Пензенские ученые исследовали синергетический эффект различных типов обработок порошков полупроводниковых оксидов

Руководитель научной группы, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Нано- и микроэлектроника» ПГУ Игорь Пронин заявил, что в исследовании пензенские ученые совместно с учеными Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова управляют структурой порошков оксида цинка, который используется в большом спектре применений, начиная от сенсорики и заканчивая пьезогенераторами, солнечными элементами, прозрачными токопроводящими электродами.

«Одной из важнейших задач нанотехнологий является разработка подходов по гибкому управлению наноархитектурой поверхности и объема материалов. В нашем исследовании мы впервые показали, что комбинация различных типов обработок порошков полупроводниковых оксидов приводит к такой модификации поверхности, которая недостижима отдельно взятыми способами. В качестве методов используем термический отжиг в вакууме, механический размол в планетарной мельнице, облучение пучком электронов», – пояснил ученый.

Данным проектом, опубликованным в международном журнале "Nanomaterials", заинтересовались сотрудники Научно-исследовательского института Электронно-механических приборов (НИИЭМП), поскольку по технологии будет налажено производство варисторного порошка и варисторов на основе оксида цинка.

Новаторство научной группы заключается в том, что пензенские ученые одними из первых применили комбинацию трех факторов для модификации порошка оксида цинка, а именно размол, отжиг и облучение. Технология применяется в зависимости от цели употребления материала — появляются новые типы дефектов, которые и влияют на новые свойства. Материал в дальнейшем используется для создания конкретных приборов.

«Особенность этой работы в том, что мы впервые установили, что комбинация различных методов для конечного результата не достижима при отдельном использовании этих методов. Синергия производит новое», – подчеркнул Игорь Пронин.

Отмечается, что порошок уже прошел все необходимые испытания и исследования, на его основе изготовлены лабораторные образцы варисторов (применяются как в высоковольтных установках до 20 кВ, так и в низковольтных от 3 до 200 В в качестве ограничителя напряжения).

На данном этапе ученые ПГУ совместно с сотрудниками НИИЭМП планируют провести внедрение устройств на основе оксида цинка в реальный сектор экономики.