрика. – 2002. – №4. – С. 80-85.

Андрій ГлухийНауковий керівник – доц. Борча М.Д.Зв'язок між тензором мікродисторсій та дислокаційноюструктурою в епітаксіальних шарахПри епітаксійному рості виникає різниця періодів гратки татемпературних коефіцієнтів розширення шарів і підкладок. Врезультаті відбувається вигин зразків і генерація різних дефектів,що приводить до погіршення оптоелектронних характеристикшарів. Для вивчення дефектів у шарах та плівках використовуютьрізні методи. Проте Х-променеві методи дозволяють отримуватиінформацію зразу про великий обєм шару. Зокрема,багатохвильова Х-променева дифрактометрія з використаннямметоду Реннінгера [2, 3] дає можливість з аналізу даних лишеодного експерименту отримати значення міжплощиннихвідстаней для більшості кристалографічних напрямків та їх зміну.Відповідно дана методика дозволяє побудувати тензордеформацій і оцінити дислокаційну структуру, що виникає втаких кристалічних системах [1, 2].Особливий інтерес викликають шари GaN, вирощені насапфіровій підкладці, завдяки своїм унікальним властивостям.Вісь с (плівка та підкладка належать до гексагональної сингонії)направлена перпендикулярно до напряму росту шару. Внаслідокізотропності площини (0001) тензор мікродисторсії складаєтьсялише з п’яти незалежних компонент. Тому необхідно обирати тідифракційні максимуми, які дають можливість визначати кожну зцих компонент.Основними дефектами у шарах є гвинтові та крайовідислокації [1, 2]. При аналізі дислокаційної структури слідвикористовувати зв'язок компонент ε ij з геометрією і типомдислокації в GaN. Наприклад, вертикальна гвинтова дислокація звектором Бюргерса, паралельним до нормалі до поверхні,вносить вклад лише в ε zx компоненту, водночас яквертикальна крайова дислокація з вектором Бюргерса,паралельним до поверхні, вносить вклади як у ε xx , так і вε xy . Густина вертикальних гвинтових дислокацій ρ vsоцінюється з ε zx з використанням співвідношення [4]:2ρ /(0.922vs = εzx⋅bvs)(1)де b vs - вектор Бюргерса гвинтової дислокації (0.5186 нм в GaN).Густина хаотично розподілених вертикальних крайовихдислокацій ρ vc також можна знайти, використовуючиспіввідношення (1), замінивши ε zx на ε xy та b vs наbvc= 0.3185 нм.Коли вертикальні крайові дислокації утворюють малокутовіграниці, їх густина визначається [4]2ρlabvc = εxy/(2.1⋅bvcτx)(2)де τ x - відстань між цими границями вздовж поверхні.Отже, в роботі представлено можливості використанняструктурно чутливих багатохвильових дифракційних максимумівдля побудови тензора мікродисторсій та оцінки густинидислокацій різних типів в епітаксіальних шарах.Список літератури:1. Ратников В.В., Кютт Р.Н., Шубина Т.В.. Рентгеновское измерениетензора микродисторсии и анализ на его основе дислокационнойструктуры толстых слоев GaN, полученных методомхлоргидридной газофазной эпитаксии // ФТТ. – 2000. – т.42, в.12. –с.2140-21462. Кютт Р.Н. Трехволновая дифракция в нарушенных эпитаксиальныхслоях с вюрцитной структурой // Журнал технической физикию -2011ю – т. 81, в.. 5. – с.81-88.3. Renninger M. // Z. Phys. 1937. Bd 106. S. 141.4. Dunn C.OKoch., E.F. // Acta metall. – 1957. – 5 – с. 548.

Олександр ГовалешкоНауковий керівник – проф. Махній В.П.Перспективи модифікації поверхні підкладинки длястворення контактів метал-напівпровідникОсновою переважної більшості приладів твердотільноїелектроніки є структури з випрямляючим бар’єром. Серед нихособливе місце займають контакти метал-напівпровідник (КМН),які мають низку переваг перед іншими типами діодних структур.Перша з них полягає у відносно простій технології виготовлення водному циклі одно – та багатоелеменнтних КМН довільної площіта топології на моно – або полікристалічних підкладинках. Подруге,анамально низькі температури нанесення бар’єрногоконтакту не змінюють об’ємних параметрів базових підкладинок.По-третє, для створення КМН можливе використаннянапівпровідникових пластин любого типу провідності, причому зпопередньо нанесеними омічними контактами. По-четверте,наявність сильного приповерхневого електричного поля сприяєбільш ефективному розділенню електронно-діркових пар,“народжених” високоенергетичними квантами електромагнітноговипромінювання. І нарешті, КМН мають менші значенняпослідовного опору, порівняно з p-n–гомо- та гетеропереходами,оскільки у перших виключається одна з напівпровідниковихобластей.Зазначені особливості КМН є потужним стимулом длястворення таких структур з оптимальними фізико-технічнимипараметрами і з’ясування нових перспектив їх використання уфункціональній електроніці. Натомість існуючі технологічніметоди не дозволяють отримувати діоди з максимальною висотоюбар’єру φ 0 при забезпеченні мінімальних значень послідовногоопору R 0 і швидкості поверхневої рекомбінації v s , що вимагаєзалучення нових підходів і принципів. У даному аспектіперспективними можуть бути технології, які викликають зміну(модифікацію) властивостей тонких поверхневих шарівпідкладинок, суттєво не впливаючи при цьому на основні об’ємніпараметри матеріалу. У даній роботі наведено основні способимодифікації, які призводять до збільшення φ 0 КМН на основіширокозонних ІІ-VІ сполук.Перший з них базується на обробці підкладинок у воднихрозчинах солей елементів І або ІІ груп таблиці Менделєєва. Низькітемператури відпалу забезпечують легування зазначенимидомішками лише тонких приповерхневих шарів, а тип провідностіостанніх визначається типом використовуваного елементу ібазового матеріалу. Цей спосіб значно полегшує створеннявипрямляючих або омічних контактів типу метал-напівпровідник іхарактеризується простотою та низькою вартістю. Зауважимо, щовисота бар’єру контактів Au/n-CdTe, виготовлених на відпалених урозчинах солей лужних металів підкладинках майже у два разиперевищує φ 0 діодів створених на основі невідпалених.Другий підхід полягає у створенні квантово-розмірноїповерхневої структури, яка викликає не тільки ріст φ 0 , але йістотне зменшення швидкості поверхневої рекомбінації. Такуструктуру відносно легко виготовити шляхом хімічного травленняпідкладинки у спеціальному розчині, або використанням процесівсамоорганізації. Звернемо увагу на те, що в останньому випадкуквантово-розмірну структуру можна створювати на підкладинках зпопередньо нанесеними омічними контактами.Функціонально більш гнучкими, але значно складнішими, єнерівноважні методи модифікації, серед яких слід виділитилазерний відпал та фототермічну активацію. Головний недолікпершого з них – утворення різноманітних радіаційних дефектів,усунення яких потребує проведення додаткових операцій. Другийспосіб вимагає наявності окремого устаткування для преведеннямолекулярної пари в атомарний стан, а у ряді випадків іпроведення процесу у вакумованій ампулі, що ускладнюєтехнологію і робить її більш вартісною.На завершення відмітимо, що у кожному конкретному випадкудля кожного матеріалу зі своїм рівноважним ансамблем точковихдефектів, ефективним може бути один або поєднання декількоїрозглянутих способів. Вибір останніх, крім того, залежить віднеобхідних фізико-технічних параметрів КМН, які у свою чергувизначаються областю їх використання.

Юліана ГринишинНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Мельник М. І.Однорідність твердих розчинів Cd 1-x Mn x TeМетодом направленої кристалізації із розчину при фіксованихзначеннях концентрації Mn x=0; x=0,02; x=0,04; x=0,06; x=0,1;x=0,15; x=0,2 вирощені монокристали Cd 1-x Mn x Te. Для синтезутвердих розчинів були використані Cd,Te класу чистоти В5 і Mn– класу чистоти В3. Топографія дефектів кристалічної структуримонокристалів вивчалась методами Берга-Баррета і Ланга.Встановлено, що густина дислокацій знаходилась в межах10 3 ≤N≤10 4 лін./см 2 . Зразки виготовлялися у виглядіпаралелепіпедів, розмірами 10×10×30мм з огранюванням їхкристалографічними площинами типу {100} і {110}. Періодикристалічних ґраток a(x) визначались із зміщень дифракційнихмаксимумів NiK α1 -випромінювання від атомних площин (660).Точність вимірювання a(x) складала ±0,0002Å.Тетраедричні радіуси атомів у сполуці Cd 1-x Mn x Te рівні:r Cd =1,48Å; r Mn =1,26Å; r Te =1,34Å. Отже, при заміщенні атомів Cdна Mn слід очікувати широкої області гомогенності твердихрозчинів. Поряд із вузловим заміщенням атомів Cd в твердихрозчинах ймовірне розміщення атомів Mn в тетра- абооктаедричних порожнинах, розміри яких рівні r Т =0,740Å;r О =1,083Å, відповідно. Концентраційна залежність періодівкристалічної ґратки а(х) наведена на рис. 1. Аналогічнірезультати отримані в роботах [1,2]. При 0≤х≤0,1 розбіжністьперіодів кристалічних ґраток Δа~0,01Å, що виходить за рамкиточності вимірювання. Лінійна залежність а(х) та зменшенняперіодів кристалічних ґраток із збільшенням концентрації Mnсвідчать про утворення твердих розчинів заміщення. Нами, атакож авторами робіт [1, 2], не виявлені додаткові дифракційнімаксимуми, які би свідчили про наявність інших фаз в твердомурозчині Cd 1-x Mn x Te в інтервалі концентрацій 0≤х≤0,7.6,4856,4806,4756,4706,4656,4606,455a, A6,4500,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25Рис. 1. Концентраційна залежність періодів кристалічної гратки.■–наші результати; ▲–[1]; ●–[2]У відповідності до фазових діаграм стану CdTe–MnTe, при х≥0,7Mn існує двофазна область: Cd 1-x Mn x Te і α–MnTe. Отже,утворення метастабільних фаз MnTe при концентраціях х≤0,7, якце показано в роботі [3], ми не виявили. У той же час наявністьмагнітного компонента Mn у кристалічній ґратці CdTe можеприводити до виникнення процесів композиційного магнітноговпорядкування і утворення нанокластерів. Існування такихнанокластерів підтверджується при вимірюванні магнітнихвластивостей як вузькозонних (Hg 1-x Mn x Te), так і широкозонних(Cd 1-x Mn x Te) напівмагнітних напівпровідників. Особливістюутворення магнітних нанокластерів типу Mn–Te–Mn,Mn–Te–Mn–Te є те, що іони Mn 2+ розподілені в підгратці CdTeхаотично, не утворюють впорядкованих твердих розчинів і,відповідно, надграток. Отже, при дифракції Х-хвиль додатковихдифракційних максимумів не повинно виникати.Література[1] J.K.Furdyna. Diluted magnetic semiconductors // J.Appl. Phys.- 1988.-V.84.-№4. p.29-64.[2] P.Maheswaranathan, R.J.Sladek, U.Debska. Elastic constants and theirpressure dependences in Cd 1-x Mn x Te // Phys. Rev. B.- 1985.- V.31.- №8.p.5212-5216.[3] И.Г.Аксянов, М.Е.Капан, М.В.Мещ. Люминесценцияполумагнитных полупроводников CdMnTe в области длин волн 370-400нм. // ФТТ.-2007.-т.49.-в.4. с.657-661.x

Микола Грінкунауковий керівник – проф. Ковалюк З. Д.Первинні джерела струму Li/Cu 4 Bi 5 S 10Перспективними активними речовинами елементів живленнярізних портативних електронних приладів являються Bi 2 Se 3 ,CuBiSe 2 і CuBiSeS, які володіють відносно високимиенергетичними характеристиками. Ефективною речовиною дляелектродів півторавольтових джерел живлення, які забезпечуютьвідносно високу потужність літієвих систем, являється Cu 4 Bi 5 S 10 .Ціллю даної роботи було дослідження експлуатаційниххарактеристик гальванічної пари Li/Cu 4 Bi 5 S 10 . Катодний матеріалотримували методом двоетапного синтезу, який проводили взапаяних кварцових ампулах, вакуумованих до остаточного тиску10 -5 мм рт. ст. Спочатку сплавлялась стехіометрична кількістьметалічних компонентів (Bi і Cu) при температурі 1100±10ºCпротягом 3–4 год. Потім ампула розкривалась, і в неїдобавлялась стехіометрична кількість сірки, після чого процесвакуумування-запайки повторювався.На заключному етапі ампула поступово (10ºC/год) нагріваласьдо температури 800±10ºC і витримувалась при цій температурі неменше 3 годин.Експерименти проводились на елементах стандартноготипорозміру “2325”( ø23 мм, висота h=2,5 мм). Катоди буливиготовлені за порошковою технологією. Після механічногоподрібнення матеріал моловся в шаровій мельниці “Санд” дляотримання мілкодисперсного порошка (d≤75 мкм). Дисковіелектроди діаметром 19,5 мм і висотою ~1,15 мм формувалисьпри кімнатній температурі в спеціальній прес-формі під тискомблизько 10 3 кг/см 2 , при цьому для механічної міцності електродіввикористовували в’язку речовину. Для підвищення ефективностівикористання Cu 4 Bi 5 S 10 і протікання струмотворчої реакції повсьому об’єму до катодної маси добавили пороутворювач. Післятермообробки в динамічному вакуумі при температурі 220ºCпротягом двох годин формувалась пориста структура електрода звідносним об’ємом пор 20%. Для анода із смужки металічноголітію товщиною 0,80 мм, вирізали диски діаметром 18 мм, щозабезпечило енергоємність негативного електрода приблизно 415мА·год. В якості електроліта використовувався одно-молярнийрозчин тетрафторборат літію LiBF 4 в γ-бутіролактоні, а в якостісепаратора – поліпропілен.Розрядні характеристики елементів Li/Cu 4 Bi 5 S 10 визначалисьпри кімнатній температурі і розрядці постійним струмом різноївеличини (0,1; 0,3; 1 і 2 мА) до кінцевої напруги 1В. Розряднікриві приведені на рисунку 1. Відповідні розрядні параметриелементів Li/Cu 4 Bi 5 S 10 показані в таблиці 1.Рис. 1. Розрядні характеристики літієвого джерела живленняLi/Сu 4 Ві 5 S 10 при різних значеннях струмуПри струмі 2 мА отримана енергоємність складає 228 мА·год, а їїмаксимальне значення (380 мА·год) отримана при струмі 0,1 мА.Таблиця 1. Розрядні параметри елементів Li/Cu 4 Bi 5 S 10№п/пВагаактивногоматеріалу, гРозряднийструм, мАЕнергоємність,мА·годЕнергія,мВт·год1 2 228 3432 1 307 4463 1,0321 315 4544 0,3 330 53450,1 380 570Використані джерела1.Пат. 45130А України. Літієвий елемент/ А. В. Заслонкін, 3. Д.Ковалюк, I. В. Мінтянський та ін.- 2002.— Бюл, № 3.

Михайло ГунькоНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Мельник М. І.Структурна стабільність та характер хімічного зв’язкуізоаніонного ряду ZnTe→CdTe→HgTeМонокристали ZnTe, CdTe і HgTe використовуються длявиготовлення детекторів інфрачервоного випромінювання. Прикристалізації даних сполук утворюється кристалічна гратка типусфалериту, просторова група симетрії F 43m. За характеромхімічного зв’язку монокристали ZnTe, CdTe і HgTe відносятьсядо напівпровідникових сполук зі змішаним іонно-ковалентнимзв’язком. Дані сполуки утворюють ізоаніонний рядZnTe→CdTe→HgTe зі збільшенням порядкового номера Zкатіонів.Метою даної роботи є встановлення закономірностей зміниступеня іонності, характеру хімічного зв’язку і анізотропіїпружних властивостей в залежності від порядкового номеру Zкатіона, а також однорідності і структурної стабільності сполук.Для цього ультразвуковим та Х–хвильовими дифракційнимиметодами визначені періоди кристалічних граток а, швидкостіпоширення ультразвукових (УЗ) хвиль υ і і модулі пружності C ij . Втаблиці 1 наведені довжини хімічних зв’язків d, модулі пружностіC ij , співвідношення Коші g, та ступені іонності f i за Філліпсом,ступені іонності α p за Харрісоном, анізотропія А, модулівсебічного стиску К та зсуву C s .Таблиця 1. Основні фізичні параметри ZnTe, CdTe, HgTe.10 10 ПаКрист d, Åg Λ fC 11 C 12 C і α p А К С S44ZnTe 2,643 7,089 4,108 3,151 0,767 0,891 0,546 0,55 2,114 5,101 2,981CdTe 2,806 5,335 3,684 1,996 0,542 0,876 0,675 0,60 2,417 4,234 1,651HgTe 2,797 5,177 3,671 2,029 0,553 0,833 0,650 - 2,694 4,172 1,506Величини g, Λ, A, K, C s розраховані за експериментальнимиданими d, υ і та C ij . Величини gC 12 . Внаслідок цього ступінь іонності (1–Λ) і f i зростають, астійкість кристалічної ґратки в ряді ZnTe→CdTe→HgTe спадає,тобто зростає фактор пружної анізотропії А.

Тетяна ДрагомацаНаукові керівники – проф. Анатичук Л.І.асист. Кобилянський Р.Р.Використання термоелектрики у терапіїСучасна терапія проводиться за допомого хімічних, фізичнихта біологічних методів лікування. До хімічних та біологічнихметодів відносять фармакотерапію, хіміотерапію, фітотерапію,імунотерапію та фаготерапію. До фізичних методівтерапевтичного лікування належать: фізіотерапія, масаж,лікувальна фізкультура та гідротерапія. Фізіотерапевтичні методивключають в себе вплив на організм людини електромагнітногота звукового випромінювання (УВЧ-терапія, магнітотерапія,електрофорез, лазеротерапія, рентгенотерапія тощо), а такожперіодичний циклічний температурний вплив [1].Встановлено [2, 3], що температурний вплив сприяєактивізації людського організму та є важливим чинникомлікування різноманітних захворювань, а саме дерматологічних,алергічних, гінекологічних, захворювань серцево-судинноїсистеми, органів дихання, опорно-рухового апарату та ін. Холодактивізує обмін речовин, сприяє уповільненню процесу старінняшкіри, очищає і полегшує її дихання, прискорює кровообіг,допомагає видалити з тканин продукти життєдіяльностіорганізму, підтримує тонус м'язів. Терапевтична дія холодумісцево знижує температуру шкіри, надає протизапальну,протисвербіжну, аналгезуючу дію, відлущує епідерміс, а притривалій експозиції коагулює протеїни, що дозволяє видалятидоброякісні новоутворення, бородавки тощо.Для одержання низьких температур використовуютьсясистеми з рідким азотом, що значно обмежує можливості їхвикористання в лікувальних закладах. Такі пристрої в більшостівипадків громіздкі, без належних можливостей регулюваннятемператури та відтворення термічних режимів. Томувикористання термічного впливу на організм пацієнта має певнітруднощі і зводиться, в більшості випадків, до використанняльоду або нагрітої води.Використання термоелектричного охолодження даєможливість вирішити цю проблему, оскільки воно має рядпереваг перед традиційними методами температурного впливу.Тому все ширшого практичного застосування в сучасніймедицині отримують термоелектричні прилади для терапії, якідозволяють розширити можливості використання тепловоговпливу на організм людини. Такі прилади характеризуютьсянаступними перевагами: можливість точного встановленнятемпературного режиму, циклічної зміни підвищеної і пониженоїтемператури та контрольований час кріотермічного впливу [4, 5].В Інституті термоелектрики НАН та МОНМС України булорозроблено та створено цілий ряд термоелектричнихтерапевтичних приладів, зокрема прилади для рефлексотерапії,для лікування радикуліту, для лікування захворювань шкіри, длякріомасажу та багато ін. Принцип роботи таких приладівзаснований на використанні відомого термоелектричного ефектуПельтьє.Тому актуальним є розробка і виготовлення термоелектричнихмедичних приладів для терапії. Конструктивна пластичність,надійність, простота в управлінні та можливість точногорегулювання температури створюють сприятливі умови для їхширокого практичного застосування.Список літератури:1. Ланцман М.Н., Бородулин В.И., А.В. Бруенок и др. Популярнаямедицинская энциклопедия: – М.: ИД "Равновесие", ИД "Прогресс",2006. – 800 с.2. Грищенко В.И., Сандомирський Б.П., Колонтай Ю.Ю.Практическая криомедицина. – К.: Здоровье, 1987. – 248 с.3. Земсков В.С. Гасанов Л.И. Низкие температуры в медицине. –К.: Наукова думка, 1988. – 278 с.4. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрическиеустройства: Справочник. – Киев: Наук. думка, 1979. – 768 с.5. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. –Л.: Наука, 1967. – 283с.

Інна ЖитарюкНауковий керівник – проф. Ткач М.В.Спектральні параметри і активна провідністьтрибар’єрної резонансно-тунельної структури, якробочого елемента квантового каскадного лазераВ моделі ефективних мас і прямокутних потенціаліврозглядається плоска трибар’єрна резонансно-тунельнананоструктура (ТБРТС) зприкладеним до неїпостійним одноріднимелектричним полем напруженістюF. Саме такасистема виконує рольактивної зони в експериментальностворенихквантових каскадних лазерах(ККЛ) [1-2].Рис.1. Енергетична і геометричнасхема ТБРТСНа систему зліва,перпендикулярно до її шарів, падає моноенергетичний пучокневзаємодіючих між собою електронів з енергією Е йконцентрацією . n 0Для системи електронів, що взаємодіють з електромагнітнимполем у ТБРТС, записується повне рівняння Шредінгера:∂Ψ(z,t)ih = ( H0(z)+ H(z,t) ) Ψ(z,t),∂ tде H 0(z) – гамільтоніан стаціонарної електронної задачі, H(z, t)– гамільтоніан взаємодії електрона з електромагнітним полем.Хвильова функція шукається за теорією збурень уодномодовому наближенні:Ψ∑ + 1nn=−1−i( ) ( )( ω0+ nωz,t = Ψ z e)t( ω 0 = E h) .Хвильова функція однозначно визначається з умов їїнеперервності й неперервності потоків густин ймовірностей намежах наносистеми.Знайдена повна хвильова функція дозволяє точно аналітичнорозрахувати динамічну провідність ТБРТС через парціальніскладові:−+σ( Ω,E)= σ ( Ω,E)+ σ ( Ω,E),де− hΩn ⎛ 220 (0) (0) (0) (0) ⎞σ ( Ω,E)= ⎜k+B+− k2− B−⎟ ,2bm Є ⎝⎠0+ h Ω n ⎛220 (6) (6) (6) (6) ⎞σ ( Ω,E)= ⎜k+A+− k2− A−⎟ .2b m Є ⎝⎠0На основі розробленої теорії досліджувалися резонансніенергії й ширини квазістаціонарних станів електрона, тадинамічна провідність, сформована лазерними переходами зтретього у другий та перший резонансні стани, у залежності відзміни положення внутрішнього бар’єра ТБРТС відноснозовнішніх.Установлено, що при зміні положення центрального бар’єраТБРТС енергетичні рівні електрона змінюють своє положення йможуть потрапляти в область від’ємних енергій. При цьомупровідність, сформована потоком електронів уліво ( σ− ),практично дорівнює нулеві, оскільки зліва для нього утворюєтьсябезмежно широкий потенціальний бар’єр.Були виявленні такі положення внутрішнього бар’єра, заяких робота ТБРТС, як активного елемента ККЛ, на квантовихпереходах між третім і другим чи першим квазістаціонарнимистанами електрона, буде оптимальною. Тобто досягається+ −максимальна провідність ( σ >> σ ) у необхідній областівипромінюваних частот при задовільних часах життя електрона у«робочих» станах.Список літератури:1. J.Faist, F.Capasso, C.Sirtori et. al. Appl. Phys. Lett. 66, 538 (1995).2. J.Faist, F.Capasso, C.Sirtori et. al. Appl. Phys. Lett. 67, 3057 (1995).

Сергій ЗадорожнякНауковий керівник – асист. Іванчук М.М.В якості антени використовується мікрополоскова антена, якаволодіє малою масою та габаритними розмірами.Лабораторний GPS-навігаторРозглянуто проблеми організації забезпечення навчальногопроцесу дисципліни "Радіотехнічні системи" сучаснимитехнічними засобами. Для підготовки кваліфікованих фахівців вгалузі радіотехніки, одним із основних предметів якого єрадіотехнічні системи, необхідно задіювати засоби, які можутьнаглядно демонструвати основні принципи роботи GPS системита набувати практичного досвіду в сфері навігації [1].Використання серійних приладів для практичного вивченняпринципів роботи навігатора не ефективне, тому що прилад непередбачає вимірювання проміжних сигналів [2].Розроблено лабораторний стенд "GPS навігатор", в основіякого закладені всі відомі вузли та блоки, що складають типовийприлад для наглядного зображення та дослідження GPS системи.Даний стенд можна використовувати для ілюстрації основнихрежимів роботи, інформаційного інтерфейсу та способіввиявлення, візуалізації навігаційної інформації.Прийом та обробку сигналів навігаційного космічного апарату(НКА) здійснює 20-канальний ГЛОНАСС/GPS приймач (EB-500фірми Transystem Inc.) [2], який працює в діапазоні L1 зпідтримкою системи Wide Area Augmentation System (WASS).Інформаційний обмін базується на протоколі NMEA-0183.Приймач здійснює обчислення координат, вектора швидкості,курсу та часу за сигналами супутникових навігаційних систем.З'єднання з керуючим комп'ютером здійснюється за допомогоюінтерфейсу RS-232 (або USB). Мікроконтролер PIC18F2550апаратно підтримує даний GPS-навігатор.Стенд вміщує всі вузли, з яких складається будь-якийнавігатор: антену, радіочастотний блок, цифровий блоккореляційної обробки, навігаційний процесор, блок живлення,пристрої керування та візуалізації, допоміжні інтерфейсніпристрої [2]. На рис.1. представлена спрощена блок-схема стенду.Рис. 1. Структурна схема лабораторного стендуРадіочастотний блок забезпечує: приймання сигналів НКА, їхпідсилення та попередня фільтрація, аналогове-цифровеперетворення сигналів з виходу приймача, формування опорних,синхронізуючих та інших сигналів. Процесор первинної обробкивирішує наступні основні завдання: демодуляція навігаційногоповідомлення, оптимальна фільтрація сигналів НКА, пошук тавиявлення сигналів обраного сузір'я НКА. Навігаційний процесорвиконує: декодування навігаційного повідомлення, управліннярежимами роботи та параметрами вузлів приймача, вирішенняосновного навігаційного завдання - визначення координат тапараметрів руху об'єкта.Запропонований прилад реалізований у формі навчальногостенду, який призначений для використання в ході проведеннялабораторних робіт з розділу "Супутникова радіонавігація" занапрямом "Радіотехніка".Cписок літератури:1. Горб А.И., Криволапов О.А. Применение инженерной продукции ваппаратуре потребителей глобальных спутниковых навигационныхсистем : материал технической информации // Зарубежнаярадиоэлектроника. - 2003. - № 3. - С. 49-61.2. Каулио В. Выбор и настройка встраиваемых GPS-приемниковкомпании Locosys// Беспроводные технологии – 2009 – № 3 – С. 24-283. EB-500 Series Data Sheet

Олександр ЗаяцьНауковий керівник - доц. Браїловський В.В.Живлення радіоелектронних пристроїв"вільною" енергієюСтрімкий ріст споживаної людьми енергії в першу чергу рістспоживання електричної енергії гостро ставить необхідністьвирішення проблеми єнергозаощадження та використанняальтернативних джерел енергії. Вирішенням проблеми енергозбереженняу випадку малопотужних радіоелектронних пристроївмогла б бути "вільна" енергія електромагнітних хвиль [1].Проста зовнішня антена довжиною від 10 м. дозволяєотримати енергію радіосигналу, що передається потужноюрадіостанцією, достатню для живлення малопотужногорадіоелектронного пристрою. Основний внесок у сформованутаким чином напругу живлення забезпечується за рахунок енергіїнеінформативних носійних коливань радіосигналу [2].На рис. 1 зображена структурна схема живленнямалопотужного радіоприймача постійною складовоюдетектованого радіосигналу. В даній схемі радіоприймач РПП1забезпечує формування напруги живлення. Він налаштований насигнал довільної але достатньо потужної радіостанції.Схема приймача РПП2 (рис.2), починаючи з детекторногомоста, повністю симетрична. Детектор з'єднується з входомпідсилювача двохпровідною лінією. Коливальний контурприймача утворений ємністю антени WA1 і індуктивністюкотушки L1. Висока ефективність використання енергії джерелаживлення забезпечується мостовою схемою підсилювача частитимодуляції [3].рис. 2. Структурна схема приймача з мостовим підсилювачем таживленням "вільною" енергією.В таблиці 1. наведено експериментальні дані залежностівеличини постійної напруги, допустимого споживаного струму тапотужності від частоти, що забезпечуються РПП1 .табл.1рис. 1. Структурна схема приймача за живленою "вільною" енергією.Другий радіоприймач РПП2 може переналаштовуватися насигнали передаючих радіостанцій в потрібному діапазоні частот.Живлення цього радіоприймач забезпечується за рахунокпостійної складової вихідної напруги РПП1 яка подається наРПП2 через фільтр Ф.Список літератури1. В. Поляков. Простой усилитель для приемника с питанием"свободной" энергией, журнал радио - Г. Москва, 06. 2002, с.53-55.2. Фомин Н. Н., Буга Н., Н Головин О. В. и др.. Радиоприемныеустройства, - Г. Москва, 2003, 520с.3. Павлов В.Н., Нагин В.Н. Схемотехніка аналогових электронныхустройств.– М.: Горячая линия - Телеком, 2000.– 320 с.

