Oliinyk S. Physical basis of formation of electrical and photoelectric properties of AIIBVI crystals and electrical properties of multicomponent coatings

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0523U100214

Applicant for

Specialization

  • 01.04.07 - Фізика твердого тіла

30-11-2023

Specialized Academic Board

Д 35.052.13

Lviv Polytechnic National University

Essay

The dissertation is devoted to the problem of developing the physical foundations of the formation of the electrical and photoelectric properties of high-resistance AIIBVI crystals, as well as the electrical properties of WC coatings and the high-entropy Ti-V-Zr-Nb-Hf alloy. The complex of new methods of research of electrophysical and photoelectric properties of high-resistance crystals has been developed. The regular changes in the low-frequency complex permittivity in Cd1-xZnxTe and ZnSe crystalline ingots were established and explained. The regularities of the effect of doping Cr (1018 сm-3) and Bi (10-3 wt. %) on the electrophysical properties of ZnSe and CdWO4 crystals, respectively, were established. New composite materials based on AIIBVI crystals were obtained and studied. For the first time, the stabilization of of Cd1-xZnxTe crystals in the low-frequency region under the influence of ultra-small exposure doses of gamma radiation (10 – 40 R) was established, and their sensitivity of to gamma radiation (700 μR/hour) was experimentally discovered and explained. For the first time, a correlation between the macroscopic heterogeneity of electrophysical properties and the density of growth inclusions of Ti-V-Zr-Nb-Hf coatings was established. The correlation between microhardness, crystal lattice constant and the region of coherent scattering of WC coatings was revealed.

Research papers

1. Chugai O.O., Poluboiarov O.O., Oleynick S.V., Sulima S.V., Voloshin O.O., Zaitsev R.V., Kirichenko M.V. Scanning photodielectric spectroscopy of CdZnTe crystals under additional non-monochromatic illumination. – Sensors and Actuators, A: Physical. – 2021. – V. 328. – Article 112772.

2. Poluboiarov O.O., Chugai O.N., Oleynick S.V., Sulima S.V. Dielectric properties and quality of Cd1-XZnXTe crystals for gamma radiation detectors. – Sensors and Actuators A: Physical. – 2016. – V. 244. – P. 233 – 236.

3. Horban V.F., Serdiuk I.V., Chuhai O.M., Voloshyn O.O., Oliinyk S.V., Veselivska H.H., Danylenko M.I., Sliusar D.V., Stolbovyi V.A., Kalahan O.S. Specific Features of the Structure and Electrophysical Characteristics of Nitride Coatings Based on Ti–V–Zr–Nb–Hf High-Entropy Alloy. – Materials Science. – 2021. – V.57, no. 3. – P. 428 – 433.

4. Kolesnyk V.P., Chuhai O.М., Kalakhan O.S., Voloshyn O.О., Oleinyk S.V., Veselivs’ka H.H. Structure and Properties of Ionic-Plasma WC Coatings. – Materials Science. – 2019 – V.55, no.2. – P. 220 – 224.

5. Chugai O.M., Gerasimenko A.S., Komar' V.K., Nalivaiko D.P., Oleinik S.V., Podshivalova O.V., Sulima S.V., Novokhatskaya T.N. Effect of dopant Cr ions on the dielectric properties of melt-grown ZnSe crystals. – Physics of the Solid State. – 2013. – V. 55. – P. 60 – 63.

6. Abashin S.L., Komar V.K., Nalyvaiko D.P., Oleynick S.V., Puzikov V.M., Rom M.A., Sulima S.V., Chugai O.N. Influence of dielectric relaxation on the contactless resistivity measurement of semiinsulating CdZnTe crystals. – Telecommunications and Radio Engineering (English translation of Elektrosvyaz and Radiotekhnika). – 2011. – V. 70, No 13. – P. 1203 – 1215.

7. Komar V.K., Sulima S.V., Chugai O.M., Abashin S.L., Nikolov O.T., Oleinik S.V., Puzikov V.M., Terzin I.S., Yatsina Y.A. Effect of ionizing radiation in ultrasmall doses on dielectric properties of CdZnTe crystals with anomalously high polarizability. – Technical Physics Letters. – 2011. – V. 37. – P. 589 – 592.

8. Chugai O.M., Gerasimenko A.S., Komar’ V.K., Morozov D.S., Oleinik S.V., Puzikov V.M., Rizak I.M., Sulima S.V. Dielectric properties of ZnSe crystals grown from melt. – Physics of the Solid State. – 2010. – V. 52. – P. 2467 – 2471.