Оксана ЗиковичНаукові керівники – проф. Сльотов М.М.асист. Герман І.І.Оптичні властивості шарів ZnSe:CaНа даний час селенід цинку, для якого ширина забороненоїзони становить E g ≈ 2,7 еВ при 300 К, залишається одним зперспективних матеріалів оптоелектроніки. Причиною тому єдобра узгодженість його фізико-хімічних і технічних параметрів.Найбільш поширений спосіб отримання об’ємних кристалів ZnSe– вирощування з розплаву стехіометричного складу під тискомінертного газу. Проте, таким зразкам властива низька електроннапровідність і мала ефективність люмінесценції при кімнатнихтемпературах. Тому такий матеріал мало придатний длястворення конкретних фоточутливих та випромінюючих світлоприладів. До того ж, залишається мало опанованою синьоблакитнаспектральна область довжин хвиль. У зв’язку з цим, дляотримання бажаних властивостей кристали зазвичай легуютьдонорними або (та) акцепторними домішками. Натомістьфункціональні властивості селеніду цинку можна значнорозширити шляхом введення мало використовуванихізовалентних домішок, потенційні можливості яких ще далеко невичерпані.Шари ZnSe:Ca отримувалися при термічній обробцівихідного ZnSe у розчині Ca(NO 3 ) 2 . Досліджувалися їхфотолюмінесценція N ω і оптичне відбивання R ω . Вимірюванняпроводилися на універсальній оптичній установці, якаскладається з дифракційного монохроматора МДР-23, системисинхронного детектування, фотоприймача ФЕП-79 з блокомживлення ВС-23, та самописця КСП-4. Для збудженнялюмінесценції використовувався азотний лазер ЛГН-21, а дляоптичних досліджень використовувалася галогенна лампа знеперервним монотонним спектром випромінювання. Установкадозволяла вимірювати як звичайні, так і диференціальні спектривнаслідок використання методу λ−модуляції. Спектривипромінювання будувалися з урахуванням апаратної функціїустановки в координатах: N ω – кількість фотонів в одиничномуінтервалі енергій квантів від їх енергії випромінювання hω.Дослідження оптичного відбивання дозволило встановити,що легування не приводить до утворення іншої сполуки, а маємісце тільки легування вихідної речовини. За диференціальнимиспектрами R' ω встановлено ширину забороненої зониповерхневого шару, яка становить E g ≈ 2,7 еВ при 300 К. Вобласті енергій фотонів hω< E g також спостерігається характернаосциляція, перетин якої з віссю hω спостерігається при 2.68 еВ. Назвичайних спектрах ФЛ у вказаному значені hω такожспостерігається максимум. Його положення hω m та інтенсивність Iзалежать від рівня фотозбудження L, а саме; hω m посовується вобласть менших значень енергій при збільшенні L, а такожвиконується залежність I~L 1.5 . Такі властивості характерні длярекомбінації зв’язаних екситонів. Вони локалізуються наенергетичних станах, утворених ІВД кальцію. На λ−модульованихспектрах ФЛ в області hω менших за положення максимумуспостерігаються еквідістантно розташовані сингулярності навідстані, що відповідає енергії оптичного фонону у ZnSe ~31меВ.У цілому такі властивості характерні для непружної екситонелектронноївзаємодії. У формуванні ФЛ отриманих шарівZnSe:Ca в області енергій фотонів hω≥ E g важливу роль такожвідіграє міжзонна випромінювальна рекомбінація. Про цесвідчить добра кореляція експериментальної кривої тарозрахованої за відомим аналітичним виразом [1]Nω~2⎡g ⎤( hω) ( hω− E ) exp − ⎥ ⎦g⎢⎣hω− EІнтенсивність цієї складової становить ~70%.Список літератури:1. Грибковский В.П. Теория поглощения и испускания света вполупроводниках. – Минск: Наука и техника. – 1975. – 464 с.kT

Іван КарлійчукНауковий керівник - асист. Русин В.Б.Дослідження впливу зміни параметра схеми на формуфазового портрету хаотичних коливаньПрисутність хаосу є невід’ємною частиною більшостінелінійних динамічних систем, що описують складні фізичні,хімічні, біологічні та соціальні процеси. Хаотичні системихарактеризуються підвищеною чутливістю до малих змінсистемних параметрів та початкових умов, внаслідок чогоповедінка таких систем вважалася некерованою.В останній час прийшло розуміння особливої ролі хаосу упроцесах самоорганізації різних природних явищ [1]. Булоусвідомлено, що хаос не тільки не заважає, а скоріше єобов’язковою умовою працездатності складних систем. Тількизавдяки наявності хаотичного атрактора, що містить, як правило,нескінченне число нестійких періодичних траєкторій, можнадосягти якісної зміни динаміки системи малими змінамисистемних параметрів.C3 = 10nF , DA1 − DA3: операційний підсилювач TL082,R 1 =10Ω , R2 = 100kΩ, R 3 =1710Ω, R4,R5 = 220Ω ,R6 = 2, 2kΩ, R7 , R8= 22kΩ, R9 = 3, 3kΩ.На рис. 2 представлені результати чисельного моделювання.абРис. 1. Принципова схема досліджуваної схеми генератора Чуа.При дослідженні впливу зміни параметра на форму фазовогопортрету хаотичних коливань за основу була взята схемагенератора Чуа, що представлена на рис. 1 [2]. Досліджуванимпараметром вибрана ємність C 3 .Проведено чисельне моделювання схеми Чуа з відповіднимизначеннями схемних компонентів: C1 = 18nF, C2 = 100nF,вгРис. 2. Хаотичні атрактори, змодельовані за допомогою середовищаMicro-Cap 9, з різними значеннями ємності: а – C3 = 9, 8nF,б – C3 = 10, 3nF, в – C3 = 10, 4nF, г – C3 = 10, 7nF.Отже, дослідження показало, що досить малою зміноюпараметра схеми можна керувати хаотичними орбітами зі всьогонекерованого хаотичного атрактора. Тому ця зміна може бутивикористана як одна із початкових умов системи для передаваннята приймання інформації в сучасних комунікаційних системах.Список літератури1. Шустер Г. Детерминированный хаос: введение, – М.: Мир, 1988. –253 с.2. М.Ю. Бугаевский, В.И. Пономаренко. Исследование поведенияцепи Чуа. Учебно-методическое пособие, – Саратов: ИздательствоГосУНЦ «Колледж», 1998. – 29 с.

Тетяна КлюсНаукові керівники– доц. Склярчук В.М.,асист. Склярчук О.Ф.Світлодіоди високої потужності іперспективи їх використання для освітленняНа даний момент в розвинених країнах світу приблизно 19%всієї виробленої електроенергії витрачається на потреби освітлення.В умовах, коли проблема енергозбереження - одна з найважливішихпроблем, пов'язаних і з економікою, і з охороною навколишньогосередовища, використання світлодіодів для освітлення - один ізсамих дієвих шляхів підвищення ефективності використанняелектроенергії, що може бути прийнятий і реалізований у нас вкраїні і привести до суттєвої економії енергоресурсів. Заміназвичайних ламп розжарювання на енергоефективні знижує витратиелектроенергії на освітлення мінімум у три-п'ять разів.Переваги світлодіодів (СД): мале енергоспоживання, високасвітлова віддача, можливості одержання будь-якого кольорувипромінювання, тривалий термін служби -50-100 тисяч годин (дляпорівняння у ламп розжарювання 1000 годин, у люмінесцентних 10-15 тисяч годин), висока механічна міцність і надійність,безінерційність, компактність, екологічність. Мале тепловиділення йнизька напруга живлення гарантують високий рівень безпеки.Хоча явище електролюмінесценції напівпровідників буловідкрите в першій чверті минулого століття, реалізація ідей щодойого практичного використання відбулась в 60-70 роках, коли наоснові напівпровідникових спoлук типу А ІІІ В V та твердих розчинівна їх основі були створені ефективні світлодіоди. На сьогоднішнійдень зовнішній квантовий вихід випромінювання світлодіодів наоснові GaN і його твердих розчинів (InGaN, AlGaN) досяг значень29/15/12% відповідно для фіолетових/блакитних/зеленихсветлодіодів; їхня світловіддача досягла значень 30-50 лм/Вт.Внутрішній квантовий вихід для кращих кристалів з потужнимтепловідводом досягає майже 100%, рекорд зовнішнього квантовоговиходу для червоних свiтлодіодів становить 55%, а для синіх 35%.Зовнішній квантовий вихід випромінювання жовтих і червонихсвiтлодіодів на основі твердих розчинів AlInGaN досяг значень 25-55%, а світловіддача відповідно досягла 100 лм/Вт, тобто зрівняласязі світловіддачею кращих сучасних люмінесцентних ламп.Винахід синіх світлодіодів уможливив одержання світлодіодівбілого свічення. Існує чотири способи створення білих СД:змішування випромінювання СД трьох або більше кольорів;змішування блакитного випромінювання СД із випромінюваннямабо жовто-зеленого люмінофора або зеленого й червоноголюмінофорів, що збуджується цим блакитним світлодіодом;змішування випромінювання трьох люмінофорів (червоного,зеленого й блакитного), які збуджується ультрафіолетовимсвітлодіодом. Світловіддача білих СД нижче, ніж світловіддача СДіз вузьким спектром, оскільки в них відбувається подвійнеперетворення енергії, частина її губиться в люмінофорі.Конструкції потужних світлодіодів засновані на наступнихпринципах: 1) використання високоефективних випромінюючихгетероструктур в системах AlGalnP/GaAs, AlGaln/GaP і InGaN(активна область містить або одиночну, або множинні квантовіями); 2) збільшення площі кристала (1 мм 2 замість 0,05 мм 2 устандартних СД діаметром 5 мм) для збільшення робочого струму,світлового потоку й зниження теплового опору кристала;3)застосування кількох кристалів, з'єднаних як послідовно, так іпаралельно-послідовно; 4)використання радіаторів для поліпшеннятепловідводу; 5)застосування рефлекторів і полімерних лінз дляефективного збору і виводу випромінювання.В наш час світловіддача кращих білих СД при номінальномупрямому струмі становить 25 лм/Вт., а найближчим часомочікується випуск люмінесцентних світлодіодних ламп зісвітловіддачею 80-100 лм/Вт і в 2020 році досягти значень світловоївіддачі 200 лм/Вт (теоретична межа 300 лм/Вт). що уже .значноперевершує світловіддачу не тільки класичних і галогенних лампрозжарювання,а й найкращих люмінесцентних газорозрядних ламп.Прогрес оптоелектронної технології за останні 15-20 років давможливість використовувати світлодіоди не тільки для потребволоконно-оптичного зв’язку і індикації, а й для створеннясвітлодіодних ламп, які успішно можуть бути використані дляпотреб освітлення.

Людмила КнигницькаНауковий керівник –доц. Іваночко М.М.Дослідження впливу магнітного поля на енергетичнийспектр та властивості «відкритих» низькорозмірнихквантових системТеоретичні та експериментальні дослідження наногетеросистемраніше в основному стосувались так званих закритих систем,.в яких стани з енергією квазічастинок, меншою ніж потенціалзовнішнього середовища, завжди стаціонарні.Інтерес до відкритих гетеросистем зумовлений тим, що навідміну від закритих в них завжди існує можливість проникненняквазічастинок крізь потенціальний бар’єр у зовнішнє середовище.Таким чином створюється додаткова можливість релаксаціїенергії збуджених в квантовій ямі квазічастинок.Виявлено, що фізичні властивості матеріалів поліпшуютьсяпри пониженні їх розмірності від двовимірних структур доодновимірних квантових дротів (КД). На основі методумолекулярно-променевої епітаксії створені та експериментальновивчаються квантові дроти [1-2], кінетичні, електричні таоптичні властивості цих структур. Вже детально розробленатеорія простих циліндричних КД, однак вплив магнітного поля наструктуру та фізичні властивості цих систем дослідженийнедостатньо.Накладання зовнішнього магнітного поля видозмінюєсиметрію станів і хвильові функції таких низькорозмірнихквантових систем.У роботі проведено розрахунок енергії та хвильових функційквазічастинок всередині і ззовні квантового дроту HgS ,поміщеного в напівпровідникове середовище CdS як принаявності однорідного магнітного поля, прикладеного вздовж осіКД, так і в його відсутності.Хвильові функції електрона знайдені як розв’язкистаціонарного рівняння Шредінгера, гамільтоніан якого враховуєнаявність магнітного поля.2⎡2 2h 1 ∂ ⎛ ∂ ⎞ ∂ ∂ ⎤⎢⎜⎟ + ⎥ +⎢+ 1cH = −ρ∂ 2 2μ 0 hωμ 0 ωc+ ρ2 + u2μ⎣ ρ ∂ρ⎝ ∂ρ2 2 2⎠ ρ ∂ϕ∂z⎥⎦μ 2i∂ϕ8μУ наближенні ефективних мас отримано аналітичний вираздля S – матриці розсіювання, знайдені залежності енергетичногоспектра електрона від величини магнітного поля та розмірівнаногетеросистеми. Аналіз результатів показав, що енергіяквазічастинок і час життя при збільшенні напруженостімагнітного поля для рівнів з квантовим числом l=0 практично незалежить від його величини. При збільшенні розмірів ядрананогетеросистеми енергетичні рівні втягуються в яму, а часижиття для конкретного рівня збільшуються.Інша картина спостерігається, коли при фіксованому радіусіями і напруженості магнітного поля змінювати ширинупотенціального бар’єра. Енергія квазічастинки не змінюється зізміною ширини бар’єра, а оскільки товщина бар’єразбільшується, то квазічастинці важче проникати в зовнішнєсередовище, тому залежність її часу життя від ширинипотенціального бар’єра має явно виражений експоненціальнийхарактер.При l=1 з’являються додаткові рівні, пов’язані зквантуванням Ландау, енергія і час життя квазічастинки в яких зізбільшенням величини напруженості магнітного полязбільшується. Якщо ж збільшувати величину ширини квантовоїями, то енергетичні рівні осідатимуть в яму, причому, як для l =0, так і для l = 1, енергетичні рівні зі збільшенням ширини ямибудуть зближуватись, накопичуючись поблизу дна ями інаближаючись до тих значень енергії, які спостерігаються взакритій наногетеросистемі.Список літератури:1. Coff S.L., Stebe B. Influence of longitudinal and lateralconfinenents on excitons in cylindrical quantum doc ofsemiconductors // Phys. Rev.B.-1993.-47, №3.- P.1383-1391.2. Hai G.Q., Peeters F.M., Devreese J.T. Electron Optical-PhononCoupling in GaAs/Al x Ga 1-x As Quantum Wells Due to Interface,Slab and Half-Space Modes //Phys.Rev.B.-1993.-48, № 7.- P. 4667-4678.

Василь Коб’ялкоНаукові керівники - асист. Ілащук М.І.,м.н.с. Брус В.В.Електричні властивості анізотипних гетеропереходівn-TiO 2 / p-CdTe, виготовлених методом пульверизизації знаступним піролізомТелурид кадмію набув широкого застосування як базовийматеріал для сонячних елементів, що зумовлено його високоюфоточутливістю та оптимальним для фотовольтаїчногоперетворення значенням ширини забороненої зони ( E g =1,5еВпри Т = 295К). При цьому перспективним в даний час вважаєтьсявиготовлення фотоперетворювачів на основі гетеропереходів, деоптичним вікном з широкою зобороненою зоною є оксидиметалів, зокрема діоксид титану (ТіО 2 ), а поглинаючим шаром –CdTe.Ефективність перетворення сонячних елементів в значній мірізалежить від їх електричних властивостей, які визначаються якпараметрами складових частин структури, так і технологічнимиумовами її виготовлення.В даній роботі досліджуються електричні характеристикианізотипних гетеропереходів n-ТіО 2 /p-CdTe, отриманихнанесенням тонкоплівкового TiO 2 на свіжосколотімонокристалічні підкладки CdTe.Кристали для підкладок були вирощені методом Бріджменапри низькому тиску пари кадмію в ампулі (P Cd ≈ 0,02атм). Їхелектричні параметри при Т=295К становили: питомаелектропровідність σ = 8,9⋅10 -2 Ом -1 ⋅см -1 , концентрація носіївзаряду p = 8,9⋅10 15 см -3 .Електричні властивості структур n-ТіО 2 /p-CdTe досліджувалишляхом вимірювання вольт-амперних характеристик (ВАХ) прирізних температурах (295-351 К).Встановлено, що отримані гетеропереходи володіютьхорошими випрямляючими властивостями. Для них характерневисоке значення контактної різниці потенціалів φ к у всійтемпературній області досліджень. При підвищенні Т від 295К до351К величина φ к змінювала своє значення в межах 1,27-1,04 В.Діодний фактор випрямлення при Т=295К, U=2В становив6,5⋅10 3 .Встановлено, що при прямому зміщенні в області напругвищих декількох kT (U>0,15В) ВАХ досліджуванихгетеропереходів у напівлагорифмічних координатах добреапроксимуються прямими лініями, що свідчить проекспоненційну залежність струму від напруги. Крім цього, нахилзалежностей lnI=f(U) при різних температурах зберігаєтьсяпостійним. Встановлені закономірності ВАХ дають можливістьдопустити, що основним механізмом переносу заряду припрямому зміщенні є багатоступеневий процес тунелювання заучастю рекомбінаційних центрів. Оцінена для гетеропереходівTiO 2 /CdTe концентрація енергетичних рівнів, розміщених наметалургійній межі розділу, становить 2,4 ⋅ 10 14 см -2 . Томуможна допустити, що саме через них відбувається тунелюванняносіїв заряду, що створюють прямий струм.Необхідно відмітити, що значення зворотного струму в областітемператур 295-332 К є досить малими (при Т=295К і U=2ВІ звор. =0,3µА) і практично не залежать від зовнішньої напруги.Тільки при Т=351 К спостерігається істотна зміна І звор від U, щоможе бути зумовлене його термогенераційною природою.Із досліджень температурних залежностей питомого опорубазового матеріалу ρ та внутрішнього опору структури R 0встановлено, що їх значення практично співпадають у всьомуінтервалі досліджень, а залежності ρ(10 3 /T) та R 0 (10 3 /T)характеризують одинаковою енергією активації. Це означає, щозначення R 0 визначається опором бази, а нанесена плівка ТіО 2 єнизькоомнішою і тому область просторового заряду формується вCdTe. Визначене значення глибини залягання робочогоенергетичного рівня E V + 0,06 еВ є домінуючим у кристалахнелегованого CdTe і відповідає однократно іонізованимвакансіям кадмію.Високе значення контактної різниці потенціалів можнапояснити утворенням тунельно-прозорої діелектричної плівки,що утворюється на поверхні CdTe в процесі виготовленняструктури.

Галина КовбасНаукові керівники - проф. Хандожко О.Г.,асист. Ластівка Г.І.Напівпровідниковий фотоприймачз високочастотним зміщеннямОсобливістю даного приймача оптичного випромінювання єввімкнення датчика у вимірювальне коло високочастотнихколивань. Перевагою такого методу є його «безконтактність»,тобто немає необхідності створювати омічні контакти додосліджуваних зразків. Це приводить до низки переваг порівняноз методами на постійному струмі, які є дуже зручними прививчені нових і охолоджувальних матеріалів, а особливоскладного складу або гетеропереходів [1]. Іншою важливоюособливістю фотоприймачів з в.ч. зміщенням є те, що вонипозбавлені джерел надлишкового шуму, що характерно длядатчиків на постійному струмі.Схема фотоприймача реалізована на автогенераторі слабкихколивань – автодині [2]. Фоторезистор розміщується увимірювальний резонатор – LС-контур. Максимальна чутливістьавтодинного детектора досягається при рівні коливань,наближених до зриву генерації, а оптичний сигнал впливає назміну амплітуди коливань автодину. Для збільшення чутливостіфотоприймача застосовується додаткова модуляція фотопотоку знаступною демодуляцією синхронним детектором.Рис. 1. Функціональна схема пристроюФункціональна схема запропонованого вимірювача наведенана рис 1. При дослідженні фоточутливих напівпровідниковихматеріалів зразок розміщується в давач ємнісного типу, якийвключається в контур автогенератора автодину. Один зелектродів давача, розміщений дотично до фоточутливоїповерхні фоторезистора, є дрібноструктурною сіткою зкоефіцієнтом прозорості 0,7, а інший – заземленою пластиною.Робоча частота автогенератора складає 10 ÷ 50 МГц.Оптичне випромінювання Ф через переривач потокумодуляторпотрапляє на вимірювальну комірку С, в якийрозташований досліджуваний фоточутливий матеріал.Продетектований сигнал з автодину на частоті модуляції30 Гц ÷ 1 кГц потрапляє на вузькосмуговий підсилювач зрегульованою смугою пропускання. В якості такого пристроювикористовується синхронний інтегратор. Синхронний детекторвідновлює постійну складову потоку, який реєструєтьсявимірювальним пристроєм.У нашому випадку випробування автодинного детектора булипроведені на фоторезисторі промислового виготовлення типуСФ2-9. Даний фоторезистор має великий темновий опір К т > 3,310 6 Ом, що є сприятливим чинником при підключенні його доколивального контура автодину. При випробуванні схеми нафоточутливість (освітлення світлом різної яскравості) на виходісинхродетектора з’являвся сигнал, пропорційний інтенсивностівипромінювання. Поява сигналу спостерігалася і при опроміненінагрітими предметами, що підтверджувало чутливість приладу доінфрачервоного випромінювання. Розрахункова чутливість прицьомустановить2,5 ÷ 10 -8 В / Гц .Розроблений пристрій планується використати для перевіркифоточутливості гетерофотодіодів на основі структур GaSe-InSe.Використана література:1. Мейлихов Е.З. Измерение фотопроводимости полупроводников насверхвысоких частотах. Изв. Вузов.Физика.-1966.- №3.-С.83.2. Хандожко А.Г., Слынько Е.И. Автодинный детектор сигналов ЯМРна полевых транзисторах // ПТЭ. - 1975. - № 1. - С. 152-154.

Евеліна КодіцаНауковий керівник – проф. Ткач М.В.Оптимізація параметрів чотирибар’єрної резонанснотунельноїструктури як активного елементаквантового каскадного лазераЯк відомо, запропонований у теоретичних роботах Казаріновата Суріса [1], принцип роботи нанолазера, що ґрунтується наквантових переходах між електронними рівнями квантових ям,вперше експериментально був реалізований у квантовихкаскадних лазерах (ККЛ) у роботах Фейста та Капассо [2]. Так якосновними конструктивними елементами ККЛ (активна зона,інжектор) є плоскі резонансно-тунельні структури (РТС) знанорозмірними шарами, то в подальшому значні зусиллядослідників були спрямовані на вивчення властивостей різнихтипів наносистем, а особливо, умов, за яких робота ККЛ будеоптимальною.Як активний елемент сучасних ККЛ зазвичайвикористовуються чотирибар’єрні (ЧБРТС) (рис. 1) РТС. Томудля оптимізації роботи нанолазера на їх основі необхідноповністю дослідити властивості спектральних параметрів і часівжиття електрона у квазістаціонарних станах, а також активноїдинамічної провідності ЧБРТС при лазерних переходахелектронів з випромінюванням електромагнітних хвиль.Метою пропонованоїроботи є дослідження формуванняквазістаціонарнихстанів електрона та їхРис.1. Енергетична схемаЧБРТСактивного елемента ККЛ.спектральних характеристик(резонансних енергій таширин і, відповідно, часівжиття) та активноїпровідності у відкритійплоскій ЧБРТС в постійномуелектричному полі, якУ декартовій системі координат розглядається плоска ЧБРТСу постійному електричному полі напруженості F, на яку злівападає моноенергетичний пучок невзаємодіючих між собоюелектронів з енергією Е і концентрацією n 0.Для встановлення динамічних властивостей монохроматичногопотоку електронів, який взаємодіє у ЧБРТС з електромагнітнимполем напруженості Є у постійному електричномуполі напруженості F необхідно розв’язати нестаціонарнерівняння Шредінгера:∂Ψ(z,t)i h = ( H 0 ( z)+ H ( z,t)) Ψ(z,t), (1)∂ tде2∂ 1 ∂H0(z)= −h + U(z)−eF[ z( θ(z)−θ(z −b)) + b θ(z −b)], (2)2 ∂zm(z)∂zi t −iωt[ z ( θ( z) − θ( z − b)) + b θ( z − b)]( eω + e )H ( z,t)= −eЄ. (3)Розв’язок рівняння (1) шукається за теорією збурень унаближенні слабкого сигналу з використанням умови нормуванняхвильової функції та граничних умов неперервності її потоківгустин ймовірностей на всіх межах наносистеми.Знайдена хвильова функція дає можливість точно аналітичнорозрахувати коефіцієнт прозорості та динамічну провідністьЧБРТС. Спектральні параметри квазістаціонарних станівелектрона визначаються через відомий коефіцієнт прозоростінаноструктури.У роботі досліджено спектральні параметри квазістаціонарнихстанів електрона та активну провідність ЧБРТС узалежності від зміни положення внутрішніх бар’єрів. Буливстановлені такі геометричні конфігурації ЧБРТС, за яких їїробота, як активного елемента квантового каскадного лазера, єоптимальною.Список літератури:1. А.Ф. Казаринов, Р.А. Сурис. ФТП, 5, 797(1971).2. J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho.Appl. Phys. Lett., 66, 538 (1995).

Сергій КривийНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Мельник М. І.Пружні властивості α–In 2 Se 3Сполука In 2 Se 3 належить до класу шаруватих анізотропнихнапівпровідників, які знаходять широке застосування длявиготовлення фоточутливих гетероструктур, джерел струму татензодавачів. Велика дефектність структури створює підвищенустійкість даних сполук до дії іонізаційних випромінювань.Особливістю In 2 Se 3 є наявність великої кількості структурнихмодифікацій:475K623K1080Kα − In2Se3⎯⎯⎯→β − In2Se3⎯⎯⎯→γ− In2Se3⎯⎯ ⎯⎯ →δ − In2Se3Наявність великої кількості фаз і структурна нестабільністьдеяких із них при кімнатній температурі призводить донеоднозначності їх виявлення і визначенні фізичнихвластивостей.Метою даної роботи є визначення структури монокристалів,періодів кристалічної гратки і структурної досконалості, а такожшвидкості поширення ультразвукових (УЗ) хвиль υ i , компоненттензора пружних модулів C ij і макромодулів: модулів Юнга E i ,модулів зсуву G i , коефіцієнтів всебічного стиску K i , коефіцієнтівПуассона μ i , лінійних χ i і об'ємних χ V стисливостей. Длядослідження структури монокристалів використовувавсядифрактометр ДРОН-3М. Структурна досконалість і однорідністьмонокристалів досліджувалась традиційними топографічнимиметодами Берга-Баррета і Ланга на установці УРТ-1. В результатіпроведених досліджень встановлено, що досліджуванімонокристали є однорідними і складаються із α - фази In 2 Se 3 ,періоди кристалічної ґратки рівні a=4,031±0,003Å,c=19,210±0,009Å. Монокристали виявилися блочними зпереважною орієнтацією їх в напрямку [001]. Густина дислокаційне перевищувала 3,5·10 4 лін/см 2 . Швидкість хвиль визначаласьметодом суміщення відбитих УЗ ехо-імпульсів. Джерелом УЗхвильбули кварцові перетворювачі X- і Y-зрізів, власна частотаколивань - 10 МГц. Для однозначного визначення модулівпружності C ij необхідно виміряти швидкості УЗ хвиль υ i в різнихкристалографічних напрямках. Швидкості υ i і розрахованізначення C ij , а також пружні податливості S ij представлені втаблиці 1.Таблиця 1. Швидкості поширення, модулі пружності та макромодуліпружності.υ i ,10 3 м/с С ij , ГПа S ij , ГПа -1 μ і χ i ,10 -2 ГПа -1 E i , ГПа Kυ 1 =4,631 С 11 =121,17 S 11 =0,948 μ 12 =0,31 χ 100 =0,23 E 100 =105,48 42,37υ 2 =1,724 С 44 =16,79 S 44 =5,942 μ 13 =0,44 χ 001 =1,90 E 001 =36,47υ 3 =2,514 С 66 =35,71 S 66 =2,494 μ 31 =0,15 χ V =2,36υ 4 =2,679 С 12 =49,75 S 12 =-0,299υ 5 =1,728 С 33 =40,46 S 33 =2,742υ 6 =3,024 С 44 =16,87 –υ 7 =1,845 С 13 =26,14 S 11 =-0,419Аналіз отриманих результатів показує, що υ 1 / υ 2 =1,7; С 11 / С 33 =2,9,а відношення с/а=4,7, що свідчить про чітко вираженуанізотропію пружних властивостей монокристалів α–In 2 Se 3 . Длябільш детального аналізу пружних властивостей монокристалівбули розраховані коефіцієнти Пуассона μ і , лінійні χ i та об'ємні χ Vстисливості, модулі Юнга E i і коефіцієнт всебічного стиску K,величини яких представлені в таблиці 1. Із експериментальнихданих можна розрахувати фактор пружної анізотропії А, який длягексагональних кристалів дорівнює:CA = 66 = 2,126C 44Анізотропний характер пружних властивостей спостерігаєтьсятакож при аналізі модулів Юнга E i , пружних податливостей S ij ілінійних стисливостей χ i . Максимальна жорсткість сил зв'язкупроявляється в напрямку [100], оскільки Е 100 > Е 001 ; S 11

Олег КруліковськийСтаніслав ЛедвінськийНауковий керівник - асп. Косован Г.В.,Алгоритм шифрування зображень за допомогою трьоххаотичних динамічних системКриптографічні методи захисту інформації при її передачі ізберіганні є найбільш надійними і стійкими по відношенню до атакрізного роду [1,2]. На ряду з традиційними алгоритмамишифрування, постійно розробляються і удосконалюються алгоритмишифрування на основі систем детермінованого хаосу. З точки зоруінформаційної безпеки важливим лишається питання надійноїпередачі зображень по каналах зв’язку, тому постійнорозробляються і вдосконалюються нові методи шифруваннязображень.Нами запропонований алгоритм на використанні трьох різниходномірних динамічних систем, а саме: логістичне(1),квадратичне(2) та кубічне відображення (3), [2,3] .x = rx+ ( 1 − xn 1 n n ) (1) ; = − 2x 1 μx (2); xn+ 1 n + = a − bx + x 3 (3).Структурна схема шифрування зображена рис. 1.n 1 n nРис. 1 Структурна схема алгоритму шифруванняАлгоритм шифрування працює наступним чином:1.Розбиваємо піксель на три складові – червону , зелену , синю.2. Кожна складова кольору шифрується окремимвідображенням.3.Початковою умовою для шифрування першого пікселя є незашифроване значення останнього пікселя.4. Після n ітерацій першого відображення, ми отримаємо змінну11відображення x та додаємо до нього значення кольору пікселя xnCі отримуємо зашифроване значення першого пікселя.5. Шифром першого пікселя являється сумарне значенняпроітерованого останнього пікселя плюс власне значення складовоїпершого пікселя .6.Початкова умова для ширування другого пікселя єзашифроване значення першого пікселя7. Шифруємо все зображення послідовно піксель за пікселем.Для дешифрування необхідно відтворити оригінальнезображення в зворотному напрямку, стартуючи з останнього пікселя, роблячи ту саму кількість ітерацій для кожного відображення як іпри шифруванні.Хаотичні відображення – прості нелінійні динамічні системи, щоможуть відображати складну поведінку. Наш алгоритм шифруваннядешифруваннявикористовує важливі властивості хаосу: локалізаціяхаотичного атрактора в окремій області фазового простору, високачутливість до початкових умов та параметрів.Запропонований нами алгоритм значно підвищує захищеністьпередачі зображень по каналах зв’язку. Навіть якщо зловмисникзможе перехопити важливі зашифровані зображення, він не зможе їхшвидко розшифрувати.Даний алгоритм цілком може бути використаний в галузіінформаційної безпек и для передачі таємної інформаціїСписок літератури:1. L.M. Pecora and T.L. Carroll, Phys. Rev. Lett. 64, 821 (1990).2. Птицын Н.В. Приложение теории детерминированного хаоса вкриптографии – М.: Изд. МГТУ им Н.Э Баумана, 2002. – 80 с.3. Болтенков В.А., Никольський Е.С. Анализ алгоритмахаотического шифрования изображений – Цифрові технології,№7, 2010.

Михайло КукановНауковий керівник – проф. Гуцул І.В.Особливості температурного розподілу в анізотропнихсередовищах при імпульсному лазерному збудженніУ роботі розглядається анізотропний термоелемент (АТ),виготовлений із CdSb у вигляді прямокутної пластини розмірамиa, b, c, бічні грані якого адіабатично ізольовані. На верхню граньy=0 пластини падає прямокутний імпульс променевого потокуінтенсивністю q 0 і тривалістю τ.Будемо вважати, що АТ є оптично непрозорим для падаючоголазерного випромінювання. Це означає, що вся енергіявипромінювання поглинається поверхнею кристала іперетворюється у тепло. Практично така ситуація може бутиреалізована при напиленні грані зразка тонкою металічноюплівкою. У цьому випадку єдиним джерелом тепла є імпульснеповерхневе нагрівання. Внутрішні джерела тепла відсутні. Нижнягрань y=b АТ контактує з термостатом, що має температурунавколишнього середовища T 0 . Початкову температурунезбуреного зразка будемо вважати рівною температурінавколишнього середовища.Для визначення розподілу температури АТ необхідновикористати рівняння теплопровідності2∂T( y,t)∂ T(y,t)c0ρ = χ22, (1)2∂t∂yде T ( y,t)– шукана температура, t – час, χ22– компонентатензора теплопровідності, c – питома теплоємність АТ, ρ –0густина матеріалу пластини.При визначенні температури, що формується під дієюпадаючого лазерного імпульсу, розіб’ємо часовий інтервал надва: 0 ≤ t ≤ τ , коли падає променевий потік і t > τ , коли діяпроменевого потоку припиняється. Розв’язок рівняння (1) будемознаходити окремо для цих часових інтервалів із врахуваннямвідповідних крайових та початкових умов.Із розв’язку на першому часовому інтервалі слідує, що при24bρc0t → ∞ , а насправді при t >> τ0, де τ0= єπχ22макроскопічним часом релаксації температурної флуктуації увсьому об’ємі пластини АТ, температурний розп оділ має лінійнузалежність від координати y і не залежить від часу.На другому часовому інтервалі початковим значеннямтемператури АТ є температура, обчислена на першому часовомуінтервалі для моменту часу t =τ .Із отриманих результатів видно, що характер температурнихрозподілів суттєво залежить від співвідношення між тривалістюімпульсу τ і макроскопічним часом релаксації τ 0 температурноїфлуктуації, що виникає під впливом променевого збурення увсьому об’ємі зразка. Оскільки параметри τ та τ 0 незалежні міжсобою, то може реалізуватися як ситуація, коли τ >> τ0(довгіімпульси), так і τ

Сергій КукурудзаНаукові керівники - асист. Ілащук М.І.,м.н.с. Брус В. В.Електричні та фотоелектричні властивостігетероструктур n-TiO / p-Сd Zn Tе2 1-х хВиготовлення фотоперетворювачів на основі гетеропереходів,де оптичним вікном є напівпровідникові оксиди металів, зокремаZnO, CdO, ТіО 2 , SnO 2 , ІТО, а поглинаючим шаром – CdTe татверді розчини на його основі Сd 1-х Zn х Tе з малим значенням x єна теперішній час актуальним. Завдяки своїм фізико-хімічнимвластивостям, серед усіх прозорих провідних оксидів до одних знайперспективніших належить діоксид титану.В роботі приведені результати досліджень електричних тафотоелектричних властивостей анізотипних гетеропереходівn-TiO 2 /p-Сd 1-х Zn х Tе, отриманих нанесенням тонких плівок TiO 2 напідкладки монокристалічного p-Сd 1-х Zn х Tе методоммагнетронного розпилення.Плівки TiO2 наносили на свіжосколоті поверхніплоскопаралельних пластин телуриду кадмію, отриманоговертикальним методом Бріджмена при низькому тиску парівкад мію в ампулі (P Cd ≈ 0,02 атм). Зразки для підкладок володілидірковою провідністю і характеризувалися низьким значеннямпитомого опору (ρ ≈ 10 2 Ом⋅см).Вимірювання темнових та світлових вольт-амперниххарактеристик (ВАХ) проводили в режимі постійного струму прирізнихтемпературах (Т=294-348К) та інтенсивностяхфотозбудження (5000 – 79000 Лк), відповідно. Спектральнийрозподіл зовнішньої квантової ефектривності вимірювализадопомогою спектрофотометра МДР-20 в діапазоні довжин хвиль350 – 900 нм.Досліджувані структури володіли значним ефектомвипрямлення. Оцінена висота потенціального бар’єра приТ = 295 К дорівнювала eϕ κ = 0,97 еВ.Аналіз прямих гілок ВАХ отриманих гетеропереходівn-TiO 2 /p-Сd 1-х Zn х Tе показав наявність двох механізмів переносузаряду, які проявляються в інтервалі напруг 0,15 < U< 0.63 В та0,63< U < 1,0 В. Особливості побудованих залежностей lnI = f(U)дають можливість пояснити ВАХ структур в рамках тунельно-розділу напівпровідників) та тунельної моделей у вказанихрекомбінаційної ( за участю поверхневих дефектів на межіобластях напруг відповідно.Досліджувані гетеропереходи n-TiO 2 /p-Сd 1-х Zn х Tе булифоточутливими.. При освітленні потужністю 100 мВт/cм 2структури характеризувалися такими параметрами: густинаструму короткого замиканн я j кз = 800мкА/ см 2 , напругахолостого ходу U хх = 0.7 В, фактор заповнення ВАХ F = 0.42.Спектральний розподіл зовнішнього квантового виходу η(λ),визначеного як відношення струму короткого замикання до числападаючих фотонів при освітленні досліджуваних гетеропереходівn-TiO 2 /p-Сd 1-х Zn х Tе зі сторони плівки ТіО 2 , характеризувавсянаявністю максимуму при певній енергії фотонів ( hν = 2,2 еВ).Такий характер спектру η(λ) зумовлює звуження спектральноїобласті квантовоїефективності фотоперетворення. Дійсно,визначена ширина спектру фоточутливості на її піввисотістановила δ 1/2 = 0.39 мкм. Встановлен і особливостіспектрального розподілу фотоефективності досліджуванихповерхнево-бар′єрних структур можуть бути поясненіпоглинанням фотонів на межі розділу гетеропереходу, деінтенсивно відбувают ься процеси поверхневої рекомбінації.Висока швидкість останньої, зумовленанаявністю значноїконцентрації поверхневих дефектів, які виникають із-занеузгодженості граток компонентів структури.Як наслідок поверхневої рекомбінації фотогенерованих носіївзаряду, отримані відносно низькі значення густини струмукороткого замиканн я та фактора заповнення ВАХ досліджуванихгетеропереходів n-TiO 2 /p-Сd 1-х Zn х Tе.

Андріана Кумгирσ 12 >> σ1n= 4,5,..., а внаслідок властивосте й спектральнихНауковий керівник – доц. Войцехівська О.М.параметрів, у першій та четвертій четвертях всієї області зміниbОптимальні геометричні конфігурації1 lnσ12 ≥ lnσ13, а в другій та третій – навпаки lnσ12 ≤ lnσ13.−т рибар’єрної резонансно-тунельної структуриКрім того, у першій і третій четвертях lnσ12 + ≥ lnσ12 , а в другій і−четвертій – навпаки lnσДля забезпечення оптимальної роботи трибар’єрної12 + < lnσ12 . У силу цих властивостей, якрезонансно-тунельної структури (РТС), як нанодетекторапоказують числові розрахунки , уся область зміни b1 поділяєт ьсяелектромагнітного випромінювання, що поглинається прина три сприятливі та три несприятливі області для оптимальноїпереході з першого у другий квазістаціонарний стан, необхіднороботи нанодетектора.так розмістити внутрішній бар’єр між зовнішніми, щобВиявляється, що у трибар’єрній РТС з однаковими зовнішнімиодночасно виконувались дві очевидних умови:бар’єрами існують три оптимальні геометричні конфігурації, що1. Переходи з першого у довільний інший, крім другого,визначаються положенням внутрішнього бар’єра відносноквазістаціонарний стан не повинні маскувати детектованузовнішніх, при яких досягається максимальне значеннячастоту ω 12 , тобто необхідно, щоб ln σ12> lnσ1n=3,4,....+провідності ( σ 12 ) у прямому напрямку при одночасних2. Щільність потоку електронів крізь РТС з другогомінімальних значеннях усіх несприятливих факторівквазістаціонарного стану повинна бути максимально можливою,−+( σ 12 , σ 13 , σ 14 ).тобто парціальна складова σ12, що формуєтьсяпотоком−Першій оптимальній конфігурації відповідає резонанснотунельнаструктура з внутрішнім бар’єром, розміщеним поблизуелектронів на вихід,повинна переважати над складов ою σ12, щоформується потоком на вхід.вхідного, що переходить при b 1 → 0 у двобар’єрну систему зЗалежно від положення внутрішнього бар’єру відноснозовнішніх, ці умови або виконуються або ні. Тому, для того щобтовщиною вхідного бар’єру Δ − + −1 + Δ та вихідного – Δ1 = Δ1.визначити оптимальні геометричні конфігурації трибар’єрноїДруга оптимальна конфігурація – це майже симетричнаРТС, як нанодетектора, потрібно вивчити еволюцію активноїтрибар’єрна РТС ( b 1 ≈ b / 2 ) і третя – несиметрична РТС зпровідності залежно від положення внутрішнього бар’єравнутрішнім бар’єром, що знаходиться від вхідного на відстанівідносно зовнішніх.четверті спільної ями ( b+ −1 ≈ 3b/ 4 ).Розглянуто величини ln σ1n=2,3, 4, lnσ12, ln σ12як функції відДля РТС з довільним співвідношенням товщини бар’єрівширини ( b 1) вхідної ями при однаковій та різній товщині( δ = Δ−зовнішніх бар’єрів ( Δ + Δ −1 / Δ +1 ) еволюція логарифмів провідностей та їх складових1,1). Що стосується РТС з однаковимипри різних квантових переходах більш різноманітна.зовнішніми бар’єрами, з числових розрахунків видно, що+ −Виявляється, що в залежності від величин δ та Δ1+ Δ1залежності від b1усіх ln σ1n=2,3, 4якісно однакові, а зікількість оптимальних конфігурацій може змінюватись від нулязбільшенням+ , Δ − їх значення лише збільшуються. При цьому,до трьох.Δ11

Єлена КурекНаукові керівники – проф. Раранський М.Д.доц. Олійнич-Лисюк А.В.Пружні та непружні характеристики діамагнітного Вепри прямому та зворотному магніто-пластичномуефектахУ даній роботі досліджували особливості пружних танепружних характеристик діамагнітного берилієвого конденсатупри прямому та зворотному магніто-пластичних ефектах (ПМПЕі ЗМПЕ, відповідно) під час дії постійного магнітного поля (МП)та в процесі магнітної післядії з метою виявлення можливоїприроди ПМПЕ і ЗМПЕ в цьому матеріалі.Вимірювання низькочастотного внутрішнього тертя (НЧВТ) тамодуля зсуву ( G ef ) проводили на напівавтоматичномувакуумному релаксометрі у вакуумі 10 -3 Па в інтервалі температур 20–300 о С і відносних деформаціях кручення γ ~ 1 − 3 ⋅10. ПостійнеМП з індукцією В ~ 0,005-0,04 Тл створювали за допомогоюсоленоїда на струмах насичення. Відносна похибка привимірюванні ВТ не перевищувала 1 – 2 %, а ефективного модулязсуву – 0,1 %.Коротко результати досліджень можна звести до наступного:а) після термомеханічної обробки (ТМО) в інтервалі 20 – 110 о Сзафіксували розм’якшення ефективного модуля зсуву (на 0,26% уМП індукцією В = 0,03 Тл), яке супроводжувалося відповіднимзбільшенням рівня ВТ, – так званий прямий магніто-пластичнийефект [1, 46, с. 769]. При цьому спостерігали прямий гістерезискривих G (γ ): зменшення ступеня деформації призводило доefдодаткового зменшення міцності мат еріалу ще на 0,19%. Післявиключення МП початкові значення G і гістерезис кривих G ( γ )повністю відновлювались – ПМПЕ в берилієвому конденсаті маєкороткочасний характер;б) виявили зворотний (від’ємний) магніто-пластичний ефектпісля ТМО в інтервалі 20 – 80 о С, який супроводжувавсянезначною зміноюG при дослідженні в МП in situ, та значнимefef−4efзменшенням (в декілька разів) рів ня поглинання пружної енергіїв процесі магнітної післядії;в) зафіксували аномальну поведінку G ef і ВТ в процесі одночасної діїмагнітного і механічного полів;г) оцінили зміну швидкості руху дислокаційних сегментів піддією МП in situ (див. рис.1) і після експозиції в магнітному полічерез сотні годин як при прямому, так і при зворотному МПЕ вВе.v mp64200,00010 0,00015 0,00020 0,00025/v 0γРис.1. Амплітудна залежність v mp /v 0 в МТК Ве в області ЗМПЕ.Природу як прямого, так і зворотного МПЕ пояснювали врамках концепції спін-залежнихелектронних переходів узовнішньому МП. У даний час вважається, що МП породжуєзміну спінового стану в системі «дислокація – парамагнітнийцентр». У йонних кристалах [2, 88, c.500] такими центрами єдомішкові дефекти або електрони, що локалізовані надислокаціях. Такий ефект завершується зняттям спіновоїзаборони на визначений електронний перехід, який змінюєконфігурацію системи, що й призводить до відкріпленнядислокацій від точкового дефекта.Список літератури:1. Головин Ю.И. Магнитопластичность твердых т ел // ФТТ . 2004. Т. 46. В. 5. С.769.2. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М. В., Петр жик Е.А.Электростимуляция магнитопластичности и магнитоупрочнения вкристаллах // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 88. В. 7. С. 500.

Євген Куриляк,Віталій МайстрішинНаукові керівники – доц. Зушман І.М.,доц. Кушнір М.Я.Прилад для охорони приміщень на базімікроконтролерів фірми ATMELЗ розвитком сучасних технологій речі стають простіше ілегше для конструювання та керування. Автоматизація дозволяєвикористовувати контроль систем та інформаційних технологійдля зменшення необхідності людської праці. Автоматизація граєвсе більш важливу роль у світі економіки і в повсякденномужитті. Автоматичні системи є кращими у порівнянні з системамиз ручним керуванням.Метою даної роботи являється розробка пристроюавтоматичного керування охороною будинку, з можливістюгнучкого налаштування за допомогою клавіатури та рідиннокристалічногодисплея.Крім режиму охорони в приладі використано спостереженняза рівнем температури в приміщенні, яке охороняється.Структурна схема приладу зображена на рис. 1.журналі з можливістю його перегляду на рідинно-кристалічномудисплеї. Мікросхема годинника реального часу DP8573Aдозволяє синхронізувати події і п ов’язувати їх з календарем.Також передбачено використання захисту корпусу приладу віднесанкціонованого відкривання з метою зміни його властивостей.В блоці живлення приладу передбачено використанняакумуляторної батареї 12В для забезпечення безперебійногоживлення.Даний прилад може бути використаний для захиступриміщень в приватному помешканні або для захисту невеликогоофісу. Простота налаштування та невелика собівартість приладуможуть бути привабливими для користувачів на сучасному ринкутехнічних засобів безпеки.Список літератури :1. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dp8573a.pdf Годинник реального часуdp8573.2. Хартов В.Я. Микроконтроллеры АVR. Практикум для начинающих. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 240 с: ил.3. http://www.atmel.com/products/microcontrollers/default.aspxмікроконтролери фірми «Atmel»4. Фаддеев М.А. Элементарная обработка результатов эксперемента:Учебное пособие. Нижний Новгород: Издво Нижегородскогогосуниверситета, 2002 . 108 сРис. 1. Структурна схема приладу охорони приміщень.Для моніторингу системи охорони використовуєтьсямікроконтролер фірмиATMEL. Прилад підтримує запис подій в

Альона КучакНауковий керівник – доц. Маханець О.М.Спектри електронів і дірок у складній циліндричнійнапівпровідниковій нанотрубціВ останнє десятиліття значно зросла інтенсивністьдосліджень напівпровідникових квантових дротів з радіальноюгетероструктурою (простих та складних нанотрубок). Такінаносистеми є базовими елементами світловипромінюючихдіодів, детекторів, транзисторів та світлоперетворювачів новогопокоління.Нещодавно німецькими вченими методом молекулярнопроменевоїепітаксії були вирощені складні кількашаровінанотрубки на основі напівпровідників GaAs/Al x Ga 1-x As тадосліджено спектри люмінесценції в них [1,2]. Наскільки намвідомо, послідовна теорія спектра квазічастинок у таких системахпоки що відсутня.Отже, у роботі досліджується складна циліндричнананотрубка, що складається із квантового дроту (середовище "0")тонкого напівпровідникового шару - бар’єру ("1") та нанотрубки("2") у зовнішньому середовищі ("3"). Поперечний переріз такоїнаносистеми зображено на рис.1.Для знаходження енергетичного спектра електрона (дірки)розв’язуються стаціонарні рівняння Шредінгера)( e,h)( e,h)( h hH, , z Ee , ) ( e , )Ψ ρ ϕ = Ψ ρ,ϕ,z(1)( ) ( )з гамільтоніанами, які у доцільній для цього випадку,циліндричній системі координат мають вигляд)H( e,h)2h ⎛ r⎜ ( , ) 1 re h( e,h= − ∇∇ρ , ϕ ( , ) ρ , ϕ2e h⎝ μ ( ρ))+μ1( e,h)∂2( ρ)∂z2⎞⎟ + U⎠( e,h)( ρ). (2)( , )Ефе ктивні маси ( μe h ( ρ)) та потенціальні енергії (U ( e,h)( ρ ) )електрона (дірки) вважаються відомими у кожній із областейскладної нанотрубки.Рис.1. Поперечний переріз і енергетична схема складної нанотрубкиВикористовуючи умови неперервності хвильових функцій тапотоків густин ймовірностей на кожній із меж ( ρ 0 , ρ 1 , ρ 2 )нанотрубки разом з умовою нормування, як розв’язки рівнянь (1),отримуються енергетичні спектри (k)E e (E h n ρ mnρ m( e)r ( h)rхвильові функції Ψ () ( Ψ () ) електрона (дірки).nρm knρm k(k)) таУ роботі досліджено залежності спектрів обох квазічастиноквід геометричних параметрів нанотрубки. Показано, що у цихзалежностях спостерігаються антикросінги енергетичних рівнів,поява яких зумовлена тунельним зв’язком між квантовоюдротиною і нанотрубкою через скінченний потенціальний бар’єр.Список літератури:1. M. Heigoldt, J. Arbiol, D Spirkoska, J. M. Rebled,c S. Conesa-Boj,G. Abstreiter, F. Peiro, J. R. Morantece, A. Fontcuberta i Morral, Longrange epitaxial growth of prismatic heterostructures on the facets ofcatalyst-free GaAs nanowires, J. Mater. Chem., 19, 840–848 (2009).2. A. Fontcuberta i Morral, D. Spirkoska, J. Arbiol, M. Heigoldt,J. R. Morante, G. Abstreiter, Prismatic quantum heterostructuressynthesized on molecular-beam epitaxy GaAs nanowires, Small, 4, 899–903 (2008).

Михайло КучіркаНаукові керівники – проф. Мар’янчук П.Д.асп. Брус В.В.Електричні властивості гетероструктури n-ТіN/p-SiНітр ид титану - це з'єднання титану таазоту, склад TiN, являєсобою фазу впровадження з широкою областю гомогенності,кристали з кубічною гранецентричною граткою, подібною доNaCl, має висок у твердість і термодинамічну стійкістю. Нітридтитану має щільність 5,44 г/см ³. Температура плавлення 3205 °C.Електрична провідність нітриду титану визначається кількістювак ансій азоту.Напилення тонких плівок ТіN проводитьсяазотуванням титану пр и 1200 ° С або магнетронним розпиленням[1, 2].В даній роботі досліджуються електричні характеристикианізотипних гетеропереходів n-ТіN/p-Si, отриманих нанесеннямтонкоплівкового TiN на полікристалічні підкладки р-Si.Для підк ладок використовували полікристалічний кремній.Кристали були р-типу провідності. Перед використаннямкремнієві підкладки піддавались механічній обробці(шліфування, полірування) та хімічному травленню.Структури виготовляли нанесенням плівок ТiN на попередньополіровану та хімічно травлену поверхню пластин Si(типорозміром 5×5×0,7 мм) в універсальній вакуумній установціLaybold – Heraeus L560 за допомогою реактивного магнетронногорозпилення мішені чистого титану у атмосфері суміші аргон у таазоту при постійній напрузі. Титанова мішень - шайба діаметром100 мм і товщиною 5 мм - розміщується на столику магнетрона зводним охолодженням. Підкладки з полікристалічного кремніюрозміщуються над магнетроном з наступним обертанням столикадля забезпечення однорідності плівок по товщині. Передпочатком процесу напилення вакуумна камера відкачувалася дозалишкового тиску 10 -4 Па.Формування газової суміші аргону і азоту в необхіднійпропорції відбувалося з двох незалежних джерел протягомпроцесу напилення.Для видалення неконтрольованого забруднення поверхнімішені та підкладки використовували короткочаснепротравлювання бомбардуючими іонами аргону. Протягомпроцесу напилення парціальні тиски у вакуумній камерістановили 0.35 Па для аргону і 0.7 Па для азоту. Встановленапотужність магнетрона - 120 Вт. Процес напилення тривав 20 хвпри температурі підкладки 300 °С .Фронтальний електричний контакт до тонкої плівки ТіNформували методом термічного осадження індію при температуріпідкладки 150 °С. В якості тильного омічного контакту до p-Siвикористали шар Al, напиленого методом термічноговипаровування у високому вакуумі. Для ініціювання дифузіїчастини шару Al проводили термічний відпал (при температурі500 °С протягом 20 хв), утворений при цьому р + - шар знижу єконтактний опір [3].Вольт-амперні характеристики гетероструктур n-ТіN/p-Siвимірювали за допомогою комплексу SOLARTRON SI 1286, SI1255. Електричні властивості матеріалу досліджувалидвохзондовим методом на постійному струмі.Досліджено температурну залежність висоти потенціальногобар’єру та послідовного опору гетеро переходів n-ТіN/p-Si.Встановлено домінуючі механізми струмопереносу черездосліджувані анізотипні гетеропереходи n-ТіN/p-Si при прямомута зворотному зміщенні. Показано вплив поверхневих станів(дислокації невідповідності на металургійній межі поділу) наелектричні властивості гетеропереходів та оцінено їхконцентрацію.Список літератури:1. M. Ohring, The Materials Science of Thin Films, Academic Press,New-York NY, 1992.2 S. Zerkout, S. Achour, A. Mosser, N. Tabet, Thin Solid Films135(2003) 441.3 А. Фаренбру х , Р. Бьюб. Солнечние элементи: Теория иэксперимент.– М.: Энергоатомиздат, 1987.– 280с.

Олександр ЛобасНауковий керівник – проф. Фодчук І.М.Про нанотехнологіїна сучасних уроках фізикиСучасний термін «нанотехнологія», так само як і«наноматеріали», «наносистема» та ін., часто використовуютьсяне тільки ученими, які безпосередньо працюють у відповіднихгалузях, а і у повсякденному житті, оскільки сучасна людинавже не уявляє своє життя без різних пристроїв, які роблятьжиття набагато зручнішим, і створення яких неможливе безвикористання нанотехнологій. Проте не завжди і не всі можутьдати чітке визначення та пояснення таких термінів, не кажучипро те, щоб пояснити процеси та явища, що лежать в їх основі.Зважаючи на постійний розвиток і науковий прогрес у галузінанотехнологій, необхідно вводити основи нових знань усучасні уроки фізики. Зокрема:- розширювати уявлення школярів про фізичну картинусвіту на прикладі знайомства з властивостяминанооб’єктів- реалізовувати міжпредметні зв’язки, оскіль ки розвитокнанотехнологій потребує знань не тільки фізики, а йхімії, біології та ін. наук- набувати знан ь про історію виникнення наноте хнологій,про методики, що використовуються при створеннінанооб’єктів, про унікальні властивості наноматеріалів,про їх використання та перспективи розвитку даноїгалузі науки.При проведенні занять доцільними є не лише лекційні тасемінарські заняття, а й відеодемонстрації, інтерактивніпрезентації та інші форми подання інформації. Варто залучатисамих учнів до пошуку необхідної інформації з науковопопулярноїлітератури та сайтів Інтернету.Слід відзначити, що саме у такому юному віці людина м ожезахопитися наукою по-справжньому, і саме вчитель моженадихнути на серйозний науковий шлях у майбутньому.У роботі наведено приклад можливої навчальної програми,яка може бути як цілісним курсом (факультативним), або їїелементи можуть використовуватись як складові окремихуроків. Зокрема, така програма може містити такі розділи:ВступІнструменти та методи наносвітуНаноматеріалиФізичні та хімічні властивості нанообєктівНаноелектронікаНанотрубкиФулерениНанотехнології навколо насВ роботі також наведено розробку кількох уроків,присвячених нанотехнологіямСписок літератури:1. «Нанотехнологии. Азбука для всех» – Сборник статей подредакцией Ю. Третьякова. – М., Физматлит, 2007.2. «Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника». –Сборник статей под редакцией П.П. Мальцева. – М.,Техносфер а, 2006.3. Пул Ч., Оуэнс Ф. «Нанотехнологии» – М., Техносфера, 2006.4. http://www.nanometer.ru/ – Сайт нанотехнологического сообщества«Нанометр»5. http://www.nnin.org/nnin_k12teachers.html6. http://www.nano.washington.edu/index.asp7. http://www.nanoscience.ch/nccr/nanoscience

Юрій МафтіякНауковий керівник – доц. Маник О.М.Силові постійні хімічного зв’язку кристалів сурмиСурма, Sb – елем ент V групи періодичної системи елементів.В природі відомо понад 100 мінералів, до складу яких входитьсурма. Металічну сурму використовують у виробництві припоїв,теплофізичних сплавів, кабельних покриттів, акумуляторних пластин.Сполуки сурми використовуються у виробництві оптичнихстекол і кераміки, пластмас, а також у фармацевтичній і текстильнійгалузях. Сурма є складовою частиною сплавів на основісвинцю, вісмуту, олова та ін. іОсобливої уваги заслуговують тверді розчини кадмію та цинкуз сурмою – перспективні термоелектричні матеріали, здатніприйти на заміну матеріалів виготовлених з елементів, що в природівже вичерпуються і є більш дорогими.Вибір сурми в якості об’єкта дослідження зумовлений ще йтим, що динаміка формування та особливості поведінки хімічногозв’язку сурми в твердих розчинах мало досліджені. Томуметою даної роботи є дослідження силових постійних хімічногозв’язкусурми.Необхідність проведення таких досліджень викликана тим,що навідміну від традиційних методів переходу від теорії граткидо теорії пружності [1], в даній роботі розв’язано обернену задаекспериментальнимиданими [2], було знайдено пружнічу: замоду лі, а потім шляхом складання системи алгебраїчних рівняньта її розв’язку за допомогою молекулярних моделей було розракомпонентисилової матриці, що використовується в мік-хованороскопічній теорії кристалічних граток [1].Зв'язок між компонентами тензора пружних модулів C ik,mn ісилови ми константами мікроскопічної теорії має вигляд:C ~ 1 ( l ) ( h)ik mnikAhm(Ahn2V),= − ∑ Ф ( )(1)zk(h)де Фik– коефіцієнти розкладу потенціальної енергії Ф в рядза зміщеннями; А – матриця, що задає положення ядра в гратці; V z– об’єм елементарної комірки.Далі описувалися пружні властивості в наближенні пружногозв’язку. В такому наближенні коливання вздовж (l) атомнихзв’язків визначаються відповідними коефіцієнтами пружності(l )( ) ( h)f . При цьому величиниl (l)Ф пов’язані з f співвідношеням:Ф=fα( l ) ( h)( l ) ( l ) ( h)ikikде( )( h)ikikl ( h)( h)α = cosϕ cosϕє добутками направляючихкосинусів зв’язків l з осями координатlilkатомів елемен-тарної комірки.Використавши співвідношення (2) в (1) з врахуванням усіхможливих комбінацій значень індексів i, k, m, l що допускаютьсягрупою симетрії кристалу, отримали систему алгебраїчних рівняньдля знаходж ення f .(l)При розрахунках силових характеристик сурми було врахованодві її модифікації – гексагональну та ромбоедричн у. Такожбуло знайдено міжатомні відстані та силові постійні для обохмодифікацій сурми.Аналіз отриманих результатів показує, що розглянуті модифікаціїсурми характеризуються своїми тонкими структурамихімічного зв’язку, що містять відповідно 9 та 11 нееквівалентнихзв’язків. Їх врахування веде до появи нових можливостей форму-необхідної поліморфної модифікації, що може бути викованняристане для отримання нових штучних твердих розчинів на основісурми з наперед заданими параметрами.Список літератури:1. Г. Лейбфрид. Микроскопическая теория механических и тепловыхсвойств кристаллов. М-Л: гос.издат. ф.-м.л., 1963.–312с;2. Дриц Н.Е. Свойства элементов. М.: Металлургия, 1985.–672 с.xi(2)та ( 1 ≤ i,k ≤ 3)x k

Тарас МикитюкНауковий керівник − проф. Косяченко Л.А.Обмеження на товщину поглинаючого шарув сонячному елементі CdS/CdTeУпродовж останньої декади темпи розвитку сонячноїенергетики з використанням тонкоплівкових структур на основіCdTe є найвищими в світі. Сонячні електростанції на основі CdTeпотужністю кілька десятків мегават вже побудовані в Німеччині,Іспанії, США, Канаді та інших країнах. Укладені урядові угодипро будівництво таких електростанцій потужністю на порядокбільшій в США і навіть на два порядки більшій в Китаї.Фактором, що обмежує подальше збільшення обсягіввиробництва сонячних CdTe-модулів у майбутньому, є недостатніресурси телуру (Te), який видобувають як побічний продукт привиробництві міді. Розвідка руд, збагачених Te, протягом багатьохроків не велася, оскільки в цьому не було необхідності. Адже дотеперішнього часу використовується далеко не весь Te, якийможна отримати як побічний продукт при видобутку міді. У тойже час, уже відомі поклади Te в Південній Америці, Мексиці таКитаї, виявлені підводні хребти в океані, вміст Te в яких начотири порядки вищий, ніж у земній корі.Паралельно висуваються ідеї і здійснюються спроби розробититехнологію виробництва сонячних модулів із шаром CdTe,тоншим, ніж використовуваний в даний час (2-3 мкм) і тим самимзаощадити споживання телуру. При цьому необхідно враховуватифізичні обмеження, які вступають в гру при потоншенніпоглинаючого CdTe-шару. Такими обмеженнями є, насамперед,недостатня поглинаюча здатність тонкого шару CdTe,рекомбінація фотогенерованих носіїв заряду на його поверхнях, атакож у самій області просторового заряду.У даній роботі проведені розрахунки, що дають кількісний описцих втрат. Отримані результати показують, при якій товщиніпоглинаючого шару розглянуті обмежуваль ні фактори можнаігнорувати, а в яких випадках вони є неприпустимими череззначне зменшення ефективності фотоелектричного перетворення.Розглядається поглинання сонячного випромінювання, якедосягло фронтальної поверхні фотоелектрично активного шаруCdTe. У контексті досліджуваної проблеми коректніше оперуватине потужністю сонячного випромінювання, а потоком фотонів.Тоді вираз для поглинальної здатності потоку фотонів A hv всонячному випромінюванні набуває вигляду:Φ i∑T( λ ) [ 1 − exp( − α id)]ΔλiihviA hv ( d ) =. (1)Φ∑T( λ ) i Δλ iihv iКількісну характеристику втрат, зумовлених рекомбінацієюна передній, задній поверхнях шару CdTe, а також в областіпросторового заряду, можна отримати, розрахувавши густинуструму короткого замикання J sc з урахуванн ям цих втрат. Взага льному вигляді J sc описується виразом:T ( λi)Φi(λi)Jsc= q∑η( λi)Δλi. (2)i hviУ формулах (1) і (2) Φ i – спектральна густина потужностівипромінювання, hν i – енергія фотона, ∆λ i – інтервал довжинхвиль між сусідніми значеннями λ i в таблиці ISO 9845-1, q – заряделектрона, T(λ) – оптичне пропускання скла з прозорим провіднимшаром окисла і шаром CdS, η(λ i) – фотоелектрична квантоваефективність на довжині хвилі λ i .Досліджено залежність поглинальної здатності CdTe.Розрахунки виконані з урахуванням спектрального розподілустандартного сонячного випромінювання AM1.5 і коефіцієнтівпоглинання матеріалів. Показано, що в області довжин хвиль λ ≤λ g = hc/E g практично повне поглинання фотонів в сонячномувипромінюванні AM1.5 в CdTe досягається при товщині d = 20-30мкм, а при d = 2-3 мкм – лише 95 % фотонів. Рекомбінації на межіподілу CdS з CdTe вп ливає на дрейфову складову квантовоговиходу, а на тильній поверхні CdTe – на дифузійну. Результатипроведених розрахунків показують, при яких параметрахпоглинаючого шару CdTe такі втрати можна звести до мінімуму.

Денис МордвіновНаукові керівники – проф. Мар’янчук П.Д.асп. Солован М.М.Електричні та оптичні властивості тонких плівок CdOОксид кадмію (CdO) відноситься до широкозоннихнапівпровідників групи А II В VI з шириною забороненої зони 2,3-2,7еВ[1]. З [1, 2] слідує, що цей матеріал може мати провідністьn- типу з низьким питомим опором (≈ 10 -3 Ом · см) і доситьвисоким коефіцієнтом пропускання у видимій частині спектра.Тонкі плівки CdO широко використовуються у різнихтонкоплівкових фотоелектричних пристроях завдяки високомукоефіцієнту проп ускання світла, великому значенню показниказаломлення, низькому значеннню електричного опору,стабільності параметрів у часі [2]. Такі властивості роблятьможливим використання плівок CdO для: просвітлюючихпокриттів, прозорих електродів, сонячних елементів, хімічних ігазових сенсорів.Значний інтерес до дослідження електричних та оптичнихвластивостей тонких плівок CdO обумовлений можливістю їхзастосування у високоефективних тонкоплівкових сонячнихелементах.Для виготовлення тонких плівок CdO використовують рядтехнологій, зокрема, магнетронне розпилення, термічнеокислення, пульверизація з наступним піролізом та ін..Метою даної роботи було напилення тонких плівок CdO тадослідження впливу термообробки на їх оптичні і електричнівластивості.В даній роботі напилення тонких плівок CdO проводилосяметодом пульверизації з наступним піролізом на підкладки зпокривного скла. Для розпилення використовувався – 0,1М –розчин солі Cd(CH 3 COO) 2 · 2H 2 O 99.99% (ацетату кадмію) удистильованій воді. В якості газу носія використовувалосястиснуте повітря під тиском 1,5 бар. Швидкість розпиленнярозчину становила 5 мл/хв. Кінчик пульверизатора знаходився навідстані 25 см від підготовлених склянних підкладок нагрітих дотемператури 400°С. Температура поверхні підкладок визначаласяза допомогою лазерного пірометра. Для забезпечення стабільноїтемператури підкладок був підібраний циклічний режимнапилення: 5 с –розпилення , 20 с – перерва для відновленнятемператури підкладок.Відпал плівок проводили протягом 10 годин при температурі823 К в атмосфері повітря в електропечі СНОЛ 15/1300 змікропроцесорним регулятором температури типу RT26-S765.Спектри пропускання тонких плівок CdO отримано задопомогою спектрофотометра СФ-2000. Експериментальні точкизнімалися в області довжин хвиль 200 – 1100 нм з кроком 1 нм.Рис. 1 Спектри пропускання: 1 – чистої підкладки зпокривного скла, 2 – тонкої плівки CdOВимірювання температурних зале жностей електричногоопору тонких плівок CdO проводили двохзондовим методом застандартною методикою.Список літератури:1. Ramakrishna K.T., Sravani C. Caracterisation of CdO thin filmsdeposited by activated reactive evaporation // Journal of CrystalGrowth, 184/185, pp. 1031-1034 (1998).2. Dantus C., Rusu G. G., Dobramir M.. Preparation andcharacteriration of CdO thin films obtained by thermal oxidation ofevaporated Cd thin films //Applied Surfase Science.— 2008.— V.255, 5 PART 2.— P. 2665—2670.

Інна МоскаликНауковий керівник – асист. Кобилянський Р.Р.Застосування термоелектрики в хірургіїСучасна термоелектрика є напрямком науки і техніки, якийстрімко розвивається і знаходить все більш широке застосування.В основі термоелектричного перетворення енергії покладенотермоелектричні явища, застосування яких дає можливістьвикористовувати термоелектричні перетворювачі в різних сферахнародного господарства, зокрема у медицині.Загальновідомою є лікувальна дія циклічного температурноговпливу на організм людини. Дія холоду активізує імунну системуорганізму людини, мобілізує ендокринну і нейрогуморальнусистеми, що використовується при лікуванні багатьохзахворювань, забезпечує стійкість до стресів і перевантажень,покращує самопочуття і працездатність людини.Використання високої температури – гіпотермії,застосовується для лікування онкологічних захворювань. Прицьому тіло людини, його ділянки або окремі органи піддаютьсявпливу високої температури (+39 ÷ +45 ºС). Гіпотерміязлоякісного новоутворення приводить до тепловогопошкодження і руйнування ракових клітин, при цьому здоровіклітини не ушкоджуються [1].Нові методики з використанням температурного впливудозволили поліпшити результати лікування ряду захворювань внейрохірургії, онкології, гінекології, урології, отоларингології,офтальмології, проктології та ін. [2-4].Кріохірургічна операція, при якій замість скальпелявикористовується спеціальний інструмент, наприклад, голка, якапостійно охолоджується за допомогою азоту до наднизькоїтемператури (-150 ÷ -190 ºС), фактично проходить безболісно, щодає можливість обходитись без анестезії, яка має негативнийвплив на людський організм.Великих успіхів досягнуто в області кріохірургії завдякизастосуванню термоелектричних охолоджуючих приладівхірургічного призначення. В Інституті термоелектрики НАН таМОНМС України розроблено ряд приладів, що призначені для:− охолодження хірургічних інструментів;− зменшення крововтрати під час операцій;− зниження виразності та тривалості больового синдрому;− зменшення післяопераційних ускладнень;− скорочення тривалості післяопераційного лікування;− охолодження фізіотерапевтичних розчинів при хірургічнихопераціях;− попередження мікробного зараження тканин;− локалізації вогнища захворювання шляхом деструкції;− локального охолодження (деструкція та видалення злоякіснихпухлин).Таким чином, використання термоелектричних приладів дляохолодження хірургічних інструментів дає можливість точнозадавати необхідну температуру робочої поверхні, часкріогенного впливу на відповідну ділянку людського організму тазабезпечувати циклічну зміну робочих режимів охолодженнянагрів.Такі прилади є зручними у використанні, компактними танадійними.Список літератури:1. Perez C.A., Emami B.N., Nussbaum G. and Sapareto S., Hyperthermia.Principles and practice of radiation oncology. – 1989. – 342 с.2. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства:Справочник. – К.: Наук. думка. – 1979. – 768 с.3. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. Изд. 2-е. – Л.: Наука, 1967. – 283 с.4. Исмаилов Т.А. Состояние и перспективы развитиятермоэлектрического приборостроения. Материалы докладов ІІІВсероссийской научно-технической конференции. 10-14 октября2007г. – Махачкала, ДГТУ, 2007 г. – 176 с.

Михайло НегайчукНауковий керівник – проф.Ткачук П.М.DX-центрів зрозуміла, приймаючи до уваги те, що часткаасоціатів має зростати при охолодженні.Низькотемпературна фотолюмінесценціямонокристалів СdTe:BrВисокоомні монокристали СdTe довгий часвикористовуються для виготовлення неохолоджуванихдетекторів Х- та γ- вимірювання . Високоомність СdTeдосягається в основному шляхом легування елементами III (In,Al)або VII (Cl,Br) групи. Легування в процесі росту впливає настепінь компенсації матеріалу.Дана робота присвячена вивченню низькотемпературноїфотолюмінесценції СdTe легованого Br.Фізичні властивості кристалів телуриду кадміювизначаються як домішками так і власними дефектами, зокремавакансіями.Зразки СdTe:Br длявимірювання отримували змонокристалічних зливків вирощених по методу Бріджмена.Спектр фотолюмінесценції для СdTe:Br при Т=5 Кскладається з домінуючої лінії 1,59 еВ, що характеризуєвипромінювання екситонів зв”язаних на нейтральних акцепторах.Донором являється атом галогена (Cl, Br) який заміщує атом Те.При відсутності легування зазвичай отримуються кристали СdTeр-типупрові дності. Ймовірніше всього в утворенні акцепторногостану приймають участь відповідні комплекси [з участю атомівBr(Cl)]. Атоми галогенів (Cl, Br) можуть відігравати значну рольв спктральному розподілі фотолюмінесценції завдякикомплексоутворенн ю з їх участ ю.При низьких температурах зафіксовано утворення якізольованих атомів брому у вузлах телуру, а також нейтральнихйого асоціатів з вакансією кадмію. Виявлено також суттєвийвнесок і інших конфігурацій точкових дефектів, а саме DXцентрів,де атом донору Br зв’язаний з V Cd, і сильно зміщений уміжвузля. Наявність значної частини асоційованих дефектів типутенсивність, від. од.Ін1,3 1,4 1, 5 1,6Енергія фотона, eVРис. 1 . Спектр фотолюмінесцеції монокристалів СdTeпри 5 КСписокт літератури:[1]. Ткачук П.Н. , ТкачукВ.И. , Савчук А.Й. Х-центри унапівпровідникових сполуках А II B VI . – Чернівці: Рута, 2008, 256 с

Сергій НиколайчукНаукові керівники - проф. Готра З.Ю.,асист. Сторощук В.І.Прилад для вимірювання внутрішньочеревного тискуОднією з основних прич ин розвитку синдромуполіорганної недостатності, в осіб з патологією органів черевноїпорожнини, є зростання внутрішньочеревного тиску. У пацієнтівз підозрою на САК вимірювання внутрішньочеревного тискувиконують кожні 2-4 години. Важливо при цьому визначатиперфузійний тиск черевної порожнини, який є різницеюсередньогоартеріального та внутрішньочеревного тиску і вбагатьох випадках відображає тяжкість і прогноз САК.У більшості випадків пе рвинні перетворювачі тис ку маютьнеелектричний вихідний сигнал у вигляді сили або переміщення іоб'єднані в один блок з вимірювальним приладом. Якщорезультати вимірювань необхідно передавати на відстань, тозастосовують проміжне перетворення цього неелектрич ногосигналу в уніфікований електричний або пневматичний. Прицьому первинний і проміжний перетворювачі об'єднують в одинвимірювальний перетворювачВ електронних перетворювачах здійснюється вимірюванняелектричних величин, таких як електричний опір, індуктивність,резонансна частота, у які перетворюють безпосередньо значеннятиску з використанням відповідних давачів тиску, котрі дужечасто використовуються в системах автоматизації.В даний час в промисловості, на додаток до традиційнихзасобів вимірювання тиску, використовуються складніші системи( механічні або електронні). Перевагою електронних пристроїв єнадання інформації в цифровому вигляді і можливість прямоївзаємодії з мікропроцесорними системами керування.Схема для вимірювання внутрішньочеревного тиску зображенана рис.1.Рис.1. Схема для вимірювання внутрішньочеревного тискуДаний прилад дозволяє здійснювати телемоніторинг, тобтопостійний зв'язок між хворим і лікарем. Лікар має постійнийконтроль за станом здоров’я хворого за допомогою мережіІнтернет.Прилад дає можливість вимірювати внутрішньочеревнийтискхворого, обчислювати дані (за допомогою мікроконтролера)та виводити їх на екран монітора або ж надсилати їх лікарю найогокомп’ютер.Список літератури:1. Medical Applications User Guide. Telehealth Systems., 6-17,2011.2. Буковинський медичний вісник Том 13, №1, 2009, Рольсиндрому абдомінального компартменту в хірургії.О.І.Іващук, В.Ю.Бодяка, 117-120.

Олександр ОрлюкНауковий керівник − проф. Парфенюк О.А.Дослідження температурної стійкості напівізолюючоготвердого розчину CdZnTeКращі порівняно з CdTe структурна досконалість і радіцій-настійкість, а також більша ширина забороненої зони твердихрозчинів CdZnTe робить даний матеріал дуже перспективним длястворення детекторів γ− і x−випромінювань.Метою нашої роботи було вивчити електричні властивостінапівізолюючих кристалів Cd1-xZn x Te:In (x=0.1), вирощених методомБріджмена, їх температурну стабільність, а також визначитидеякі рівноважні параметри. Кристали були отримані звідомих технологічних центрів: Yinnel Tech, REDLEN, eV Prodact,Світловодськ (Україна).Вимірювання температурних (295−430К) залежностей елеропровідності(σ) і коефіцієнта Холла (R H ) проводили на постійномуструмі по чотирьохзондовій схемі з використанням електрометричногопідсилювача з вхідним опором 10 12 Ом. Експериментальнізначення отримували як при підвищенні Т (↑Т), так іїї пониженні (↓Т). При аналізі отриманих результатів використовуваливідомі формули для компенсованого напівпровідника.Встановлено, що введення у розплав компенсуючої домішкиIn у концентрації ≅ 3·10 16 см -3 дає змогу отримати напівізолюючікристали n- і р-типу провідності, питомий опір яких при 300Кзнаходиться у межах ρ ≅ (2÷8)·10 9 Ом·см (див таб л.). Особли-досліджуваного матеріалу було те, що на усіх кристалахвістюпри t=(80÷100)C° проходили процеси, у результаті яких пито-мийопір зразків трохи змінювався (< 2 разів при кімнатній температурі).Подібність змін ρ у досліджуваних кристалах CdZnTe інапівізолюючому CdTe та співпадання температурних облас-тей,де вони проходять, дає підстави вважати, що саме зміназарядового стану неконтрольованих швидкодифундуючих домішокдонорного типу впливає на ступінь компенсації глибокихрівнів, які визначають провідність зразків. Опір протягом вимір-№Типпровід.,n(p)Параметри зразка (при 300К)вихідного матеріалуПитом.опір ρ,Ом·смХолів.рухл. μ Н ,см 2 /В·спісля завершеннявимірного циклуПитомий Холів.опір ρ, рухл. μ Н ,Ом·см см 2 /В·сЕнергіяактивації,еВ1 n 1,81·10 9 340 2,95·10 9 0,79; 0,68 Т↑0.79 Т↓2 n 1,74·10 9 2,40·10 9 0,51; 0,73 Т↑3 n 6,31·10 9 194 6,31·10 9 3020,70; 0,79 Т↑0.79 Т↓4 р 3,10·10 9 1,32·10 10 0,76 Т↑0.88 Т↓5 n 8,32·10 9 288 1,74·10 10 2340,73; 0,81 Т↑0.81 Т↓6 n 5,88·10 9 260 2,82·10 9 1100,80 Т↑062; 0,80 Т↑ного циклу змінювався незначно, що вказує на низький рівеньфонових домішок донорного типу у зразках.Рухливість носіївзаряду у напівізолюючомуматеріалі електронного типу провідностібуланижчою (μ H =190-340см 2 /В·с при 300К)порівняно зкристалами CdTe:Cl.Це пояснюється існуванняму зразкахзначної концентраціїРис.1. ВАХ зразка №6 (таблиця) об’ємних зарядженихдефектів, які моду-люють дно зони провідності. Даний висновокпідтверджується вимірюваннями ВАХ на кристалах CdZnTe:In,які були нелінійними (див. рис.1)

Максим ПалагнюкНауковий керівник – проф. Сльотов М.М.Вплив Ca на властивості CdTeТелурид кадмію є важливим матеріалом сучасноїоптоелектроніки. Великою перевагою даної речовини порівняно зіншими II-VI сполуками є можливість отримувати n- та p-типипровідності. Це зумовлює можливість виготовлення на йогооснові низки випромінюючих та фоточутливих структурх [1]. Дляїх отримання кристали зазвичай легують різного типу донорнимиабо (та) акцепторними домішками. Натомість функціональнівластивості CdTe можна значно розширити шляхом введеннямало використовуваних ізовалентних домішок. Тому актуальнимпостає дослідження впливу даного типу домішок на властивостібазової речовини.Досліджувався вплив ізовалентної домішки Ca на властивостіCdTe. Вихідні монокристали отримувалися методом Бріджмена.Вони характеризуються n-типом провідності і питомимелектричним опором ~100 Ом·см. Легування вихідного матеріалуздійснювалося спеціальною термообробкою у розчині Ca(NO 3 ) 2Досліджувалося оптичне відбивання з використанням методуλ−модуляції. Це дозволяє при використанні стандартноїметодики вимірювань суттєво підвищити чутливість до різноготипу особливостей енергетичної структури легованого матеріалу.Вимірювання проводилися на універсальній оптичній установці,яка складається з дифракційного монохроматора МДР-23,фотоприймача ФЕП-112, галогенної лампи з неперервниммонотонним спектром випромінювання та системи синхронногодетектування. Графіки записувалися на самописці КСП-4, аспектри відбивання будувалися з урахуванням апаратної функціїустановки в координатах: R' ω від їх енергії квантів опромінюванняhω.Легування ізовалентною домішкою Ca зумовлює зміну n-типупровідності на p-тип, про що свідчать вимірювання методомтермозонда. Одним з підтверджень інверсії типу провідності єомічність мідних контактів, хімічно осаджених на поверхнюлегованого зразка. Дослідження вольт-амперної характеристикивиявили лінійний характер залежності у широкому інтервалізначе нь та симетричність прямої та оберненої віток. Проведенівідповідні обчислення за експериментальними даними дозволиливизна чити величину питомо го опору, яка станови ть ~2,24кОм·см. Отриманняp-типу провідностіпояснюєтьсяперебудовою ансамблю власних і домішкових дефектів. Цеспостерігається, зокре ма, у спектрах оптичного в ідбивання. НаR'диференціальн их кривихω в.о.спостерігаєтьсяΔ0S0 особливість п ри hω≈1,5 еВ,1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 ћω, еВ що відповідає ширинізабороненої зони CdTe. Це-5E cсвідчит ь про те, що невідбувається утворення-10Δ S0іншої хіміч ної сполуки.EEgv1Особливість п ри hω≈2,35E E v2еВ вказуєна оптичніv3переходи росіїв заряду заучастю валентної підзони,відщепленої внаслідок спін-орбітальної взаємодії Δ SO у кубічномуCdTe. У діапазоні енергій фотонів hω< E g оптичні процесиспостерігаються особливості при hω 1,452 еВ, 1,279 еВ. 1,21 еВ.Вони визначаються оптичними переходами при поглинанні заучастю ВТД і домішкових центрів [2]. Дослідження температурноїзалежності електропровідності дозволили визначити енергіїактивації відповідних енергетичних центрів, яка добре корелює зрезультатами досліджень оптичного відбивання R' ω .Список літератури:2. Корбутяк Д. В., Мельничук С. В, Корбут Є.В, Борисик М.М. Телуридкадмію: домішково-девектні стани та детекторні властивості. – Київ:Видавництво Іван Федорів. – 2000. – 198с.3. Панков Ж. Оптические процессы в полуровыодниках. – Москва:Мир. – 1973. – 456с.

БезпровіднаРоман ПалагнюкНауковий керівник - асист. Ластівка Г.І.система передачі даних на частоті 433 МГцСтрімкий розвиток і впровадження безпровідних систем передачіданих знаходить все більше застосування в системахрадіочастотної ідентифікації та реєстрації об’єктів, у медичнихкомплексах, системах збору телеметричної інформації, а також вбагатьох інших приладах різного призначення, до складу якихвходять системи виявлення, охорони й безпеки, пристрояхпередачі даних [1].Для побудови безпровідних систем передачі даних можутьбути використані радіомодеми у вигляді готових модулів, так івиготовлених на дискретних компонентах. Проте частішезастосовуються радіомодеми у вигляді готових модулів, зокремав діапазоні частот 433,075 ÷ 434,79 МГц з вихідною потужністю10 мВт. Незважаючи на невисоку пропускну здатність каналу тадальність зв’язку, вони мають низьку вартість і не потребуютьліцензійного дозволу на використання [2].Особливістю застосування радіомодулів у порівнянні із ІЧсистемамиє відсутність вимоги прямої видимості об’єктів, тобтоколи візуальний контакт з приладами неможливий або єнебажаним.Структурна схема системи передачі інформації відбезпровідного автономного датчика реалізованої на радіомодулізображена на рис. 1.Рис. 1. Структурна схема безпровідної системи передачі данихДля нормального функціонування в автономному датчику збатарейним живленням обраний радіомодуль побудований набазі трансивера СС1000 компанії Chipcon. Сигнал з автономногодатчика сповіщує про несанкціонований доступ до об’єктуохорони (наприклад, “периметр порушений”) або можеперіодично передавати інформацію невеликими порціями у пункткерування. Оскільки дані передаються за короткий проміжокчасу, після чого пристрій переходить у сплячий режим ізмінімальним споживанням енергії, що буде визначатисявикористаним мікроконтролером, а тому радіомодуль на цейперіод часу можна повністю знеструмлювати. Це, в свою чергу,забезпечує тривалу роботу системи (до декількох років на одномукомплекті батарейок).В якості мікроконтролераобраний MSP430 (TexasInstrument), який споживає у сплячому режимі менше одногомікроампера.Принцип роботи такої безпровідної системи полягає внаступному: з автономного датчик а інформація поступає наприймальну частину у вигляді невеликих пакетів, в які додаютьсядеякі службові дані (адрес отримувача, довжина пакету,контрольна сума), що полегшує обробку переданих даних. Ціпакети даних передаються кожну годину і час роботи передавача100 мс при споживаному струмі 15 мА, а споживання струмурешту часу становить 1 мкА. Тому, очевидно, що дана система єенергетично вигідною.Для запобігання несанкціонованого доступу до даних, щопередаються використаний криптографічний захист, алгоритмякого задається мікроконтролерним блоком, як на приймальній,так і на передавальній сторонах.Для підвищення завадостійкості при передачі данихвикористовується частотна модуляція, а швидкість передачіданих при цьому становить 100 кБіт/с.Список літератури:1. Шахнович И. Современные технологии беспроводной связи. М.:Техносфера, 2006.– 288 с.2. Пушкарев О. Беспроводная передача данных в безлимитномдиапазоне 433 МГц. Новости электроники, 2006. – №1. - С. 23-28.

Михайло ПетровНауковий керівник проф. Парфенюк О.А.Низькотемпературна фотолюмінесценціямонокристалічного CdZnTe:ClМета роботи полягала у вивченні дефектного складукристалів CdZnTe:Cl на основі вимірювань фотолюмінесценціїпри температурі Т=5К.Телурид кадмію і Сd 1-х Zn х Те є досить перспективними в планіпрактичного застосування матеріалами, і тому інтенсивнодосліджуються для створення багатьох пристроїв, таких як γ-детектори, сонячні елементи, електрооптичні модулятори, вікнадля лазерів.Досліджуваний матеріал був вирощений вертикальним методомБріджмена і мав дірковий тип провідності. Концентрація домішки хлоруу рідкій фазі дорівнювала 5·10 17 см -3 . Рівноважні параметри зразків при300 К, отримані з електричних вимірювань, наступні: питомапровідність σ =1,5·10 -8 Ом -1 ⋅см -1 ; холлівська рухливість носіїв зарядуμ Н =60 см 2 /В⋅с.Зразок був виготовлений з середньої частини злитка. Йогопровідність у температурному інтервалі 300−450К визначаласядвома глибокими рівнями (0,62 і 0,73 еВ). Одночасна участькількох центрів у електропровідності напівізолюючих кристалівCdZnTe, легованих хлором, є типовою для такихнапівпровідників.Вимірювання низькотемпературної ФЛ проводилися покласичній для таких досліджень методиці. На спектральнихзалежностях низькотемпературної ФЛ зразків CdTe чіткорозрізняються три типові смуги випромінювання (див.рис.1):область, пов’язану з донорно-акцепторними парами (ДАПабо смуга при 1.4 еВ) у інтервалі довжин хвиль λ = 8400 - 9300Å, прикрайову (λ = 7920 - 8400 Å) та екситонну.У екситонній області спектра (1,605-1,630еВ) проявляютьсялінії екситонів, зв’язаних на нейтральних донорах (D О ,X) таакцепторах (А О ,X). Смуга (D О ,X) є досить вузькою(півширина~2меВ) з положенням максимуму при 1,6174 еВ.Лінія (А О ,X)ширш а, і на нійрозділяються двіскладові: (А О 1,X)та (А О 2,X) змаксимумами при1,612 еВ та1,611еВ, відповідно.Дві меншінтенсивні лініївипромінюванняРис.1Спектральна залежність низько температурноїФЛзразка CdZnTe:Clрекомбінацієюзумовленівільних екситонівз верхньої (ВПВ) та нижньої (НПВ) поляритонних віток.Відповідні енергії дорівнюють 1,620 еВ та 1,619 еВ.Природа смуги (А О ,X) у CdTe досліджувалася багатьмаавторами, але єдиної думки про її виникнення не існує.Найчастійше вважається, що вона має складну природу і у їїформуванні беруть участь прості акцептори Cu Cd та асоціати(V Cd -D) або (V Cd -2D), де D – атоми фонових домішок донорноготипу. Інтенсивність ФЛ у крайовій області (1,54-1,60 еВ) значноменша. Тут виділяються дві лінії випромінювання при енергіях1,591еВ та 1,577 еВ і їх перші фононні повторення. Одночаснареалізація двох типів переходів у крайовій області спектру −характерна ознака для ФЛ кристалів CdTe Тому за аналогією зCdTe можна вважати,що лінія з максимумом при 1,5915 еВвідповідатиме (е,А) випромінюванню, а при 1,5772 еВ – (D,А)переходам. Домінування у спектрах фотолюмінесценції вузькихекситонній піків області вказує на високу структурнудосконалість та чистоту досліджуваних матеріалів.

Олексій ПлаксійчукНауковий керівник – проф.Ткачук П.М.на нейтральних акцепторах (А о Х) 1,59 еВ, є підтвердженнямчистоти вихідних компонентів згідно [1].Особливості спектрів низькотемпературної ФЛдля очищеного CdTeSABE(A 0 X)Вивченню фундаментальних властивостей сполук А2 В 6 тавикористанню їх в прикладних цілях останнім часомприділяється велика увага. При цьому слід виділити напрямокстворення детекторів іонізуючого випромінювання на основітелуриду кадмію.Для отримання високоякісних сполук А 2 В 6 необхідні чистівихідні матеріали Сd та Te. Спочатку вихідні компонентиочищають з допомогою стандартної методики вакуумноїдистиляції, в подальшому при вирощуванні монокристалів CdTeвикористовується метод сублімації-конденсації з метоюодержання кристалів з відхиленням від стехіометрії в бікнадлишку телуру.Так, наприклад, робота [1] підтверджує і показує необхідністьпроведення вакуумної дистиляції вихідних компонент Сd та Te. Здопопомою низькотемпературної ФЛ можна бачити динамікуочистки, яка підтверджує різке зменшення концентрації якмілких так і глибоких залишкових домішок. Саме зменшенняконцентрації мілких донороів в CdTe призводить до ослабленняінтенсивності смуги hν=1,45 еВ, поскільки мілкі донориприймають участь в утворенні випромінюючих комплексів. Цепояснення підтверджується аналізом спектрів ФЛ в екситоннійобласті рис.1 та рис.2.Суттєва особливість в екситонні й області спектра - це лініявільного екситона зв’язаного на нейтральному акцепторі (А о Х)1,59 еВ.На рис1 виявлена зміна в спектрах низькотемпературної ФЛ (Т=4,2 К) по мірі збільшення степені чистоти вихіднихкомпонентів Cd та Te.На рис.2 представлено типовий спектр ФЛ при Т= 5 К длявисокоомного нелегованого CdTe де лінія екситонів зв” яза нихІнтенсивність, від. од.Z-AZ-h1,3 1,4 1,5 1,6YЕнергія фотона, eVe-NaРис.1. Зміна спектра низькотемпературноїФЛ CdTe по мірізбільшення Список л степені очисткиA o X1,580 1,585 1,590Енергія фотона, eVРис.2. Спектр екситонної ФЛдля CdTe нелегований при Т=5КСписокт літератури:[1].КвинтА.В., КлевковЮ.В.,Медведев С.А. , БагаевВ.С., ПересторинА.,Плотников А.Ф. Динамика изменения спектров фотолюминесценцииобразцов CdTe стехиометрического состава в зависимости от чистотыисходных компонентов //ФТП.- 2000.- 34.-в.1.-С.19-22.Інтенсивність, від. од.

Віктор ПлешкаНауковий керівник - доц. Політанський Р.Л.Генератор пилоподібного сигналу на операційнихпідсилювачахГенератор сигна лів є радіоелектронним пристроєм, що взалежності ві д виду сигналу містить різні функціональні вузли.Генератори сигналів спеціальної форми використовують длявідтворення електромагнітного сигналу спеціальної форми –наприклад, логарифмічний, експоненційний, синусоїдний,кардіоигнал тощо. Також вони можуть використовуватися длясинтезу сигналів звичайної форми (синусоїди, меандра,пилоподібного тощо).Нами розроблена схема генератора регульованоїпилоподібної напруги (рис.1).Вхідним сигналом такого генератора є пилоподібна напруга зтривалістю імпульсу, що дорівнює половині періоду сигналу.Регульований резистор R1 дає можливість регулювати тривалістьімпульсу в межах від 0 до тривалості, що дорівнює періодусигналу (рис.2 а,б).U1A74HC04N_4VV21kHz5 VInputU1B74HC04N_4VC12.2nFC22.2nFR22.2kΩR32.2kΩD11N4148D21N4148R11MΩKey=A 73%C32nFA+U1C_74HC04N_4VXSC2B+_Ext Trig+_V14 VVCCOutput V: 4.00 VV(p-p): 4.00 VV(rms): 3.78 VV(dc): 3.57 VI: 4.00 pAI(p-p): 4.00 pAI(rms): 3.78 pAI(dc): 3.57 pAFreq.: 2.00 kHzРис.1. Схема електрична принципова генератора регульованогопилоподібного сигналу.Більш вартісною, але досить якісною альтернативою єгенератор сигналів з використанням Flash-технологій.5VGNDРис.2. Вихідний сигнал генератора імпульсів різної тривалості: меншеполовини (а) і більше половини (б) періоду.Сучасні цифрові технології дозволяють створюватипортативні генератори сингалів з використанням Flash-технології.Прикладом такого генератора є USB-генератор сигналів довільноїформи (смуга до 5 МГц). Такий генератор формує сигналидовільної форми шляхом подачі на 14-розрядний ЦАП даних зпам’яті величиною 256К (частота до 50 МГц). Стандартнісигнали генератора – синусоїда, прямокутник, трапеція,пилоподібний сигнал, генератор частотно-модульованогосигналу, генератор білого гаусового шуму, сигнали TTL-логіки,амплітудно-модульовані та фазомодульовані сигнали з заданимдіапазоном частот і глибиною модуляції. Також можливийваріант генерування сигналу довільної форми, заданоїна екранікомп’ютера. При цьому дані завантажуються з файла (форматвідповідає формату Tektronix). Недоліком такого генератора єйого висока вартість.Список літератури:1. В.В. Александров, В.В. Браїловський, Е.Г. Бзовий. Сигнали тапроцеси в радіотехніці. – Чернівці. 2008.2. Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. Статистическаярадиотехника: Примері и задачи. М.: Сов. радио, 1980.

Марія ПліхтякНауковий керівник − проф. Косяченко Л.А.Тонкоплівкова структура CdS/CdMgTeяк компонент тандемного сонячного елемента на CdTeАльтернативні та відновлювальні джерела енергії, такі якенергія вітру і сонячного світла, гідро-і геотермальна енергія, вусьому світі привертають дедалі більше уваги. Зростаючий інтерес доних викликаний екологічними міркуваннями, з одного боку, іобмеженістю традиційних земних ресурсів – з іншого. Особливемісце серед альтернативних та відновлюваних джерел енергіїзаймають напівпровідникові сонячні елементи, дослідження якихперетворилося в окремий напрям науки і технології – фотовольтаїку.Одним з найперспективніших матеріалів для фотовольтаїки єтелурид кадмію (CdTe). Цей напівпровідник маєідеальну длясонячного випромінювання ширину забороненої зони (1.47-1.48 еВ) івисоку поглинальну здатність. Плівки CdTe досить дешеві увиготовленні. Найкращі сонячні елементи на основі CdTe маютьгетероперехід з CdS в якості «віконного» шару, а оксид олова(SnO 2 :F) використовується як прозорий контакт. Сонячні елементи наоснові CdTe характеризуються значеннями ККД, від 10 до 16 %.Ключовим елементом більшість сонячних елементів є p-nперехід, у якому вільні носії заряду створюються тільки тимифотонами, енергія яких дорівнює або більша ширини забороненоїзони. Іншими словами, фотоелектричний відгук такого«одноперехідного» елемента обмежений частиною сонячногоспектра, енергія фотонів якої ширif забороненої зони, а фотонименшо] енергії не використовуються. Подолати це обмеженнядозволяють «багатоперехідні» структури з двома і більшою кількістюp-n переходів з різною шириною забороненої зони. Багатоперехіднісонячні елементи називають тандемними. У типовому тандемномусонячному елементі p-n переходи розташовані один за одним(каскадно) таки м чином, що сонячне світло спочатку потрапляє наелемент з ширшою забороненою зоною. При цьому поглинаютьсяфотони з більшою енергією. Пропущені верхнім шаром фотонипроникають в наступний p-n перехід з вужчою забороненою зоною ітому там поглинаються і т.д. Оскільки тандемні структури працюютьзі значно більшою частиною сонячного спектра, ефективністьфотоелектричного перетворення у них вища.Широкі дослідження в області тандемних сонячних елементівпов'язані з використанням арсеніду галію. Ефективність перетворенняподібних пристроїв досягає 35 %. Крім того, в каскадних сонячнихелементах широко застосовуються аморфний кремній і твердірозчини на його основі (a-Si 1-x Ge x :H). Дуже перспективні каскаднібатареї, що включають у себе три сонячні елементи з різноюшириною забороненої зони E g . Верхній шар, що поглинаєкороткохвильову область спектра, сформований з a-Si:H з E g = 1.8 еВ.Для середнього сонячного елемента використовується твердийрозчин a-SiGe:H з вмістом германію ~ 10-15 % з вужчоюзабороненою зоною (E g = 1.6 еВ) для поглинання «зеленої» областісонячного спектра. Нижня частина сонячного елемента поглинаєдовгохвильову частину спектру, для чого використовується шар a-SiGe:H з кон центрацією германію 40-50% , тобто з ще вужчоюзабороненою зоною.У даній роботі представлено результати експериментальногодослідження CdS/Cd 1-x Mg x Te сонячного елемента – перспективноїгетероструктури для тандемного сонячного елемента, з ширшоюзабороненою зоною, ніж CdTe. Тісне узгодження постійних гратокMgTe і CdTe, висока розчинність MgTe в CdTe і швидке збільшенняE g зі вмістом Mg відкривають широкі можливості для розробкитандемних сонячних батарей. Ефективність двоперехідногосонячного елемента із залученням Cd 1-x Mg x Te за прогнозамистановить близько 25 % при використанні належних параметрівматеріалів. Для досягнення відповідності струмів оптимальна шириназабороненої зони верхнього шару поглинача в такому тандемі маєлежати в інтервалі 1.6-1.8 еВ. Наводяться і фізично інтерпретуютьсяелектричні й спектральні характеристики тонкоплівковоїCdS/Cd1-xMgxTeгетероструктури. Обговорюються механізмипереносу заряду гетеропереходу, вольт-амперна характеристика приопроміненні джерелом світл а, близьким до «стандартного» сонячноговипромінювання АМ1.5.

Аріна ПолянськаНауковий керівник - доц. Шпатар П.М.Системазв’язку на основі хаотичного осцилятораРукліджаСистеми захищеного зв’язку на основі хаосу сталиальтернативними до стандартних систем із широким спектром,оскільки вони здатні до розширення спектру інформаційнихсигналів й, одночасно, до кодування інформаційних сигналів ізхаотичною динамікою, яка є простою й недорогою в реалізації. Уданій роботі розглянуто систему зв’язку на основі хаотичногоосцилятора Рукліджа.Хаотичну систему Рукліджа описують наступні незалежнізвичайні диференціальні рівняння:⎧x&= −K⋅ x + L ⋅ y − y ⋅ z⎪⎨y&= x(1)⎪2⎩z&= −z+ yЕкспоненти Ляпунова (K,L) для атрактора Рукліджадорівнюють 0.193 та -3.193.У даній роботі представлено результати дослідженнячисельного моделювання хаотичної синхронізації для хаотичногоатрактора Рукліджа.Для реалізації хаотичного маскуючого зв’язку необхіднозабезпечити мінімальний розкид параметрів осциляторівпередавача та приймача . У такій маскуючій схемі низькорівневийсигнал повідомлення додається до маскуючого синхронізуючогопередаючого хаотичного сигналу для того, щоб відновити чистийсигнал в приймачі. Таким чином, повідомлення достовірновідновлюється із використанням маскування сигналу черезкаскадну синхронізацію в атракторі Рукліджа. Головнимнедоліком є використання однопрохідного методу зв’язку, що упорівнянні з каскадним методом є тривалішим для синронізаціїзв’язаних систем, особливо коли параметр зв’язку є малим.Система передачі сигналу з використанням хаотичнихсигналів зображена на рис.1.Рис.1. Simulink-схема атрактора Рукліджа.Результати моделювання запропонованої системи зв’язкупредставлено на рис.2.(а) (б) (в)Рис2. Simulink-виходи маскуючої системи зв’язку атрактора Рукліджа:(а) система передачі Х та система прийому Xr хаотичного сигналу уфункції часу, (б) сигнал, що передається, S () t = x() t + i()t , (в)ir tінформація ( t)i та відновлені сигнали ( )Список літератури:1. P. Ashwin, A. Rucklidge, Cycling chaos: its creation, persistence and lossof stability in a model of nonlinear magnetoconvection. Physical D., 122,134-154, 1998.

Олег ПолянськийНауковий керівник - доц. Шпатар П.М.Акваріумний контролер рН і редокс-потенціалуВодневий показник розчинів найчастіше визначають заіндикаторами. Індикаторний метод ґрунтується на тому, що різнііндикатори змінюють своє забарвлення за різних значень рН:метилоранж при рН = 4,4, лакмус — при рН = 7, фенолфталеїн —при рН = 9 тощо. Є індикатори, здатні змінювати своєзабарвлення у разі послідовної зміни рН, наприклад m- і n-нітрофенол, які можна використати для визначення рН [1].Водневий показник визначають також і потенціометричнимметодом. Цей метод ґрунтується на вимірюванні електроднихпотенціалів водневого, хінгідронного та скляного електродів, якіперебувають у стані рівноваги з іонами гідрогену. Для цьоговикористовуються прилади, які називаються рН-метрами [1].Розроблений прилад призначений для управлінняелектроустаткуванням акваріума і утримання на заданому рівнітемператури, рН і редокс-потенціалу.Дозволяє керуватиелектричними приладами на 8-ми роздільних каналах, як вручному, так і в автоматичному режимах.Контролер виконаний у вигляді декількох функціональнозакінчених блоків: основний блок, плата керування та плата длявимірювання РН і редокс-потенціалу. Передбачено послідовнийпротокол зв'язку з комп'ютером.Для вимірювання рН і редокс-потенціалу використовуєтьсякомбінований електрод (рис. 1), що об’єднує електрод длявимірювань та електрод порівняння в одному корпусі. Припідключенні клапану СО 2 виникає можливість підтримувати рНна оптимальному рівні.Рис.1. Хлоросрібни й електрод порівнянняТочність вимірювання РН +/- 0,02. Точність утриманнязначень РН, редокс-потенціалу и температури визначаєтьсякористувачем при програмуванні контролера. Мінімальнийгістерезис для РН складає 0,05, для редокс-потенціалу – 5 мВ, длятемператури – 0,5 0 С.Блок-схема контролера рН і редокс потенціалу складається зсеми блоків: pH-давач (блок 1), термодавач (блок 2), аналоговоцифровийперетворювач (блок 3), стабілізатори напруги (блоки 4.6), мікропроцесор (блок 5), індикатор (блок 7) (рис.1).Рис.1. Структурна схема контролера рН і редокс потенціалуВ програмі мікропроцесора закладена функція калібруванняпо рівню „0” та „100” що дозволяє нівелювати похибки, якіпов’язані з початковими відхиленнями параметрів pH-давача тастабілізатора опорної напруги. Внаслідок чого точністьвимірювання залежить тільки від лінійності параметр у pH татемпературної нестабільності давача.Список літератури:1. О.М. Степаненко, Л.Г. Рейтер, В.М. Ледовських, С.В. Іванов.Загальна та неорганічна хімія. Частина 1 / Київ "Педагогічна преса",2002.– 454 с.

Василь ПоповичНауковий керівник – проф. Савчук А.Й.Фотолюмінесцентні спектри нанокристалів СdS:MnНа протязі останніх десятиліть спостерігається підвищенаувага науковців та інженерів до напівпровідниковихнанокристалів. Такий інтерес викликаний виявленням у низькорозмірнихструктур характеристик, які значно покращені впорівнянні з їх тривимірними аналогами. Низькорозмірніструктури цікавлять науковців, що займаються розробкоюелектронних приладів, оскільки в їх проектуванні намагаютьсямаксимально збільшити ступінь інтеграції та швидкодію. Ціумови найкраще досягаються при використанні приладів, діяяких базується на квантово-розмірних ефектах. Для оптики таоптоелектроніки також досить важливим параметром, якийпокращується зі зменшенням розмірів є квантовий вихідвипромінювання [1,2].Наночастинки СdS:Mn були отрим ані прикімнатнійтемпературі з використанням прекурсорів хлориду кадмію CdCl 2 ,хлориду марганцю MnCl 2 та сульфату нвтрію Nа 2 S. Синтезпроводився в 5% водному розчині ПВС, який відігравав рольстабілізуючого агенту. Фізико-хімічні властивості наночастинокконтролювалис ь зміною pH колоїдного розчину в межах 4-6ультразвуковим травленням колоїду протягом 30 хвилин. Частотаультразвукового випромінювання підтримувалась близько 22кГц. Синтез проводився в нормальних атмосферних умовах здодаванням іонів Cd 2+ . Колоїдний розчин просушувався у склянійпосудині при кімнатній температурі.Спектри фотолюмінесценції вимірювались за допомогоюдифракційного спектрометра з спектральною розрізноюздатністю 0.5нм. До його складу входили дифракційниймонохроматор МДР-23 зі змінними дифракційними гратками тафотопомножувач ФЭУ-62. Збудження фотолюмінесценціїздійснювалось за допомогою ксенонової лампи ДКСШ-1000 абодіодним лазером (довжина хвилі випромінювання 405 нм).На рис.1 показано вплив величини рН колоїдного розчину наспектр фотолюмінесценції. Видно, що зі збільшенням величинирН розчину співвідношення інтенсивності смугфотолюмінесценції при λ=470 нм і при λ=630 нм (І 470 /І 630 )зменшується. Це означає, що густина поверхневих електроннихстанів, які беруть участь у радіаційних переходах збільшується.Припускаємо, що це може бути викликано адсорбцією ОН-іонівна поверхні наночастинок CdS:Mn.Рис .1. Спектри фотолюмінесценції композитів - ПВС / CdS: Mnсинтезованих наночастинок при різних значеннях рН (Na 2 S концентрації0,5 • 10 -2 mol/cm3).Список літератури:1. A. Nag, S. Sapra, C. Nagamani, A. Sharma, N. Pradham, S.V. Bhat,D.D. Sarma A study of Mn 2+ doping in CdS nanocrystals // Chem. Mater. –2007. – Vol. 19. – P. 3252-3259.2. A.I. Savchuk, G.Yu.Rudko, V.I. Fediv, A.G. Voloshchuk, E.G. Gule,S.A. Ivanchak, V.V. Makoviy Evolution of CdS:Mn nanoparticle propertiescaused by pH of colloid solution and ultrasound irradiation // Phys. Stat. Sol(c). – 2010. – Vol.7, No.6. – P. 1510-1512.

Денис ПрисакарTг= 700 К , Tх= 300 К , B = 4Тлй наступних параметрахНауковий керівник – в.о. доц. Константинович І.А.термоелемента a = 8 мм, b = 1 мм, c = 1мм.T, КДослідження параметрів гіротропних700термоелементівb, мм06500.5 Рис. 1. ТривимірнаДосягнення термоелектрики в області приладобудування, в1600 модель розподілуосновному, здобуто на базі фізики термопарних термоелементів.0.5температури у0 550Перспективним напрямком розвитку прикладного застосування8 c, ммпрямокутному7термоелектрики є винайдення нових типів термоелементів на основі5006гіротропному5гіротропних середовищ. Ці можливості термоелектрики практично450 термоелементі4ще мало досліджувались і їх реаліз ація дозволить розширити32400елементну базу термоелектрики, підвищити конкурентну10спроможність термоелектричних перетворювачів енергії, створювати350a, ммна їх основі термоелектричну продукцію підвищеної якості.300Актуальним є підвищена надійність гіротропнихДля розрахунків ККД гіротропного термоелементатермоелементів внаслідок відсутності комутацій. А такожвикористовувалась формула, яка приведена в [1, 2], дляможливість нарощування необхідних напруг шляхом зміниматеріалів InSb та InAs в інтервалі температур 350 – 620 К. Наформи термоелемента.термоелемент діяло магнітне поле з індукцією 1 Тл.Метою роботи є отримання розподілу температури угіротропному термоелементі прямокутної форми та залежностіККД від температури гарячої сторони для найбільш оптимальнихРис. 2. Залежність ККДматеріалів.гіротропного термоелементавід температури гарячоїДля знаходження розподілу температури Т у гіротропномусторони при Ттермоелементі використовують рівняння теплопровідності дляХ = 350 К тамагнітному полі В = 1 Тлгіротропного середовища приведене в [1, 2](1 – InSb, 2 – InAs)2 2⎛ ∂ T ∂ T ⎞2 ⎛ ∂T∂T⎞κ⎜⎟+ + ρ + 2= 02 2j Q⊥H⎜ jy− jx⎟⎝ ∂x∂y⎠⎝ ∂x∂y⎠де κ – коефіцієнт теплопровідності, ρ – питомий опір, j – густинаструму,Q ⊥– поперечний коефіцієнт Нернста-Етінгсгаузена,Отримано залежність ККД від температури для гіротропнихтермоелементів прямоку тної форми, максимальне значення якогоH – напруженість магнітного поля (H||OZ).для InSb склало 2.2% (рис. 2).У випадку матеріалу InSb проведено комп’ютернемоделювання за допомогою програми “Comsol” й отриманоСписок літературирозподіл температури для гіротропного термоелементу (рис. 1)1. Анатычук. Л.И. „Термоелементы и термоелекторические2−4мпри Q = ⊥0.7 ⋅ −1 −110 , σ0= 21739Ом м , 17 Вт устройства” Киев, „Наукова думка”, 1979. 766 с.κ=2. Самойлович А.Г. Термоэлектрические и термомагнитные методыс⋅КК ⋅ мпревращения энергии. – Черновцы: Рута, 2006.– 226 с.

Денис СадовийНауковий керівник – проф. Савчук А.Й.Синтез та фізичні властивості нанокристалівтелуриду кадміюОдним із важливих напрямків сучасної фізики інаноелектроніки є розробка хімічних методів синтезунапівпровідникових нанокристалів та дослідження їхвластивостей з метою створення різноманітних приладів. Привідносній простоті і низькій собівартості, методи колоїдної хіміїдозволяють вирощувати у великих кількостях високоякіснінанокристали з діаметро м 1-6 нм [1, 2].Цілеспрямоване керування параметрами нанокристалів та їхстале відтворення вимагають детальної інформації проенергетичну структуру нанокристалів, випромінювальні ібезвипромінювальні рекомбінаційні процеси та механізмипереносу заряду, а також про вплив на ці параметритехнологічних умов синтезу, реагентів та післяростових обробок.Окрім того, квантові точки можуть містити скінчену кількістьвільних електронів.Реальні нанокристали не можна розглядати як ідеальніквантові точки сферичної форми з скінченними чинескінченними потенціальними бар`єрами. Обірвані зв’язки наповерхні нанокристала впливають на енергетичний спектр івідіграють ключову роль в безвипромінювальній рекомбінації.Для збільшення квантового виходу люмінесценції проводятьпасивацію поверхні нанокристалів різноманітними органічними інеорганічними молекулами.В основу синтезу нанокристалів CdTe покладено взаемодіюйонів C d 2+ та Te 2- в лужному середовищі у присутностітіогліколевої кислоти HSCH 2 COOH (HS-R, де R- органічнийради кал, який в загальному випадку, залежить від природи тіолу),цистеїну або інших меркаптопохідних.В роботі виконано експериментальні дослідження воднихколоїдни х розчинів нанокристалів CdTe, поверхня якихпаси вована тіогліколевою кислотою. Продемонстрованоможливість пасивації телурових граней нанокристалу CdTeмолекулами води. Побудовано енергетичну діаграмунанокристалів з врахуванням поверхнев их станів, що виникаютьвнаслідок пасивації поверхні.На рис.1 зображено спектри фотолюмінесценціїодного здосліджуваних зразків при збудженні різними джереламивипромінювання. Особливістю отриманих даних є чітковиражений пік на довжині хвилі 545 нм.Інтен сивність (дов. од.)2,52,01,51,00,50,0demo demo demo demo demodemo demo demo demo demodemo demo demo demo demodemo demo demo demo demodemo demo demo demo demodemo demo demo2,0 2,2 2,4 2,62Енергія (еВ)Рис.1. Спектр фотолюмінесценції зразка нанокристалів CdTe призбудженні випромінюванням λ=405 н м (крива 1-світлодіодом, 2-напівпровідниковим лазером).Список літератури:1. В.П. Брикса, С.М. Калитчук, В.В. Стрельчук, С.Г. Крилюк, Д.В.Корбутяк, М.Я. Валах, П.Ш. Фейчук, Л.П. Щербак Синтез та оптичнівластивості колоїдних розчинів нанокристалів CdTe // Наносистеми,на номатеріали, нанотехнології – 2006. – т. 4, № 2 . – сс.. 361-378.2. Д.В. Корбутяк, С.М. Калитчук, Ю.Б. Халавка, Л.П. ЩербакТемпературна залежність фотолюмінесценції квантових точок CdTe вполімерній матриці // Укр. Фіз.. журн. – 2010. – т. 55, № 6.demo1demo

Ярослав СеменюкНауковий керівник – доц. Черкез Р.Г.3-D моделювання генераторного термоелемента зрозвиненим бічним теплообміномПерспективний напрям підвищення ефективностітермоелектрич-ного перетворення енергі ї – використання бі чнихповерхонь віток для відбору низькопотенційної теплової енергіївід теплоносія [1]. Це дає можливість, внаслідок наявностітеплообміну теплоносія з «холодними» частинами віток, більшетеплової енергії віддати мате-ріалу і перетворити її в електричнуенергію. Комп’ютерні розрахунки таких термоелементів водномірному наближенні [2] засвідчили можливість покращенняККД на 30%. Однак, дослідження таких термоелементів втрьохмірному випадку з врахуванням температурнихзалежностей параметрів матеріалу не проводились.Метою роботи є створення 3-D моделі генераторноготермоелемента з розвиненим бічним теплообміном тадослідження впливу конструктивних і теплофізичних параметрівна його енергетичні характеристики.Розподіл температур в матеріалі віток T можна знайти зрозв’язку диференційного рівняння теплопровідності зврахуванням температурних залежностей параметрів матеріалузапишеть ся у виді:r2i r rСk С T + - t iС T - TiС Ta=0 , (1)sде α ,σ ,κ - коефіцієнти термоЕРС, електро та теплопровідностіє функціями температури Т; i r – вектор густини електричногоструму; τ - коефіцієнт Томсона.Рівняння для густини електричного струму отримуємо іззакону збереження заряду в стаціонарномуrвипадку:divi = 0 . (2)Особливістю моделі є наявність теплообміну з частиноюбічної поверхні вітки, що описується законом Ньютона-Ріхмана:q = a ( T - T), (3)SbT hде q –густина теплового потоку на бічній поверхні вітки; Th-температура газу.Рис.1. Термоелемент з розвиненим бічним теплообміном.Методом кінцевих елементів в пакеті прикладнихкомп’ютерних програм Comsol Multiphysics [3] проведеномоделювання та дослідження термоелемента для матеріалів наоснові Bi 2 Te 3 з максимальним значенням термоелектричної−3−1добротності на рівні 2810 . ⋅ К при кімнатній температурі.Враховано наявність контактного та комутаційного опору,залежності кінетичних коефіцієнтів матеріалів від температури.Проведено дослідження впливу умов теплообміну,конструктивних параметрів термое-лемента та ізоляції бічноїповерхні на енергетичні характеристики.Результати демонструють можливість покращення ККД тапитомої електричної потужності в порівнянні з традиційнимитермопарними елементами на 10-20%. Для виявленнямаксимальних значень ефективності перетворення енергіїнеобхідно провести багатопараметричну оптимізацію.Список літератури1. Способ повышения к.п.д. термоэлектрического генератора(холодильника). АС СССР №144883, Зорин И. В., Заявлено22.06.1961. Опубликовано 18.10.1968.2. Анатичук Л.І., Черкез Р.Г. Проникний термоелемент в режимігенерації електричної енергії // Термоелектрика. – 2003. – №2. – С.35-46.3. Теплофизические расчеты в конечно-элементном пакете COMSOL/ FEMLAB: Методическое пособие / Г.В. Бирюлин – СПб: СПб ГУИТМО, 2006. - 78 с.

Олександр СінчукНауковий керівник - доц. Кушнір М.Я.Керування хаосомПонад два десятиліття інтенсивних дослід жень з нелінійноїдинаміки поставили питання про практичне застосування хаосу.Одним з можливих варіантів застосування є контроль хаотичноїповедінки системи таким чином, щоб ця система сталапередбачуваною. Широкий клас хаотичних систем – це добревідомі генератори псевдовипадкових чисел, що з'явилися задовгодо введення в науковий побут терміну «хаос».Термінологія в області хаотичних моделей ще невстановилась, і існує кілька різних визначень хаотичних систем.Розглянемо динамічну систему в неперервному часі [2].Хаотичні моделі можна використовуватидля описунеперіодичних коливальних процесів з непостійними, зміннимихарактеристиками (наприклад, частотою й фазою).Приведемо основні моделі хаотичних систем, щовикористовуються в подальшому викладі. Завдання стабілізаціїнестійкого періодичного рішення ( орбіти) виникають припридушенні шумів, вібрацій різних конструкцій, усуненнінебажаних гармонік у системах зв’язку, електроніці й т.п. Другийклас завдань ке рування відповідає завданням порушення, абогенерації хаотичних коливань (ці завдання називаються такожхаотизацією, або антикеруванням). Третій важливий клас цілейкерування відповідає завданню синхронізації, або, якщо говоритибільш точно, то керованої синхронізації, як протилежності автоабосамо- синхронізації.Використання принципу керування по збурюванню, або,,керуванню програмним сигналом”, тобто формування сигналукерування у вигляді деякої функції часу без врахування значенькерованого процесу, засноване на зміні поводження нелінійноїсистеми під впливом заздалегідь обраного зовнішнього сигналуu t .()Б агато статей присвячені можливості застосуваннятрадиційних підходів і методів автоматичного керування дозавдань керування хаосом. У ряді випадків бажану метукерування можна досягти навіть за допомогою простогопропорційного закону керування й зворотного зв'язку.У багатьох публікаціях розглядається можливістьзастосування методів адаптації для керування хаотичнимипроцесами [3].Ідея OGY-методу полягає в наступному: використання присинтезі регулятора дискретної моделі системи, заснованої налінеаризації відображення Пуанкаре; використання властивостірекурентності хаотичних траєкторій і застосування керуючоговпливу тільки в моменти часу, коли траєкторія повертається вдеякий окіл необхідногоіістануііабоіізаданоїі іорбіти.В останні роки зріс інтерес до методу зворотного зв'язку іззапізненням (time-delayed feedback), запропонованого литовськимфізиком К. Пірагасом в 1992 р. Ним розглядалося завданнястабілізації нестійкої τ -періодичної орбіти нелінійної системи задопомогоюііпростогоіізаконуіізворотногоіізв'язку.У більшості робіт з керування хаосом у дискретному часірозглядаютьсяіісистемиііневисокогоііпорядку [4].Велика кількість робіт, присвячених можливості застосуванняхаотичних процесів для передавання повідомлень дозволяєрозмовляти про сформований напрямок як в областітелекомунікації, так і в області досліджень динамічного хаосу.Список літератури:1. Tomasz Kapitaniak Controlling chaos // Academic press limited.1996.2. Li T., Yorke J.A. Period three implies chaos // Amer. Math.Mouthly. 1975. V. 82. P. 985-992.3. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmosferic Sci.1963. V. 20. №2. P. 130-141. (В кн. Странные аттракторы: Пер. Зангл. М.: Мир, 1981. С. 88-116).4. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. М.:Мир, 1978.

Дмитро СкутельникНауковий керівник - в.о. професора Михайловський В.Я.Синтез та дослідження стабільностітермоелектричних властивостей матеріалу на основіZn4Sb3На даний час перспективним термоелектричним матеріаломдля використання у ТЕГ при Т г =350-400ºС є Zn 4 Sb 3 , який маєвисоке значення коефіцієнта добротності (ZT=1.2-1.4 при 673 К)[1]. Собівартість матеріалу Zn 4 Sb 3 є відносно низькою і він можескласти конкуренцію PbTe, котрий містить шкідливий свинець.Метою даної роботи є визначення оптимальних умоводержання Zn 4 Sb 3 та дослідження стабільності йоготермоелектричних властивостей.Сполука Zn 4 Sb 3 існує в трьох кристалографічнихмодифікаціях, а саме: α-фаза (стабільна до ~250 К); β-фаза(ста більна від 250 К до 760 К); γ-фаза ( від 760 К дотемпературиплавлення ~850 К). β-фаза використовується, яктермоелектричний матеріал p-типу для генераторнихтермоелектри чних модулів.В процесі виготовлення даного матеріалу використовуютьметоди порошкової металургії: пресування порошку матеріалу,отриманого розмелюванням синтезованих злитків. Оскількихолодно спресовані зразки після відпалу проявляють об'ємнерозширення з тенденцією втрати механічної міцності, то дляодержання зразків Zn 4 Sb 3 використано гаряче пресування [2].Утворення зв’язку між частинками у процесі пресуванняможливе за рахунок турбофлуктуаційних явищ, які зростають ізпідвищенням температури і зближення частинок. Тобто,результати даного процесу залежать від тиску, середовища, часута температурипресування.З метою отримання однофазного Zn 4 Sb 3 синтез матеріалупроводився за надлишку цинку (1.2 ат.% Zn) при температурі800ºС протягом 2 годин, за умови постійного перемішуваннярозплаву.Синтезований злиток розмелювали, фракцію порошку 50-100мкм завантажували в прес-форму з молібдену і пресували увакуумі або в атмосфері аргону п ри температурах400-500ºС вдіапазоні тисків від 700 кг/см 2 до 3500 кг/см 2 протягом 30-120 хв.За результатами ряду досліджень визначено оптимальні умовиодержання Zn 4 Sb 3 : пресування в атмосфері аргону притемперат урі 400ºС під тиском 1300 к г/см 2 протягом 2 годин.Зразок отримується механічно стійким, без сколів та значнихтріщин. Поверхня відносно гладка. Термоелектричні параметривиміряні зондовим методом (Т вим =20ºС) для зразка отриманогопри оптимальних технологічних умовах приймають наступнізначення: α=125-130 мкв/К, σ=600-700 Ом -1·см -1 , κ=7 мВт/см·К.Коефіцієнт теплового розширення складає 1.9·10 -5 К -1 і корелює зрезультатами вимірів відомих термоелектричних матеріалів наоснові Bi 2 Te 3 та PbTe. Властивості гарячеспресованих β-Zn4Sb3виз начені при кімнатній температурі є характерними для сильнолегованого напівпровідника.Стабільність β-Zn 4 Sb 3 зразків визначена методом відпалузразків в герметичних кварцових ампулах у вакуумі при 673 K.Результати показали зменшення електричної провідності на 5-8 % в діапазоні температур 20-440ºС . Значення α длягарячепресованого матеріалу Zn 4 Sb 3 при кімнатній температурідо відпалу становило 127 мкВ/К, а після – 115 мкВ/К. Цезумовлено тим, що при відпалі матеріалу втрачаютьсяневпорядкованості Zn 4 Sb 3 і збільшується дифузія Zn вкристалічну структуру Zn 4 Sb 3 .Подальші дослідження по підвищенні стабільності матеріалунеобхідно проводити в напрямку визначення впливу легуючихдомішок на властивості Zn 4 Sb 3 , зокрема Al, In та Cd.1.2.Список літературиSoon-Chul Ur, Il-Ho Kim and Philip Nash. Direct Synthesis by HotPressing and Thermoelectric Properties of Zn 4 Sb 3 , – 22nd InternationalConference on Thermoelectrics, 2003.T. Caillat, J.-P. Fleurial, and A. Borshchevsky. Preparation andthermoelectric properties of semiconducting Zn 4 Sb 3 , – Journal ofPhysics and Chemistry of Solids, Vol. 58, 1997, 19-25.

Тетяна СлепенюкНауковий керівник – асист. Кобилянський Р.Р.Дослідження кореляції між температурою і тепловимпотоком тіла людини за допомогою термоелектричногомедичного тепломіраКонтроль теплових потоків широко застосовуються в різнихгалузях науки та техніки, зокрема в медицині.Використання теплометричного методу в дослідженняхбіологічних процесів, що супроводжуються виділенням абопоглинанням тепла, дає можливість отримати інформаці ю прорізноманітні характеристики досліджуваних об’єктів і детально їханалізувати.В даний час у світі розроблено і широко впровадженоелектронні термометри для визначення температури тіла людини.Зустрічаються розробки різних варіантів тепломірів длявизначення теплових потоків людини, однак у зв’язку з їхнедосконалістю та практичною відсу тністю методіввикористання таких приладів для діагностики захворювань вонине доведені до промислового випуску і отже не мають поширенняв медичній практиці. Відсутні сенсори та прилади, які можутьодночасно визначати як температуру, так і тепловиділеннялюдини.Тому актуальною є розробка та впровадження приладу, якийможе одночасно визначати температуру і тепловий потік різнихділянок людського організму. В Інституті термоелектрики НАНта МОНМС України було створено такий прилад – компактнийавтономний термоелектричний медичний тепломір длявизначення теплового та температурного стану людини.За допомогою такого тепломіра було проведено дослідженнятеплових та температурних процесів на поверхні людськогоорганізму. Визначено кореляцію між показниками приладу тафізичним станом людини.Встановлено, що на ранній стадії запального процесувідповідної ділянки тіла людини значення теплового потокузростає значно стрімкіше, ніж значення температури. І навпаки,при наявності онкологічного захворювання тепловиділення зтакої ділянки значно зменшується. Результати таких досліджень єосновою для якісної діагностики стану людини і даютьможливість визначати наявність запальних процесів,онкозахворювань, аномалій кровообігу, реакцій людин и напсихічні та фізичні навантаження тощо.Важливим також є контроль тепловиділення ділянок тілалюдини, де мало місце операційне втручання. При нормальномузагоєнні ран тепловиділення хоч і збільшене, але знаходиться увідповідних межах. Однак, якщо загоєння супроводжуєтьсяістотними запальними процесами, наприклад, від порушеннястерильності ран, то про такі процеси в першу чергу можеінформувати медичний тепломір, який дає сигнал пронеобхідність прийняття відповідних мір. Моніторингтеплопродукції організму людини надає інформацію як пропротікання загострення хвороби, так і про процеси реабілітації.Таким чином, впровадження термоелектричного медичноготепломіра надасть медикам простий та дешевий методдіагностики різноманітних захворювань людини, особливо наранніх стадіях, що сприятиме прийняттю оперативних мір дляоздоровлення.Список літератури:1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрическиеустройства: Справочник. – Киев: Наук. думка, 1979. – 768 с.2. Ащеулов А.А., Кушнерик Л.Я. Термоэлектрический прибор длямедико-биологической экспресс-диагностики // Технология иконструирование в электронной аппаратуре. – №4. – 2004. – c.38-39.3. Демчук Б.М., Кушнерик Л.Я., Рубленик І.М. Термо-електричнідатчики для ортопедії // Термоелектрика. – 2002. – №4. – С. 80-85.4. Пат. 53104А України. Дитчик для попередньої діагностикизапальних процесів молочних залоз // А.А. Ащеулов, А.В. Клепіковський,Л.Я. Кушнерик та ін. – 2003.

Володимир СлипанюкНауковий керівник − доц. Шпатар П.М.Алгоритм електронного цифрового підпису RSAТехнологія застосування системи електронного цифровогопідпису (ЕЦП) враховує наявність мережі абонентів, щопосилають оди одному підписані цифрові документи. Длякожного абонента генерується пара ключів: секретний тавідкритий. Секретний ключ зберігається абонентом у таємниці івикористовується ним для формування ЕЦП. Відкритий ключвідомий усім іншим користувачам і призначений для перевіркиЕЦП одержувачем підписаного електронного документа.В алгоритмах ЕЦП, як і в асиметричних системахшифрування, використовується різні математичні схеми, основаніна застосуванні однонаправлених функцій [1]. Ці схемирозділяються на дві групи. В основі такого поділу лежать відоміскладні обчислювальні задачі: задача факторизації (розкладанняна множники) великих цілих чисел; задача дискретногологарифмування.В даній роботі розглянуто застосування асиметричногоалгоритму RSA (R. Rivest, A. Shamir, L. Adleman) дляформування електронного цифрового підпису.Узагальнена схема формування і перевірки цифровогопідпису RSA показана на рис.1.Рис.1. Узагальнена схема система цифрового підпису RSAПрипустимо, що відправник хоче підписати повідомленняперед його відправкою. Спочатку повідомлення М (блокінформації, файл, таблиця) стискаються з допомогою хешфункціїh(M) у ціле число m:m = h(M ) .Потім обчислюють цифровий підпис S під електроннимдокументом М, використовуючи хеш-значення m і секретнийключ D:DS = m (mod N) .Пара (M,S) передається партнеру-одержувачу як електроннийдокумент М, підписаний цифровим підписом S, причому підпис Sсформований власником секретного ключа D.Після приймання пари (M,S) отримувач обчислює хешзначенняповідомлення М двома різними способами. Насампередвін відновлює хеш-значення m′ , застосовуючи криптографічнеперетворення підпису S з використанням відкритого ключа Е:Em′ = S (mod N) .Крім того, він знаходить результат хешування прийнятогоповідомлення М з допомогою токої ж хеш-функції m = h(M ) .Якщо спостерігаєтьсярівність обчисленихзначень, тобтоS E (mod N)= h(M ) ,одержувач признає пару (M,S) дійсною. Тільки власниксекретного ключа D може сформувати цифровий підпис S подокументу M, а визначити секретне число D по відкритому числуE не легше, ніж розкласти модуль N на множники.Крім того, можна строго математично довести, що результатперевірки цифрового підпису S буде позитивним лише у томувипадк у, якщо при обчисленні S був використаний секретнийключ D, що відповідає відкритому ключу E. Тому відкритийключ E іноді називають «ідентифікатором» того, хто підписався.Список літератури:1. Кузнецов Г.В. Математичні основи криптографії / Г.В. Кузнецов, В.В.Фомичов, С.О. Сушко, Л.Я. Фомичова // Навчальний посібник. –

Дмитро СлободянюкНауковий керівник − проф. Парфенюк О.А.Електрофізичні властивості напівізолюючогомонокристалічного CdMnTe:InМета роботи полягала у дослідженні електричної однорідністіта термостабільності зразків, виготовлених із різнихчастин монокристалічного зливка CdMnTe:In,Кристали CdMnTe (СМТ) є добре вивченими розведенимимагнітними напівпровідниками, які знаходять дедалі ширшепрактичне використання. За останні роки вони пропонується якперспективний матеріал для виготовлення детекторів γ- і x-променів.Із нижньої (В), середньої ( М) та верхньої (Т) частин злиткаCd 0,95 Mn 0,05 Te:In, вирощеного методом Бріджмена, були виготовленізразки для досліджень. Вимірювались температурнізалежності електропровідності і коефіцієнта Холла у широкому+ + +− 2−+ −InCd + Ini+ Dзалишкові≅ VCd+ ( VCdD ) + A(1)залишковітемпературному інтервалі (430ºC > tº > 25 ºC) при збільшенні ізменшенні температури. Деякі параметри зразків, визначені знаших вимірювань, приведені у таблиці. Всі кристали малиелектронний тип провідності і їх питомий опір при 300Кдорівнював ∼ 2·10 9 Ом·с м.Особливістю кристалів було те, що залежності, отримані припідвищенні Т і наступному її пониженні, не співпадали (див.рис.). При Т=370÷380 К починалися зміни у системі дефектівПідвищення температуриПониження температуриПитомий опір Енергія активації Питомий опір,ρ, Ом·см ΔЕ, еВ ρ, Ом·смTOP1.85·10 9 0.63 5.61·10 6 0.30MIDDLE2.18·10 9 0.87 6.54·10 6 0.29Енергія актив.ΔЕ, еВBOTTOM91.18·10 0.6471.61·10 0,41Температурні залежності питомого опору зразківВ,М,Т. Штриховою лінією позначено середнєзначення температури, при якій починаютьсязразків, якіприводили дозменшення їхρ більш ніжна два порядзначеннями.ки порівняноз вихіднимиОскільки вигованідоміш-хідні кристалибули лекоюIn,то придосягненнікомпенсованонезворотні зміни.-го стану має виконуватися приблизна рівність міжконцентраціями донорних і акцепторних дефектів (рівн.1)Початковий високоомний стан відповідає більш строгійрівності у (1) з незначним її зміщенням уліво.Глибокі рівні, які визначають провідність, найймовірнішестворюються атомам неконтрольованих домішок зі значнимиенергіями залягання (Ge,Sn,V) або асоціатам за участю V Cd імілких донорних центрів. Перехід до більш низькоомного стану упроцесі термообробки може забез-печуватися додатковоюгенерацією донорних дефектів з вклю-чень другої фаз и, які, залітературними даними, є типовими для кристалів КМТ. Наприсутність у досліджуваних кристалах об’ємних зарядженихобластей, які модулюють дно зони провідності, свідчать малізначення холлівської рухливості (200÷400 см 2 /В· с у вихіднихзразках) і її слаба температурна залежність. Даний висновокпідтверджується теж вимірюванням вольтампернх характеристик.Особливістю кристалів КМТ є значне зменшення холлівськоїнапруги при переході матеріалу у стан з більшою провідністю.Даний факт пояснюється наявністю двійникових границьпаралельно лініям струму, які служать місцями стоку длядодатково генерованих при нагріванні донорних дефектів.

Григорій СтанчуНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Мельник М. І.Ступені іонності, ковалентності та металічності внапівпровідникахЯкщо сили взаємодії між атомами в кристалічній гратці єпарними і центральними, і кожен атом є центром інверсіїкристалу, то тензор пружних модулів C ijkl є тензором Коші. Повнасиметрія тензора C ijkl по всім чотирьом індексам і наявністьелементів симетрії в кристалі приводить до зменшення числанезалежних компонент. Для кристалів кубічної симетріїзалишаються три незалежних компоненти C 11 , C 12 і C 44 , причомуC 44 C12= 1(1)Відхилення від співвідношень Коші (1) дають відомості пропояву непарних багаточастинкових сил взаємодії між атомами,перерозподілу електронної густини ρ і зміну типу хімічногозв’язку. Для кристалів з чисто ковалентним зв’ язком має місценерівність C 44 C12≥ 1, тоді як для іонних кристалівC 44 C12< 1. Існують також декілька емпіричних методів оцінкиступеня іонності. За Полінгом, в іонних кристалахнесиметричний розподіл зарядів між двома атомамихарактеризується параметрами їх електронегативностей χ A і χ B , аступінь іонності f i визначається за співвідношенням:f 1 exp[ ( )2i = − − χ A − χB4](2)В моделі Філліпса доля ковалентного f c і іонного f i зв’язківзаписується у виглядіf2 2f2 2с = E Eg ; i = Ehc Eg(3)де E h і E c – частини гомеополярної і гетерополярної ширинизабороненої зони Eg. Зауважимо, що величиниелектронегативностей χA і χB, а також E h і Ecрозглядаються тількияк якісні параметри.Більш послідовний і фізично обґрунтований підхіддорозрахунку електронної структури розвинутий в роботахХаррісона [1] в якому використовуються методи зв’язуючихорбіталей. Ступені іонності α p , ковалентності α c і металічності α mвизначаються через енергії іонного V 3 , ковалентного V 2 іметалевого V 1 зв’язків.Теоретично розраховані величини V 1 , V 2 , V 3 наведені в роботі[1] для багатьох напівпровідникових кристалів.Точністьвизначення V 1 , V 2 , V 3 залежить від методу розрахунку зонноїструктури. В роботі [2] запропоновано визначення характерухімічних зв’язків за співвідношенням Борна4C11( C11− C44)Λ =( C 11 + C12) 2(4)В таблиці 1 наведені знач ення ступеней іонності, ковалентності іметалічності за різними шкалами.Крист. C Si Ge α–Sn ZnTe CdTe HgTeg 4,606 1,245 1,385 0,977 0,767 0,541 0,552Λ 1,492 1,082 1,015 1,010 0,890 0,875 0,832f i 0 0 0 0 0,546 0,675 0,650α p 0 0 0 0 0,55 0,60 0,59α c 1 1 1 1 0,67 0,62 0,70α m 0,34 0,66 0,81 0,87 0,53 0,49 0,51Проведений аналіз показує, що співвідношення Коші не можеслугувати параметром ковалентності або іонності і лише якісновідображає тип хімічного зв’язку. Ступінь іонності за Філліпсомf i узгоджується з параметрами Харрісона α p i α c . Аналогічнірезультати отримані і для твердих розчинів Hg 1-x Mn x Te [3].Література[1] У. Харрисон. Электронная структура и свойства твердых тел.Пер. с англ. под ред. Ж. И. Алферова. М.:Мир, 1983-381 с.[2] В. П. Михальченко. О соотношении Борна для кристаллическихрешеток типа алмаза и сфалерита // ФТТ.-2003.-45.-В3. с. 429–433.[3] М. Д. Раранський, В. Н. Балазюк, М. І. Мельник, З. Д. Ковалюк,В. М. Фрасуняк. Вплив легування на пружні властивості та структурніособливості твердих розчинів Hg 1-x Mn x Te // Металофізика і новітнітехнології.-2011.-33.-№8. с.1137–1146.

Олександр ТащукНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Мельник М. І.Температурна і концентраційна залежність періодівкристалічної ґратки а(х,Т) і коефіцієнтів термічногорозширення α( х, Т) твердих розчинів Cd Mn Te1-x xСполука Cd 1-x Mn x Te відноситься до широкозоннихнапівмагнітних напівпровідників. Діаграма стану Cd 1-x Mn x Te,електрофізичні властивості її компонентів і фаз досліджувалисянеодноразово. Введення атомів Mn в кристалічну гратку CdTeпризводить до виникнення сильної s–pd взаємодії, суттєвої зміниструктури енергетичного спектра і стабілізації кристалічноїструктури. Тверді розчини Cd 1-x Mn x Te успішно використовуютьсяв оптоелектронних в магнітоелектронних приладах, зокрема длястворення детекторів електромагнітного випромінювання,бар’єрних шарів в двомірних напівпровідникових структурах іприладах спінтроніки. При кристалізації Cd 1-x Mn x Te утворюєтьсятверді розчини заміщення із збереженням кристалічної граткиCdTe, яка має структурний тип цинкової обманки ZnS –сфалерит, просторова група симетрії F4 3m, період кристалічноїгратки а=6,480Ǻ [1]. Сполука MnTe відноситься до структурноготипу NiAs, просторова група симетрії С 6 , а періодиmmcкристалічної ґратки: а=4,146Ǻ, c=6,709Ǻ. При нагріваннівідбуваються три фазові перетворення:1228K1293K1328Kα − MnTe ⎯⎯ ⎯⎯ →β − MnTe ⎯⎯ ⎯⎯ →γ− MnTe ⎯⎯ ⎯⎯ →δ− MnTe .Існує також кубічна модифікація MnTe 2 із структурним типомFeS 2 , просторова група симетрії якої Pa3, період кристалічноїґратки а=6,957Ǻ [1].Неоднозначним є визначення меж існування твердих розчинівCd 1-x Mn x Te. У роботі [2] стверджується, що однорідні твердірозчини існують у межах 0≤х≤0,4. В той же час у роботі [3] цяобласть простягається аж до х=0,71.Метою даної роботи є визначення однорідності таструктурної стабільності, твердих розчинів Cd 1-x Mn x Te в інтервалітемператур 80–320К і концентрацій 0≤х≤0,2. На Рис.1 а,бпредставлені концентраційні залежності періодів кристалічноїґратки а(х, Т) (Рис 1а) та коефіцієнтів термічного розширенняα(х, Т) (Рис 1б) твердих розчинів Cd Mn Te.6.4756.4706.4656.4606.455a, A6.45050 100 150 200 250 300x=0x=0.02x=0.06x=0.1x=0.15x=0.2T, K1-xxα, 10 -6 K -15.5x=05.0x=0.044.5x=0.14.03.5x=0.23.02.52.01.5T, K120 160 200 240 280 320а бРис. 1а,б. Концентраційні залежност і а(х,Т) і α(х,Т) .В інтервалі темпер атур 80–320К спостерігаєтьсянелінійназалежність а(Т) і коефіцієнтів теплового розширенн я α(Т) вінтервалі концентрацій 0≤х≤0,2. Це свідчить пр о ангармонійнийхарактер коливань атомів у кристалічній ґратці. Відсутністьдодаткових дифракційних максиму мів свідчить про відсутністьінших ф аз в Cd 1-x Mn xTe. Отже, в інтервалі концен трацій 0≤х≤0,2 ітемператур 80–320К досліджувані тверді розчини є одноріднимиі стабільними. Із експериментальних значень інтенсивностейрозсіяння Х–хвиль від атомних площин (660) I hkl (х,Т) отриманоспіввідношення для залежності характеристичних температурθ D (х):θ D (х)=θ D (х=0)(1–τγΔV)(1)де γ – Постійна Грюнайзена, ΔV= VCdTe − VCd1−xMnxTe.Література[1] Медведева. Справочник по н/п материалам.[2] S.C. Аbrahams, P. Marsh, P.M. Bridenbaugh. Atomik substitution inCd 1- xMnxTe for 0,1≤x≤0,4 // Acta Cryst.-1989.-45(4). p.545–548.[3] И.Н. Один, М.В. Чукичев, М.Е. Рубина. Фазовая диаграмма илюминесцентные свойства в системе твердых растворов CdTe-MnTe //Неорганические материалы.-2003.-39(4). с.425–428.

Артем ТретьяковНауковий керівник – доц. Стребежев В. М.Гетероструктури на основі епітаксійних плівок ішарів CdSb, Cd1-xZnxSb, модифікованих лазерноюобробкоюРозвиток тонкоплівкових технологій, серед яких виділяєтьсялазерна технологія, робить перспективним створення на базіант имоніду кадмію CdSb та твердого розчину Cd 1-x Zn x Sbгетероперехідних структур з активною областю у вигляді тонкоїплівки, або епітаксійного шару.Для досліджень використовувались дві групигетероперехідних елементів, одна з яких була виготовленавакуумним нанесенням тонких плівок CdSb на кристалічніпідкладки з Cd 1-x Zn x Sb (х=0,1-0,3), а друга – нарощуваннямепітаксійних шарів CdSb методом рідиннофазної епітаксії. Длявиготовлення епітаксійних гетероструктур CdSb/Cd 1-x Zn x Sb бувзастосований метод рідиннофазної епітаксії з розчину-розплаву вBi. Як підкладки використовувалися вирізані в головнихкристалографічних площинах товщиною 0,8-1 мм, діаметром 10мм оптично поліровані пластини CdSb та Cd 1-x Zn x Sb, вирощеногометодом зонної плавки і методом Чохральського. Для проведенняелектрорідинної епітаксії, густина струму, яка пропускаласячерез розчин-розплав, змінювалась в межах 1-15 А/см 2 .Отримані плівки та шари CdSb, ZnSb вивчалися велектронному растровому мікроскопі в режиміспостереження у“вторинних” електронах, при прискорюючій напрузі 15 і 30 кВ,струмі електронного з онда 3 . 10 -12 -2 . 10 -9 А, збільшенні до 3·10 4Поперечні сколи епітаксійних гетероструктур вивчалисяметодом потенціального контрасту в РЕМ при прикладаннінапруги в прямому та в зворотному напрямках (рис.1).Конфігурація і розміри локальних мікрообластей розподілупотенціалу в області гетеромежі візуалізуються в РЕМ івизначають зміщення положення електричної і металургійноїграниці в базових елементах. Було встановлено, що лазернаобробка епітаксійних гетероструктур CdSb/Cd 1-x Zn x Sb в інтерваліене ргій 1,43 Дж/ см 2 веде до вирівнювання положенняелектричної і металургійної границі гетероперехода і відповіднодо покращення електрофізичних параметрів.Виготовлені тонкоплівкові гетероструктури на CdSb а такожлеговані гетероепітаксійні структури CdSb/Cd 1-x Zn x Sb (товщинашарів 15-25 мкм) є фоточутливими в діапазоні λ = 1,5-3 мкм з λmax=2,6 мкм, і характеризуються вольтовою чутливістю 6 . 10 3 В/Вт.а) б)Рис. 1. Скол гетероструктури CdSb/Cd 1-x Zn x Sb в РЕМ:а) зворотне включення; б) пряме включення.Отримані експериментальні результати свідчать проперспективність виготовлення та оптимізації елементівдетекторів ІЧ-випромінювання на CdSb/Cd 1-x Zn x Sb за допомогоютехнологій напилення та епітаксії в поєднанні з наступноюлазерною обробкою і корекцією структурно-фазового стануплівок і гетерограниць в досліджуваних приладних елементах .Список літератури:1. Грицюк Б.Н., Ляхов А.А., Мельничук С.В., Стре бежев В.М.Получение тонких пленок полупроводниковых соединений сприменением капиллярных испарителей // ЖТФ. – 2001. – Т. 71, В.9. –С. 54-57.2. Gritsyuk B.M., Galochkin O.V., Strebegev V.M., Rarenko A.I. IRphotodetectorson CdS b, In 4 Se 3 , In 4 Te 3 -epitaxial barrier structures //Proceedings of the SPIE. – 2003. – Vol. 5065. – Р.139-145.

Крістіна ТрічеваНаукові керівники – проф. Раранський М. Д.доц. Балазюк В.Н.асп. Кнігініцька О.М.Анізотропія пружних властивостей та динамікакристалічної ґратки халькогенідів PbS, PbSe, PbTeІзокатіонний ряд халькогенідів PbS → PbSe → PbTeвідноситься до групи напівпровідникових сполук типу A IV B VI .Кожна із сполук містить по 10 електронів в одній молекулярнійодиниці, в яку входять 4 електрона атому Pb і 6 електронів атомівS, Se і Te, відповідно. При кристалізації даного ряду утворюєтьсягратка типу NaCl, просторова група симетрії Fm3m. Кристалічнагратка складається із іонів з замкнутими оболонками Pb 2+ і S 2- ,Se 2- і Te 2- . Іони Pb 2+ мають повністю зайняту s-оболонку інезайняту p-оболонку. Завдяки високій фоточутливості даний рядхалькогенідів використовується для виготовленняфоторезисторів. Тверді розчини на основі халькогенідів свинцюзнаходять широке застосування для виготовлення фотоприймачівз високою спектральною чутливістю в діапазоні атмосферноговікна 8–14 мкм. Тверді розчини Pb 1-x Sn x Te застосовуються такождля виготовлення інжекційних лазерів з випромінюванням вспектральному діапазоні 30 мкм. Це значення відповідаємаксимальній довжині випромінювання напівпровідниковихлазерів. Оптичні та електрофізичні параметри даних сполукдосліджувались неодноразово. В той же час анізотропіяпружності та динаміка кристалічної ґратки, які несуть повнуінформацію про характер хімічного зв’язку і стабільністькристалічної ґратки практично не вивчались. В даній роботіпроведено аналіз пружних властивостей і деяких параметрівдинаміки кристалічної ґратки ізокатіонного рядуPbS → Pbse → PbTe . В таблиці 1 представлені експериментальнізначення модулів пружності C ij , співвідношень Коші g,анізотропії кристалічної ґратки А. Наведені також деякіпараметри динаміки кристалічної ґратки: параметр Грюнайзера γ,характеристичні температури θ; міра ангармонічності коливаньатомів γ·α.Таблиця 1. Фізико- хімічні параметри PbS, PbSe, PbTe.Як слідує із аналізу експериментальних величин, наведених втаблиці 1, при збільшенні атомного номера аніона Z модуліКрис10 9 Паg А K Cтали C 11 C 12 C s θ, K γ γ·α44PbS 127 29,8 24,8 5 0,510 62,2 97,2 228,9 1,203 24,421PbSe 124 14,5 15,9 -1,4 0,290 51,0 109,5 211,4 1,024 19,865PbTe 108 7,7 13,4 -5,7 0,267 41,13 100,3 194,1 0,982 19,446пружності спадають. Співвідношення Коші g для кристалівкубічної сингонії рівне [1]g = C44 C12= 1(1)Відхилення від співвідношення Коші надає деяку уяву провеличини непарних багаточастинкових сил взаємодії міжатомами в кристалі. Причому для ковалентних кристалів g ≥ 1 , втой час як для і онно-ковалентних кристалів g

Богдан ТуркиневичНаукові керівники – проф. Політанський Л.Ф.асист. Лесінський В.В.Керований радіоприймач для моніторингу ефіруЗ кожним роком у сфері радіозв’язку набувають все більшоїпопулярності системи моніторингу ефірного простору, в якихпрограмне забезпеч ення використовується як для модуляції, так ідля демодуляції радіосигналів. При використанні даних системперсональний комп'ютер стає ядром любительської радіостанції,завдяки чому практично весь обсяг робіт із обробки сигналуперекладається на програмне забезпечення, яке запускається наперсональному комп'ютері або керує роботою деяких конкретнихспеціалізованих мікропроцесорних пристроїв, призначених дляобробки сигналу. Мета даного підходу – створити систему, якаможе приймати і передавати практично будь-які радіосигнали задопомогою програмного забезп ечення , що є гнучким іадаптивним.В даний час системи моніторингу ефірного широкозастосовуються у військовому і стільниковому зв'язку, у якому врежимі реального часу потрібна підтримка різноманітнихрадіопротоколів, а тому розроблений приймач в даній сферізнайшов би повноцінне використання.У режи мі прийому коли система радіозв’язку, в якійпрограмне забезпечення використовується як для модуляції, так ідля демодуляції радіосигналів, можна забезпечити вищуефективність моніторингу, ніж при використанні традиційниханалогових методів, оскільки при цифровій обробці сигналів їхфільтрація близька до ідеальної. Крім того, за допомогоюпрограмних алгоритмів можуть бути реалізовані такі функції, якідуже складн о отримати при аналоговій обробці.Оптимальна ідеалізована реалізація побудови даногоприймача – це підключення антени безпосередньо до аналогоцифровогоперетворювача (АЦП),сполученого з потужнимкомп'ютером. У такому разі програмне забезпечення, запущенена комп'ютері, забезпечувало б обробку потоку даних, щопоступають на вхід, і перетворювало б їх в необхідну форму. Всвою чергу ідеальний передавач, побудований за таким жепринципом, функціонував би аналогічно. Програмнезабезпечення формувало б потік даних, який поступав би вцифро -аналоговий перетворювач ( ЦА П) , підключений доантени.Проте сучасна технологічна база не дозволяє реалізуватитаку ідею. Доступні АЦП ще недостатньо швидкі для роботи вширокій смузірадіоспектруабо не маютьдостатньогодинамічного діапазону, щоб оперуватиз сигналами, що маютьвеличезну різн ицю рівнів в цьому сп ектрі.В даний час така реалізація поки що можлива тільки надуже низьких частотах (десятки кілогерц), тому в реальнихпристроях проблема високоякісної оцифровки прийнятих ВЧсигналів вирішується їх перенесенням на нижчі частоти. Дляцього доцільно використати змішувач і опорний генератор.Таким чином, отримаємо певне аналогове устаткування,щодозволить направити частину спектру частот на обробку вкомп'ютер і тим самим оцифрувати його.Рис.1. Структурна схема приймача для моніторингу радіо простору.Враховуючи величезні можливості, які закладені в основуцього приймача, мабуть, в найближчому майбутньому цятехнологія займе домінуюче положення в техніці радіозв'язку.Можливості застосування даного типу приймачів достатньорізноманітні. Це може бути приймач, трансивер, або панорамнийаналізатор спектру – основа традиційного трансивера, щопомітно розширить можливості останнього.Cписок літератури:1. Software Defined Radio: Architectures, Systems and Functions. KambizMadani, Markus Dillinger, Nancy Alonistioti, - 2003, 454p.2. M. E. Frerking, Digital Signal Processing in Communication Systems(New York: Van Nostrand Reinhold, 1994, pp 272-286.

Петро ФенякНауковий керівник – доц. Черкез Р.Г.Експериментальні дослідження проникноїтермоелектричної батарея охолодження та нагрівуповітряТеоретичні дослідження проникних термоелементів проведенов работах [1,2] показали на можливість покращення енергетичноїефективності термоелектричних охолоджувачів та нагрівачів.Наявність внутрішнього теплообміну в проникнихтермоелементах дозволяє підвищити холодильний коефіцієнтохолодження на 10-30% та опалювальний коефіцієнт нагрівачівна 20-30%. Однак експериментальні данні по залежності їхенергетичних характеристик мало відомі.Метою роботи є експериментальне дослідженняхарактеристик проникної термоелектричної батареї в режиміохолодження та нагріву повітря.Для дослідження проник ного термоелемента термоелемент у,що використовується для термостатування повітря, була зібранаус тановка схема якої представлена на рис.1.Рис.1. Принципова схема вимірювальної установки.1 – проникна батарея; 2 – аеродинамічна труба; 3 – вентилятор; 4 –кожух; 5 – пінопласт; 6 – амперметр; 7 – вольтметр; 8 – рідиннийтермостат; 9 – блок живлення; 10,12 – диференнційні термопари; 13 –перимикач; 14 – вольтметр; 15 – спаї термопар; 16 – термостат; 17 –датчик; 18 – анемометр.ΔT, Δt°C1614121086420μ 2Qh 2ΔT 1μ 1ΔT 1ΔT 2Qh 1Δt 1Δt 2Qh,а) μВт ΔT, Δtb)12 3,6 °C103,2ΔT 2996305 10 15 20 250 5 10 15 20 25Рис.2. I, A Характеристики проникного термоелементу.I, AВ результаті проведених вимірювань були отриманіхарактеристики проникної термоелектричної батареї приведеніна рис.2 для різних швидкостей потоку повітря (індекс 1 –відповідає швидкості повітря 1 м/с; 2 – 0,4 м/с) в режимі нагрівурис.2а) та охолодження риc.2b). На риc.2 представлені залежностіхолодиль-ного коефіцієнту ε; опалювального коефіцієнту μ;холодопродуктивності Qc; теплопродуктивності Qh; різницітемпера-тур на спаях термобатареї ΔТ; перепад температур наповітрі Δt.При швидкості повітря 0,4 м/с в режимі нагріву Qh= 8.52 Вт,μ max = 3.5, ΔT = 15.8 °C, Δt = 6.5 °С, а режимі охлодження пришвидкості повітря 1 м/с значення Q cmax = 2.94 Вт, ε ma x = 8.3, ΔT =6. 5°C. Отримані дані добре узгоджуються з теоретичнимиро зрахунками проведеними за методикою описаною в роботі [3].Видно, що опалювальний коефіцієнт має максимум повеличині електричного струму при якому ефективність нагрівубуде най-кращою. Холодильний коефіцієнт максимальний примінімальному струмі який забезпечує необхідну глибинуохолодження повітря.Список літератури1. Котырло Г.К., Щеголев Г.М. Тепловые схемы термоэлектрическихустройств. – К.: Наук. думка, 1973. – 215 с.2. Дудаль В.О., Черкез Р.Г. Компьютерное моделированиепроницаемых термоэлементов в режиме нагрева //Термоэлектричество.– 2009.–№4. – С.57-64.3. Anatychuk L.I., Cherkez R.G. Permeable planar cooling thermoelement// Journal of Thermoelectricity – 2008. -№3. – с.5-12.2,82,42,01,20,80,40,0876543210ε2ε 1Δt 2Δt 1ΔT 1Qc 1QcВт4Qc 23210ε1086420

Тарас ФешакНауковий керівник – доц. Хомяк В. В.Структурні та оптичні властивості тонких плівокСdOІнтерес до прозорих електропровідних оксидів виник всередині 60-х років і не зменшується до сьогоднішнього часу.Прозорі електропровідні оксиди використовуються в фотодіодах,сонячних батареях , а також як електроди в дисплея х на рідкихкристалах та інших приладах.Оксид кадмію(CdO) на сьогодні являє собою щемаловивчений матеріал [1]. Він є широкозоннимнапівпровідником класу А 2 В 6 , і його властивості подібні дошироко використовуваних оксидів SnO 2 і In2O 3.Тонкі плівки оксиду кадмію (CdO) розглядаютьяк матеріал збагатьма привабливими властивостями, такими як: великаширина забороненої зони, високий коефіцієнт пропускання увидимій області та висока електропровідність.В даній роботі проводиться дослідження структурних таоптичних властивостей тонких плівок CdO одержаних методомвисокочастотного магнетронного розпилення на установціВУП-5М.Тонкі плівки СdO одержувалися за допомогою методувисокочастотного магнетронного розпилення на установці ВУП–5М у атмосфері суміші газів аргону і кисню при співвідношенняхпарціальних тисків 4:1. Частота ВЧ-генерації складала 13,56 МГц.Катодом слугували керамічні диски круглого перерізу,приготовлені спіканням порошків чистого оксиду кадмію.Розпилення проводилося на сапфірові підкладки. Переднанесенням проводилося очищення підкладок в етанолі.Температура осадження становила 350 °C. Товщина одержанихплівок оцінювалася за допомогою інтерференційного мікроскопаМИИ 4., а також за інтерференційними картинами спектрівпропускання. Спектри пропускання досліджувалися з допомогоюспектрофотометра СФ-2000.Отримані плівки характеризувалися гладкою дзеркальноюповерхнею і володіли доброюадгезією до поверхні підкладки.Результати XRD-досліджень кристалічної структури вказали наполікристалічний характер пліво к CdO. Піки з'являються черездифракції (111), (200) і (222) кубічного фазоутворення.На спектрах оптичного пропускання спостерігається чіткаінтерференційна картина, що вказує на хорошу якість отриманихплівок і дало можливість визначити основні оптичні константи,такі як: показник заломлення n і коефіцієнт екстинкції k,використовуючи методу огинаючої [2,3].Величина показниказаломлення розраховувалася з рівняння (1.1)22 2[ N + ( N n ) ] 2 −1 / 1 /s,n = (1.1)а величина коефіцієнт екстинкції – з рівняння (1.2)αλk = .(1.2)4πКоефіцієнт поглинання α плівок СdO був визначений звимірювання пропускання. Огинаючий метод дозволив такожрозрахувати значення коефіцієнта поглинання в областіпрозорості, а для ділянок сильного поглинання, розрахуноккоефіцієнта поглинання плівки проводився з використаннямнаступного виразу α= (-1/t)·ln(T), де Т – величинанормалізованого пропускання, t – товщина плівки. Величиникоефіцієнтів поглинання були використані для визначенняширини забороненої зони.На основі спектральних залежностей коефіцієнта поглинаннявизначено ширину забороненої зони оксиду кадмію, якастановить E g = 2,25 еВ і добре узгоджується з літературнимиданими.Використана література:1. Модификация физических свойств полупроводников A ІІ B VI /Загоруйко Ю.А. [та ін.]. —Харьков: Институт монокристаллов,2005. – 355 с.2. Swanepoel R. Determination of the thickness and optical constants ofamorphous silicon // Journal o f Physics E: Scientific Instruments. –1983. – V.16. №12. – Р.1214-1222. 3333 (1993).3. Баррет Ч.С., Масальский Т.Б. Структура металлов. – М.:Металлургия. – 1984. – 686с.

Юрій ФешакНауковий керівник – доц. Хомяк В. В.Отримання тонких плівок ZnO, придатнихдля використання в прозорій електроніціОксид цинку (ZnO) – прямозонний напівпровідник n-типупровідності з шириною забороненої зони 3.37 еВ при кімнатнійтемпературі, має широке використання в електроніці та оптоелектроніці[1]. Він володіє цілою низкою важливихвластивостей, таких як: велика енергія зв’ язку екситона (близько60 меВ), що робить можливим спостереження УФ екситонноїлюмінесценції аж до температур Т ~ 550 К; висока радіаційнастійкість [2]; прозорість у видимій області спектра та практичноповне поглинання ультрафіолетового випромінювання [3].В останні роки науковці приділяють значну увагу дослідженнюрізного типу структур на основі оксиду цинку(близько третини від загальної кількості публікацій, щостосуються застосування різних матеріалів в мікро- інаноелектроніці за останні 7 років присвячена ZnО).Метою даного дослідження є отримання тонких плівококсиду цинку методом магнетронного розпилення при постійнійнапрузі та дослідження їх структурних й оптичних властивостей.Нанесення плівки ZnO здійснювалося на універсальнійвакуумній установці Laybold – Heraeus L-560 за допомогою реактивногомагнетронного розпилення при постійному струмімішені чистого цинку у атмосфері суміші газів аргону та киснюпри співвідношеннях парціальних тисків 4:1.Цинкова мішень, шайба діаметром 100мм, розміщувалася настолику магнетрона з водяним охолодженням на відстані 4 см відзакріплених підкладок.Підготовлені сапфірові підкладки закріплювалися на столикунад магнетроном з подальшим його обертанням для кращогозабезпечення однорідності плівки за товщиною. Післявстановлення підкладки вакуумна камера відкачувалася до тиску1·10 -5 мм. рт. ст.З метою підвищення гнучкості технологічних режимівнанесення плівки, попередньо були створені умови формуваннягазової суміші аргону та кисню з двох незалежних джерел вдовільній пропорції під час технологічного процесу. Чистийаргон подавався з балона у вакуумну камеру через регулятортиску..XRD дослідження отриманих зразків плівок ZnO показали,що на дифрактограмах спостерігається один найбільшінтенсивний пік (002) і три менш інтенсивні піки (101), (102),(103). Встановлено, що плівки кристалізується у вюрцитній фазі зпереважною орієнтацією росту вздовж с-осі. Найбільшінтенсивний пік (002) спостерігається при 2θ = 34.39° .Проведено вимірювання спектрів оптичного пропусканнятонких плівок ZnO за допомогою спектрофотометра СФ-2000 наоснові яких розраховано спектральну залежність показниказаломлення, коефіцієнта екстинкції та коефіцієнт поглинання.Показник заломлення для даних плівок змінюється від 2.2 до1.87, а коефіцієнт екстинкції – від 0.045 до 0.126 в інтервалідовжин хвиль400 – 1200 нм.Аналіз спектрів поглинання вказав на існування прямихдозволених переходів і дав можливість визначити значенняширини забороненої зони оксиду цинку.Використана література:1. Nanostructured ZnO and ZAO transparent thin films by sputtering,surface characterisation: [Review on Advanced Materials Science] /M. Suchea, S. Christoulakis, K. Moschovis, N. Katsarakis, G. Kiriakis.– 2005. – V.10. – P.335-340.2. De Merchant J. Preparation and doping of zinc oxide using spraypyrolysis / J. De Merchant, M. Cocivera M. – Chemistry of Materials.– 1995. – V.7. – №9. – Р. 1742)1749.3. Annealing effect of In, doped ZnO films grown by spray pyrolysismethod: [Journal of Physics: Conference Series] / K. Yoshino, S.Oyama, M. Kato, M. Oshima, M. Yoneta, T. Ikari. – 2008. – V.100. –P.1,4.

Вадим ХоменкоНаукові керівники – проф. Фодчук І.М.доц. Борча М.Д.Тензометрія деформацій у кристалахз аналізу ліній КікучіПружні спотворення кристалічної гратки як у монокристалах,так і в багатошарових системах, впливають на їх електричні,оптичні та інші фізичні характеристики. Оскільки сучаснітехнології пов’язані з кристалічними об’єктами, що маютьрозміри у кілька нанометрів, то виникає необхідність розвиватиметоди контролю розподілу деформацій, які здатні даватикількісні значення напруг деформацій у локальнихнанорозмірних областях. [1, 2] .Одним з таких методів є дифракція відбитих електронів, щовідомий своєю локальністю, високими чутливістю і роздільноюздатністю [1, 2]. Проте ще не всі переваги даного методувикористані у повній мірі внаслідок необхідності рутинноїроботи при аналізі та інтерпретації отриманих експериментальнихрезультатів.У доповіді представлено дослідження кристалів алмазу ітекстурованих кристалічних плівок, вирощених при різнихумовах. Експерименталіні картини Кікучі ліній були отримані вІнституті надтвердих матеріалів ім. Бакуля НАН України задопомогою скануючого растрового мікроскопу «Zeiss» EVO- 50 звикористанням CCD-детектора. Для визначення змінміжплощиних відстаней використовувались розподілиінтенсивності по профілю ліній Кікучі. Досліджений кристалалмазу був синтезований у системі Ni-Mn-C. Він володієсекторною будовою, і , відповідно, в області зразка відрізняютьсяпо досконалості структури. Область 1 обрана за еталонну.Ширина лінії Кікучі (тобто, відстань між мінімумом імаксимумом інтенсивності профілю лінії) у кутовому масштабівизначається за співвідношенням:L = L W ⋅ 2 ⋅ θ = L W ⋅ nλ/ dhkl= c / dhkl, (1)де L W – ефективна відстань між об’єктом та екраном; с – сталадифракції електронів; d hkl міжплощинна віддаль для (hkl)площини.Рис.1. Кристал алмазу, синтезований у системі Ni-Mn-C. Фрагмент(140 × 100 мкм) поверхні ( 011 ); маркером вказані області №1-№16, відяких отримані картини КікучіI n (x), arb.un.1,00,80,60,40,2111N8N16N10,00 10 20 30 40 50X, pixelsS n0,120,100,080,060,040,020,00-0,02-0,04-0,06а) б)1111111101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16NРис. 2 . а) Профілі розподілу інтенсивності ліній Кікучи для площини( 011 ); N1, N8, N16 – номера областей кристалу; б) розподіл зміниміжплощинних відстаней для усіх областей зразка алмазу.Яквидно з рис. 2а, інформація про деформації міститься нетільки у ширині профілю лінії Кікучі, а й у площі під розподіломінтенсивності. Аналізуючи зміну інтегральної інтенсивності длякожної з областей зразка по відношенню до еталонної області,отримано розподіл зміни міжплощинних відстаней для площин( 1 11), ( 11 1), ( 110)(рис.2б).Список літератури:1. М.Д.Борча, С.В.Баловсяк, Я.Д.Гарабажив, В.М.Ткач, И.М.Фодчук //Металлофизика и новейшие технологии. 2009. Т.31, №7. С.52.2. R.R.Keller, A.Roshko, R.H.Geiss, etc. // Microelectronic Engineering.V.75. N 1. 2004. P. 96.

Вячеслав ЧернатНауковий керівник – асист. Іванчук М.М.Цифровий генератор псевдовипадкових послідовностейЯк слідує з аналізу сучасних наукових публікацій,присвячених розробці цифрових апаратних засобів генеруванняпсевдовипадкових послідовностей (ПВП) [1], актуальною єзадача розробки відносно нескладних та ефективних рішень, якібули б наглядні при вивченні в навчальному процесі, прості вреалізації та могли б застосуватися у системах захищеногозв’язку [2].Основою генерування ПВП на основі логістичного рівняння єрекурентне співвідношення, що визначає послідовність цілих абодійсних чисел. Черговий біт двійкової ПСП отримують на основівизначення належності члена послідовності до однієї з двохпідмножин усіх можливих значень послідовності. Для реалізаціїалгоритму програми мікроконтролера (МК) зроблено перехід віднеперервного до дискретного виду:Xn+ 1, i= λi ⋅Xn, i⋅ 1− Xn,i(1)( )kде: i ∈[0; 2 ] - кількість відрізків дискретизації по вісі ординат, k– розрядність представлення даних (для нашого випадку k = 8 ),X ∈ [0;1] . Проведене моделювання (1) в середовищі MathCADпідтвердило можливість дискретної реалізації такого виразу.Для реалізації алгоритму керуючої програми мікроконтролераk kзастосовано умову n∈[2 − N;2 ], де: N - кількість лінійбіфуркації, задана вхідними умовами генерування ПВП. Привикористанні сімейства ліній n∈ [247;255] , в області λ → 4 [3]спостерігається ПВП на X ∈ [0,1] .Генератор побудований на МК PIC18F2550 [4]. Наявністьвбудованого аналогово-цифрового перетворювача (АЦП) даєможливість безпосереднього введення аудіосигналів. Вбудованийапаратний перемножу вач 8-розрядних чисел – можливістьшвидкого виконання описаного вище алгоритму, а вбудованіінтерфейси USB, I 2 C та USART – можливість вбудовуванняпристрою в більш складні системи. Реалізація схеми у випадкувикористання зв’язку з ЕОМ по протоколу RS-232 представленана рис.1.Рис.1. Схема електрична принципова генератора псевдовипадковихпослідовностей.Цифровий генератор ПВП на основі логістичної карти,реалізований на мікроконтролері PIC18F2550 може бутивикористаний, як лабораторний стенд для вивчення, як елементзахищеного каналу зв’язку. Використання МК робить таку схемууніверсальною, доступною для повторення на відміну від схем,реалізованих на аналогових компонентах.Список літератури:1. Aboul-Seoud, A.K. El-Badawy, E.-S.A. Mokhtar, A.El-Masry, W. El-Barbry, M. Hafez. A simple 8-bit digital microcontrollerimplementation for chaotic sequence generation. National radio scienceconference (NRSC), Alexandria, Egypt, 26-28 April 2011, 1-9 p.p.2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическоеприменение. Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс»,2003, 1104 с.3. Pareschi F., Rovatti R., Setti G. Periodicity as condition to noiserobustness for chaotic maps with piecewise constant invariant density.International Journal on Bifurcation and Chaos. vol. 16, №11, 2006.3391-3400 p.p.4. DS33023 "PICmicro Mid-Range Reference Manual"(http://www.microchip.ru/files/d-sheets-rus/pic16f87x.pdf)

Роман ШахрайНауковий керівник – асист. Микитюк П.Д.Про термоелектричне перетворенняенергії електричних імпульсівОднією з акт уальних проблем в науці і техніці є вимірювання ідослідження одноразових, або таких, що рідко повторюються,електричних імпульсів. Необхідність проведення такихдослідженнь часто виникає в різних областях науки і техніки [1].Є багато процесів, що супроводжуються одноразовимисигналами з дуже широким діапазоном їх електричних величин.Реєстрація інтегральних параметрів таких імпульсівздійснювалась вакуумними безконтактнимитермоперетворювачами типу ТВБ-1–9 з металевими термопарами[2]. Вони мають низьку чутливість, малу перевантажувальназдатність, високі значення порогової чутливості, і тому ємалопридатними для вимірюваннь одноразових імпульсів струмуз високою точністю.Метою даної роботи є дослідження порівняльниххарактеристик імпульсних термоперетворювачів(термоінтеграторів) з метою вибору найбільш ефективних з них.Застосування термоперетворювачів із напівпровідниковимитермопарами, виготовленими з ефективного термоелектричног оматеріалу на основі Bi 2 Te 3 значно спрощує схему вимірювань,збільшує точність, розширює діапазон вимірюваних сигналів і їхтривалостей.Модель термоінтегратора (рис.1) з такими термопарами являєсобою сферичне калориметричне тіло 1, в центрі якогорозміщений точковий нагрівник 2, калориметричне тіло маєконтакт з термоелементом 3, холодний спай якоготермостатований при температурі навколишнього середовища Т 0[3].Рис.1.Фізична модель інтегруючоготермоперетворювача.1–калориметричне тіло, 2–точковийнагрівник, 3–термоелемент, 4–корпус.Під час пропускання через нагрівник 2 імпульсу електричногоструму у ньому виділяється теплова потужність Wq, якапередається калориметричному тілу 1. Воно є характернимелементом термоінтегратора, який дозволяє здійснюватиінтегрування незалежно від виду функцій U(t), I(t), Wq(t), де U, I,t – напруга і струм на нагрівнику та час, відповідно.Зв'язок між ЕРС термопари E й енергією електричногоE ⋅c імпульсу W встановлюється співвідношенням W = 0, де α–αкоефіцієнт термоЕРС термопари, с 0 – питома теплоємність тіла 1.З врахуванням вищенаведених особливостей була вибранаметодика досліджень ряду відомих термоінтеграторів,порівняльні характеристики яких наведені в таблиці 1, деприйняті наступні позначення R н – опір нагрівника; S Q – вольтджоулевачутливістьW min – мінімально вимірювана енергія; τ – постійна часу.Таблиця 1.Тип R н , Ом W min·10 -6 , S Q , B/Дж τ, сперетворювачаДжТВБ–1 600 12,2 5,3 0,5ТВБ–5 8 22 2,9 0,6ТІ–424 25 2, 0 32 0,3ТІ 0101 0,5 5 10ТІ 0114 5,0 3 1510 -6 – 10 -1ТІ 0119 16,0 3 15ТІ 0213 6,0 1 4010 -7 – 10 -1З таблиці 1 видно, що термоінтегратори знапівпровідниковими термопарами, виготовлені в Інститутітермоелектрики, дозволяють з більшою точністю вимірюватипараметри одноразових імпульсів різної форми. За своїмипараметрами вони перевищують відомі аналоги в 10–100 раз.Використана література:1. Анатычук Л.И., Боднарук B.И. Физические принципы и методыулучшения параметров термопреобразователей //Тез. докл. Вс.конф."Точные измерения энергетич. величин..." – Л.:ВНИИМ, 1982. –С.13-14.2. Демачев В.И., Щербина А.Н. Исследование термовакуумныхпреобразователей при регистрации одиночных импульсов тока. - Измерительнаятехника, 1982.3.Боднарук B.И., Димитращук В.Т., Македон М.А. Физическая модельинтегрирующего преобразователя // ИФЖ–1988.–Т.55.–№6.–С.965-070

Тарас ШифрукНауковий керівник – асист. Маник Т.О.Створення інтернет-радіостанціїСучасні Інтернет технології з кожним днем все більшерозширюють свої можливості, що дозволяє здійснювати те, щораніше здавалося зовсім неможливим, наприклад, створити своювласну радіостанцію, слухати ті пісні, які хочеться саме в даниймомент, популяризувати серед широкої аудиторії улюбленінапрямки – від класики і джазу до авангардних течій – все це стаєреальністю вже сьогодні [1]. Музика по інтернет-ра діо зазвичайтранслюється в одному з тих же форматів, в яких зберігається навашому ПК, наприклад: MP3 або WMA. Різниця полягає лише втому, що дані передаються потоком, тобто поступово: зшвидкістю, необхідною для відтворення на комп'ютерікористувача [2].Оскільки при потоковій передачі даних по мережі будь-яказатримка стає причиною заїкання плеєру, тому вінзавжди кешуєневелику частину композиції (зазвичай близько 5 секунд), першніж почати її відтворення на ПК. Крім власне аудіопотокупрограма відтворення інтернет-радіо отримує відомості прокомпозицію – її назву та ім'я виконавця. Передача цих данихпроводиться незалежно від трансляції звуку, тому досить частомає місце невелика асинхронність зміни композиції та інформаціїпро неї [4].Метою даної роботи було створення кафедральноїрадіостанції. Для цього необхідне певне програмне забезпечення,наприклад Icecast2 та SAMBroadcaster4. Наша роботарозпочинається з установки Icecast2 і його запуску [5]. В менюConfiguration обираємо Edit Configuration. З’явиться вікноicecast.xml, в якому необхідно заповнити наступні поля: парольповторюємо парольлогін адмінпароль адмінпісля чого зберегти зміни та закрити програму. Далі установившиSAMBroadca ster4 [6] необхідно задати потрібні параметри: вменю Window, у вікні Encoders та у підменю Server Details. Дляпрогравання обираємо файли і перетягуємо їх у вікно Queue вякому вони стають у чергу для відтворення. Отримуємо:Далі відкр иваємо програму Icecast2 й натискаєм о Start Server,після чого активізується Running. У програмі SAMBroadcaster4увікні Encoders виділ яємонаше з’єднання та у вікні Desk Aнатискаємо play, після чого наше радіо в ефірі.Для того, щоб прослуховувати радіо у Winamp необхідно йоговідкрити, натиснути ADD URL та додати посилання на нашерадіо http://IP-адреса:8000/live. Пряма трансляція в браузеріпроходитиме за адресою: http://IP-адреса:8000/live.m3u.Перевірити інформацію про статус Icecast-сервера можнавідкривши вікно Інтернет браузера, в якому вказуємо http://IPлітератури:1. http://www.radiostyle.ruадреса:8000.Отже, за допомогою запропонованого програмногозабезпечення можна створити й транслювати в прямому ефіріінформацію того чи іншого структурного підрозділу.Список2. http://www.computerbild.ru/internet/10442793. http://hostinfo.ru/articles/internet/services/9194. http://student.km.ru/ref_show_frame.asp?id=003F6E32BD3241149AF04618AB3F7C75

Ілля ШкварчукНаукові керівники – проф. Мар’янчук П.Д.асп. Мостовий А.І.Електричні властивості гетероструктури n-ТіО 2 /p-SiПолікристалічний кремній набув широкого застосування якбазовий матеріал для сонячних елементів, що зумовлено йогодешевизною та легкістю отримання (Eg = 1,12 еВ при Т = 295 К).При цьому перспективним в даний час вважається виготовленняфотоперетворювачів на основі гетеропереходів, де оптичнимвікном з широкою забороненою зоною є оксиди металів, зокремадіоксид титану (ТіО 2 ) [1].Тонкі плівки діоксиду титану завдяки високому коефіцієнтупропускання у видимій області спектру та широкому діапазонізначень питомого електричного опору застосовуються у:фотокаталізаторах; сонячних елементах в якості просвітлюючогопокриття, фронтального провідного контакту, діелектричногопрошарку, матеріалу для формування гетеропереходу; оптичнихфільтрах та інших електричних приладах. Також важливим єзастосування плівок діоксиду титану як біосумісного покриттякісткових інплантів [2].В даній роботі досліджуються електричні характеристикианізотипних гетеропереходів n-ТіО 2 /p-Si, отриманих нанесеннямтонкоплівкового TiO 2 на полікристалічні підкладки р-Si.Для підкладок використов ували полікристалічний кремній.Кристали були р-типу провідності. Перед використаннямкремнієві підкладки піддавались механічній обробці(шліфування, полірування).Структури виготовляли нанесенням плівок ТіО 2 на попередньополіровану поверхню пластин Si (типорозміром 5×5×0,7 мм) вуніверсальній вакуумній установці Laybold – Heraeus L560 задо помогою реактивного магнетронного розпилення мішенічистого титану у атмосфері суміші аргону та кисню припостійній напрузі. Титанова мішень - шайба діаметром 100 мм ітовщиною 5 мм - розміщується на столику магнетрона з воднимохолодженням. Підкладки з полікристалічного кремніюрозміщуються над магнетроном з наступним обертанням столикадля забезпечення однорідності плівок по товщині. Передпочатком процесу напилення вакуумна камера відкачувалася дозалишкового тиску 10 -4 Па.Формування газової суміші аргону і кисню в необхіднійпропорції відбувалося з двох незалежних джерел протягомпроцесу напилення.Для видалення неконтрольованого забруднення поверхнімішені та підкладки використовували короткочаснепротравлювання бомбардуючими іонами аргону. Протягомпроцесу напилення парціальні тиски у вакуумній камерістановили 0.7 Па для аргону і 0.02 Па для кисню. Встановленапотужність магнетрона - 300 Вт. Процес напилення тривав 20 хвпри температурі підкладки 300 °С [3].Фронтальний електричний контакт до тонкої плівки ТіО 2формували методом термічного осадження індію при температуріпідкладки 150 °С. В якості тильного омічного контакту до p-Siвикористали шар Al, напиленого методом термічноговипаровування у високому вакуумі. Для ініціювання дифузіїчастини шару Al проводили термічний відпал (при температурі500 °С протягом 20 хв), утворений при цьому р + - шар знижуєконтактний опір.Вольт-амперні характеристики гетероструктур n-ТіО 2 /p-Siвимірювали за допомогою комплексу SOLARTRON SI 1286, SI1255. Електричні властивості матеріалу досліджувалидвохзондовим методом на постійному струмі.Список літератури:3. Diebold U. The surface science of titanium dioxide / U. Diebold //Surface Science Reports. – 43 (2003) 53 – 229.4. Heinrichs J., Jarmal T., Wiklund U., Engqvist H. Physical vapourdeposition and bioactivity of crystalline titanium dioxide thin films //Trends Biomater. Artif. Organs. - 22(2) (2008) 100 – 106.5. Брус В.В. Механизмы токопереноса в анизотипныхгетеропереходах n-TiO 2 /p-СdТе / В.В. Брус, М.И. Илащук, З.Д.Ковалюк, П.Д. Марьянчук, К. С. Ульяницкий, Б.Н. Грицюк //Физика и техника полупроводников. – 45(8) (2011) 1109 – 1113.

Володимир ЮхимчукНауковий керівник − проф. Косяченко Л.А.Перспективи тонкоплівкових технологійу напівпровідниковій сонячній енергетиціЗабезпечення енергією – одна з найгостріших проблем, що стоятьперед людством. Адже видобування й споживання викопного палива(вугілля, нафти, газу) загрожує катастрофічними змінами клімату наЗемлі. Між тим, потужність сонячного опромінення земної куліпереважає світові генеруючі потужності приблизно в 10 тисяч разів.Залишається освоїти це загальнодоступне, безпечне й невичерпнеджерело енергії в екологічно чистий спосіб.Перетворення сонячного випромінювання в теплову енергію або велектричну в два етапи (через теплову і механічну) давно знаходитьпрактичне застосування. Цей напрямок сонячної енергетики маєправо на життя і буде розвиватися. Але привабливішими єнапівпровідникові сонячні елементи (модулі, батареї), в якихздійснюється пряме перетворення сонячного випромінювання велектричну енергію. Це так звана фотовольтаїка.Фотовольтаїка на основі кремнію (Si), яка була започаткована ще в1950-ті роки для забезпечення енергією штучних супутників Землі,неперервно розвивається, особливо впродовж останнього десятиліття.Але, незважаючи на зусилля вчених і спеціалістів у багатьохустановах світу, широкомасштабне виробництво кремнієвихсонячних модулів стримується через їх занадто високу вартість інизьку продуктивність виробництва. Це зумовлено необхідністювикористання для виготовлення сонячних модулів пластин кремніювисокої якості – тих самих, що застосовуються у масовомувиробництві електронних приладів і мікросхем. Через це внесокфотовольтаїки в світову енергетику наразі менший одного відсотка,тобто мало відчутний в глобальному масштабі.Необхідність радикального збільшення обсягів виробництваспонукало розробку соня чних елементів, в яких замість пластинкремнію застосовується шар іншого напівпровідника мікронноїтовщини на дешевій основі (скло, фольга, пластик).Тонкоплівкова технологія дозволяє значно зменшити витратиматеріалів, спростити процес виготовлення, запровадити повнуконвеєрну автоматизацію й, у кінцевому рахунку, кардинальнозбільшити продуктивність виробництва й здешевити продукцію.Вчені й спец іалісти таких авторитетних установ як Національналабораторія відновлювальних джерел енергії США, Брукхейвенськанаціональна лабораторія США, Інститут енергії Об’єднаногодослідницького центру Європейської комісії, вже давно зосередилизусилля на тонкоплівкових технологіях, особливо на основі телуридукадмію (CdTe) – стійкої нетоксичної сполуки, стосовно якоїрозроблено технологію рециклювання, що повністю знімає проблемуутилізації сонячних модулів (їх ресурс 25-35 років) [1].У розробці сонячних модулів на основі CdTe уже досягнутонайвищих показників порівняно з тонкоплівковими модулями наінших напівпровідниках. Починаючи з 2009-2010 років,найпотужніша компанія в світі по випуску сонячних батарей, FirstSolar, Inc. (США), застосовує не пластини Si, а тонкоплівковий CdTe.Цією компанією вже побудовані сонячні електростанції потужністюбільше ніж 4000 МВт, підписано нові угоди про будівництвоелектростанцій потужністю понад 600 МВт у США і кілька тисячМВт в КНР. Світове лідерство Німеччини по інсталяції сонячнихмодулів стало можливим завдяки залученню тонкоплівкових CdTeтехнологій.Ініціатива будівництва сонячних електростанцій на CdTeв США, належить колишньому губернатору Каліфорнії А.Шварценеггеру та нинішньому Президентові Америки Б. Абамі, а неентузіастам-одинакам. Одна з найпотужніших копан ій у світі GeneralElectric анонсувала широкомасштабне виробництвовисокоефективних сонячних модулів на основі CdTe.Ус е більше стверджується впевненість у тому, що саме задопомогою тонкоплівкової, а не лише традиційної кремнієвоїфотовольтаїки (яка буде продовжувати розвиватися), можнатрансформувати існуючу енергетику в екологічно чисту й зупинитиглобальне потепління на планеті.Література1. K. Zweibel, J. Mason and V. Fthenakis. A Solar Grand Plan // ScientificAmericanю – 2007. –298 – P. 64-73.

Віктор ЯкубецьНауковий керівник – асист. Сторощук В.І.Система електронного запалення для мотоциклівАктуальність та переваги переходу на транзисторні системизапалювання в системі керування двигуна мотоциклівзагальновідомі. При використанні потужного транзистора яккомутуючого елемента в колі котушки запалювання,збільшується потужність іскрового розряду, а контактипереривника розвантажуються від великих струмів і невигоряють від іскріння при виключенні котушки запалювання.Мета роботи полягає в використанні безконтактного датчиказамість переривника для того, щоб можна було позбутися відперебоїв в іскроутворенні, зменшити погрішність між моментамипідпалу горючої суміші в правому і лівому циліндрі. Залишаєтьсяще одна проблема. Справа в тому, що примітивні пружинки іважки відцентрового регулятора не можуть забезпечитиоптимальну залежність кута випередження запалювання відобертів двигуна. Чи не стійка робота центробіжника на низькихобертах так само залишає бажати кращого. Від усіх цих недоліківпозбавлені мікроконтролерні системи запалювання.Датчик для зчитування швидкості обертів двигуна можназастосовувати будь-який, що має більше 3.5 вольт на виході принаявності всередині нього металу. Один з найпоширенішихдатчиків - це автомобільний датчик Холла.При проектуванні друкованої плати пристрою слідпередбачити розміщення транзистора VT1 на радіаторіохолодження. Для мінімізації впливу вібрацій мікросхемуконтролера бажано безпосередньо впаяти в плату беззастосування колодки. З цієї ж причини слід жорстко закріпитивсі транзистори і по можливості використовувати елементиповерхневого монтажу. Плата друкована пристрою розроблена впрограмі «Sprint Layout5».Графік залежності кількості оборотів двигуна від вихідноїпотужності зображено на рис. 1.Рис. 1. Графік залежності кількості оборотів двигуна від вихідноїпотужностіЗовнішній вигляд виготовленого пристрою зображено нарис.2.Рис. 2. Зовнішній вигляд розробленого пристрою.Завдяки переходу на розроблену схему запалюваннязабезпечується економія пального на 20% та збільшуєтьсяпоту жності до 40% порівняно з стандартною схемою керуваннязапаленням.Список літератури :1. http://baiker22-moto.narod.ru/shemi/shemi.eiek.moto.html Системизапалення для мотоциклів.2. Хартов В.Я. Микроконтроллеры АVR. Практикум для начинающих. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 240 с: ил.

Іванка ЯремчукНауковий керівник – доц. Новіков С.М.Дифракційні зображення сторчових дислокаційна секційних топограмах в акустично збудженомукристаліЕкспериментальні Х-хвильові дифракційні зображеннядефектів, як правило, мають деякі відмінності від розрахованих.Тому для практики важливим є дослідження впливу зовнішніх,певною мірою контрольованих, макродеформаційних полів(пружного згину відбиваючих площин, акустичного збудженнятощо) на кількісні і якісні зміни у дифракційних зображенняхокремих дислокацій та їх скупчень, розташованих певним чиномпо відношенню до вектора дифракції H r . Вплив параметрівультразвукової стоячої хвилі на інтенсивність дифрагованиххвиль дозволяє на модельних періодичних спотвореннях граткипростежити дифракцій ні ефекти, яківиникають у кристалах здовільним типом деформаційних полів, зокрема для дислокацій,які знаходяться в особливих сторчкових положеннях [1,2].За допомогою числового розв'язку рівнянь Такагі [3]досліджено особливості формування дифракційного зображенняодиничної крайової дислокації в кристалі кремнію, в якомуатомні площини деформовані акустичною стоячою. Лініядислокації перпендикулярна до вхідної і вихідної поверхонь, авектор Бюргерса паралельний вектору дифракціїH r .Найменше ультразвукове поле впливає на розподіли R h ( x, z)там де α ( r v ) ≥ χ h , тут дія ультразвукового поля на формуванняекстинкційних контурів проявляється у виникненні характернихосциляцій інтенсивності з періодом, який дорівнює Λ, по обидвабоки уявного циліндра, радіусом у≤5 мкм, в якому α (r v )змінюється від α( rv ) ≥ 0, 5 χhдо α( rv ) ≈ 3χhі вже починаючи зvα( r)< 0,1χ h ефекти каналювання інтенсивності пригнічуються,оскільки на макроперіодні коливання інтенсивності, яківикликані деформаційним полем дислокації, накладаютьсяосциляції інтенсивності, викликані ультразвуком. Збільшенняамплітуди ультразвуку приводить до зміни ефективноїекстинкційної довжини і, відповідно, до швидкого пригніченняефекту каналювання, що відображується у звуженні областікінематичного розсіяння (темної області зображення) поблизулінії дислокації.а)Рис.1. Si ( 220), MoК α1 -випромінювання: а) R h ( x,y); R h ( x,z)в площинідифракції при різних відступах від площини ковзання: б) y 0 =–1, в) y 0 =–5, г) y 0 =–10, д) y 0 =–25 мкм. Амплітуда УЗ U 0 =0.а)б) в) г) д)б в) г д)Рис.2. Те ж саме, що і на рис.1. Амплітуда УЗ U 0 =5⋅10 –11 см, λ s =Λ.1. Суворов Э.В., Смирнова И.А. // Физика твердого тела. – 2010. – Т.52,вып. 12. – С. 2325-2329.2. Фодчук І.М., Новіков С.Н., Струк А.Я., ФедорцовД.Г. //Металлофизика и новейшие технологии. – 2010 – Т.32. – №9. – С. 1227-1239.3. Authіer A. Dynamical theory of X-ray diffraction. – Oxford: SciencePublications, 2001. – 734 p.

Людмила ЯрошенкоДіана ГарькушаНауковий керівник – доц. Грицюк Б.М.Оптичні та електричні властивостімонокристалів CdSbАнтимонід кадмію – перспективний матеріал, якийвикористовується для виготовлення термоелектричних приладів.Завдяки оптимальній ширині забороненої зони він представляєінтерес для виготовлення оптичних елементів оптичних систем,які використовуються в інфрачервоній області спектру. CdSb єєдиною стабільною сполукою системи Cd-Sb. МонокристалиCdSb відносяться до ромбічної сингонії з 16 атомами велементарній комірці. Його гратку можна розглядати як сильнодеформовану гратку алмазу, в якій кожний атом оточений однимподібним атомом і трьома атомами іншого сорту. В даній роботіставилася задача провести дослідження оптичних тагальваномагнітних властивостей монокристалів CdSb [1,2].Монокристали CdSb вирощувалися методом Чохральського звикористанням орієнтованих монокристалічних затвором. Цейметод володіє рядом переваг в порівнянні з іншими методами ідозволяє вирощувати монокристали з найменшою густиноюдислокацій (∼10 2 см -2 ) Для дослідження оптични х властивостеймонокристалів CdSb виготовлялися плоско паралельні зразки,орієнтован і в базових кристалографічних площинах. Дослідженняпроводилося в діапазоні довжин хвиль 1,9-6 мкм з використаннямінфрачервоного спектрометра ИКС-21. Поляризованевипромінювання отримували з використанням решіткиполяризатораРПИ-3-01.Спектр про пускання (Т) вимірювалися на зразках різноїтовщини. Нα обчислювався затуральний показник поглинання ( )спектрів пропускання зразків різної товщини ( d ) , а також наоснові коефіцієнтів відбивання (R) [3].2 41 ⎡(1 −R) (1 −R)⎤2α = ln ⎢ + + R ⎥2d ⎢⎣2T 4T⎥⎦З спектрів поглинання визначено оптичну ширинузабороненої зони, яка дорівнює 0,51 e V, явища переносупроводилися в температурному інтервалі 80-420 К.Дослідження явищ переносу проводилося на зразках,виготовлених у вигляді паралелепіпедів орієнтовних вздовжголовних кристалографічних напрямків. Вимірюванняпроводилося в температурному інтервалі 80-400 К.На основі результатів вимірювання визначено концентраціюносіїв заряду (дірок), яка складає ∼10 -16 см -3 . Термічна шириназабороненої зони складає 053 eV. Всі зразки володіютьанізотро пією питомої електропровідності, причомувикористовується співвідношення:σ 33 >σ 11 >σ 22Список літератури:1. Лазарев В.Б, Шевченко В.Я., Гринберг Я.Х., Соболев В.В.,Полупроводниковые соединения группы А 2 В 5 . – М.: Наука, 1971. –256 с.2. Ащеулов А.А., Грицюк Б.Н., Стребежев В.Н., Инфракрасныеотрезающие фильтры на основе монокристаллов CdSb, ZnSb дляоптофотоэлектронных устройств. // Технология и конструирование вэлектронной аппаратуре. – 2009, 1(79). – С. 34–39.3. А.Н. Борец, И.М. Раренко, В.В. Руснак. Анизотропия оптико-рефрактометрических параметров и многоэлектронной оптическойпсевдощели монокристаллов CdSb. // VI Всесоюзное совещ.«Материаловедение полупроводниковых соединений группы А II В Y ». –Каменец-Подольский, 29-31 мая. – 1984. М.1984. –С. 107-108.

Андрій ЯрухНауковий керівник – доцент Струтинська Л.Т.Дослідження залежності параметрів пресованихтермоелектричних матеріалів на основі Bi 2 Te 3 від їхтовщиниПресування порошку широко використовується длявиготовлення віток термоелементів з матеріалу на основі Bi 2 Te 3[1]. Перевагою цього методу є його велика продуктивність іможливість отримання віток з різною геометричною формою іточно заданими параметрами.Пресовані матеріали на основі Bi 2 Te 3 отримують з порошкупопередньо синтезованого матеріалу, з суміші порошків вихіднихкомпонентів, взятих у стехіометричному співвідношенні.Використовують два методи пресування: холодне пресування,яке полягає в брикетуванні порошку в холодній пресформі зподальшим спіканням у вакуумі, в атмосфері водню, абоінертного газу, і гаряче пресування порошку в нагрітій пресформіз додатковим відпалом зразка.Спіканняпорошківсинтезованогоматеріалусупроводжується рекристалізацієюзразків, зменшенням концентраціїдефектів, поліпшенням контактівміж зернами і дифузійнимвирівнюванням складу матеріалу.Метою даної роботи євизначення впливу технологічнихрежимів отримання пресованихтермоелектричних матеріалів наоснові Ві 2 Те 3 на їх параметри вРис. 1. Залежністьзалежності від їх товщини.щільності холодно-пресованого Bi 2 Te 3 відСпікання Bi 2 T e 3 ізпорошкоподібних компонентівтиску пресування ітемператури спікання.вище температури плавленнявісмуту (271,5°С) викликаєзменшення щільності.Щільність близька до щільності монокрис тала отримуєтьсяпри тиску P пр = 5-6 т/см 2 і Т сп = 380°С. Час спікання 1 год.Збільшення тривалості спікання до 10 годин не ущільнює зразки.Для досягнення точних розмірів і ущільнення зразкавикористовують холодне допресовування після спікання.Тертя матеріалу по стінках пресформи під час пресування n-Bi 2 Te 2,4 Se 0,6 призводить до утворення поверхневого шару,в якомузерна орієнтовані несприятливо [1]. Поверхневий шар іззміненими властивостями утворюється також внаслідокнерівномірного розподілу тиску пресування. Цей ефект виникає врезультаті внутрішнього тертя в матеріалі, який пресується ітертя по стінках пресформи. Під впливом поверхневого шарутермоелектрична ефективність n-Bi 2 Te 2,4 Se 0,6 зменшується призменшенні розмірів зразка через зниження електропровідності.Таблиця 1. Вплив розміру зразка на властивостіхолодно пресованих n-Bi 2 Te 2,4 Se 0, 6 [2]Тип Розмірσ, χ, zTРозмірα,провід зерен,(Ом· мВт/(призразка, мм мкВ/Кності ммсм) -1 см·К 300°K)80×10×10 -176,5 950 11,7 0,760,06– 10×10×10 -178880 11,4 0,73n0,5 5×5×5 -172 835 11,2 0,663×3×5 -174 750 10,8 0,63Пресованим термоелектричним матеріалам на основі Bi 2 Te 3властиво деяке упорядкування зерен: їх площина спайностірозташована переважно перпендикулярно до напрямкупресування [1]. Це пояснюється тим, що під час подрібненнязлиток вихідного матеріалу розколюється по площині спайності, ічастинки порошку приймають форму пластинок, площина якихспівпадає з пл ощиною спайност і.Список літератури1. Гольцман Б.М., Кудинов В.А., Смирнов И.А. Полупроводниковыетермоэлектрические материалы на основе Ві 2 Те 3 . – М.: Наука,1972, 320 с.2. А. Н. Воронин, Р. З. Гринберг Труды ІІ Международнойконференции по порошковой металлургии, Прага, 1966.- Т. С.110.

Віталій ЯскевичНаукові керівники – проф. Хандожко О.Г.,асист. Саміла А.П.Термометр на основі ядерного квадрупольногорезонансуЗапропоновано вимірювач температури, який використовуєявище резонансного поглинання радіочастотного поля ізотопами35 Cl у сполуці KClO 3 . Зазначена речовина має інтенсивну лініюядерного квадрупольного резонансу (ЯКР) хлору, частота якогозалежить від температури (4÷5 кГц/градус у діапазоні 27÷29МГц). Відносно мала ширина спектральної лінії ЯКР 35 Cl ≈600 Гцдозволяє її застосувати для створення вимірювача температури вдіапазоні -196÷100 о С з точністю вимірювань до 0,001 о С [1].Функціональна схема термометра наведена на рис.1.Головним елементом вимірювача є автогенератор слабкихколивань – автодин [2], який генерує високочастотні коливання вдіапазоні 26÷30 МГц. Термометрична речовина з об’ємом 1см 3розміщується у котушці коливального контуру L 0 C 0 . Демодуляціялінії поглинання ЯКР здійснюється в самому автогенераторі інизькочастотний сигнал з частотою 70÷150 Гц потрапляє населективний підсилювач. За рахунок звуження смугипропускання покращується співвідношення сигнал/шум і післяфазового детектування результат виводиться на індикатор.Для модуляції ефекту ЯКР передбачено модулятор, якийперіодично змінює магнітне поле у зразку котушкоюL м .Рис.1. Функціональна схема термометраВідлік температури ведеться з вимірів частоти положенняцентра лінії. Для визначення температури застосованаінтерполяційна формула, яка встановлює зв’язок частоти (ν 0 ) ЯКР35 Cl в KClO 3 з температурою Т [3]:⎛ 2 1 2⎞v ( T)= 29038908−183455⎜+ +⎟− (8630−80,9228T−0147200700⎜ 111 ⎟TTT⎝ e −1e −1e −1⎠23−54−850,190438T+ 0,0114574T− 2,91503⋅10T + 4,38488⋅10T ), ГцЧастота ЯКР 35 Cl у сполуці KClO 3 ,яка відповідає температурі 20 о Сскладає ν 0 =28,213351±2 Гц (рис.2).Нелінійна залежність частоти відтемператури не дозволяє здійснитибезпосередній відлік температури,тому для оперативного визначеннязн ачень температури, особливо при їїзміні, треба користуватися програм ою,яка описує функціональну залежністьν 0 (Т).Описаний ЯКРтермометрпланує ться застосувати дляРис.2. Лінія Я КРградуювання контактних термометрів35 Cl усполуці KClO3 при 20на основі термопар.о ССписок літератури :1. Горбатий В. П. Сучасний стан ЯКР термометрії. / В.П. Горбатий //Межд. научно-практическая Интернет-конференция «Современныепроблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве иобразовании 2011». – ( www.sworld.com.ua/konfer20/276.htm).2. Самила А.П. Шумовые характеристики автодинного спин-детектора /А.П. Самила, В.А. Хандожко // Современные проблемы радиотехники ителекоммуникаций РТ-2011: матеріали міжнародної науково-технічноїконференції. 11–15 апреля 2011р. – Севастополь, – С. 378..3. Современное состояние, проблемы и перспективы высокоточнойЯКР-термометрии / Воробьев И.В., Саватеев А.В. // Изв.АH СССР, сер.физич., 1975 г., №12, с.2635 - 2641.