9. Poluboiarov O., Chugai O., Oliinyk S., Sliusar D., Sulima S. Effect of low-dose-rate ionizing radiation on the complex dielectric permittivity of CdZnTe crystals. – Lithuanian journal of physics. – 2023. – V. 63, no. 1. – P. 35 – 39.

10. Slusar D., Isakov O., Kolesnyk V., Chugai O., Oliynick S. Computer Simulation of Abnormal Glow Discharge in Inverse Magnetron Sputtering Systems with Sectioned Cathode Units. – Springer, Cham, 2021, October. – P. 311 – 320.

11. Chugai O.M., Oleynick S.V., Voloshin O.O., Galkin S.M., Sidelnikova L.Iu., Sosnytska O.O. Influence of Electromagnetic Radiation of Different Quantum Energy on Dielectric Properties of Composites Based on Crystals CdZnTe and ZnSe. – Advances in Intelligent Systems and Computing. – 2020. – V. 1113. – P. 139 – 150.

12. Chugai O.M., Tupitsyna I.A., Oleynick S.V., Voloshin O.O., Luniov I.V. Influence of Bi doping and high-temperature annealing on optical and dielectric properties of CdWO4 crystals. – Functional Materials. – 2020. – V. 27, № 2. – Р. 245 – 251.

13. Poluboiarov O.O., Chugai O.N., Voloshin O.O., Zherebyatiev D.P., Oleynick S.V., Sulima S.V. Inhomogeneity of dielectric properties of cadmium zinc-telluride crystals grown from melt. – Functional materials. – 2016. – V. 23, № 3. – Р. 378 – 381.

14. Литовченко Л.В., Колесник В.П., Чугай О.М., Бояркін А.О., Слюсар Д.В., Степанушкін М.П., Олійник С.В. Особливості побудови системи електроживлення інверсної магнетронної розпорошувальної системи для формування багатокомпонентних покриттів (спосіб управління процесом розпорошення та його практична реалізація) – Радіоелектронні і комп'ютерні системи. – 2019. – № 2 (90). – С. 99 – 107.

15. Чугай О.М., Абашин С.Л., Олійник С.В., Луньов І.В. Вплив механічної обробки поверхні на діелектричні та фотодіелектричні властивості кристалів AIIBVI. – Авіаційно-космічна техніка і технологія. – 2021. – №3. – С. 73 – 78.

16. Чугай О.М., Полубояров О.О., Олійник С.В., Волошин О.О., Зайцев Р.В., Кіріченко М.В. Макроскопічна неоднорідність оптичних, діелектричних і фотодіелектричних властивостей кристалів ZnSe. – Авіаційно-космічна техніка і технологія. – 2020. – № 6(166). – С. 54 – 60.

17. Слюсар Д.В., Колесник В.П., Чугай О.М., Литовченко Л.В., Іщенко Є.І., Олійник С.В. Вплив попередньої підготовки поверхні підкладок на морфологію двокомпонентних покриттів, отриманих в інверсній магнетронній розпорошувальній системі. – Авіаційно-космічна техніка та технологія. – 2019. – № 1 (153). – С. 79 – 85.

18. Литовченко Л.В., Колесник В.П., Чугай О.М., Бояркін А.О., Слюсар Д.В., Степанушкін М.П., Олійник С.В. Особливості побудови систем електроживлення інверсної магнетронної розпорошувальної системи для формування багатокомпонентних покриттів (практичні аспекти розробки резистивних ланцюжків у складі генератора плазми). – Авіаційно-космічна техніка та технологія. – 2019. – № 5 (157). – С. 12 – 23.

19. Слюсарь Д.В., Колесник В.П., Чугай О.Н., Литовченко Л.В., Степанушкин Н.П., Абашин С.Л., Олейник С.В. Вплив різних факторів на морфологію поверхні покриттів типу WC, що осаджені іонно-плазмовим методом. – Авіаційно-космічна техніка та технологія. – 2018. – № 6 (150). – С. 76 – 82.

20. Чугай О.М., Олійник С.В., Колесник В.П., Полубояров О.О., Слюсар Д.В., Сулима С.В., Волошин О.О. Діелектричні, оптичні та фотоелектричні властивості кристалів AIIBVI, вирощених з розплаву: монографія. – Харків : Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2021. – 191 с.

21. Чугай О.М., Терзін І.С., Комар В.К., Новохатська Т.М., Полубояров О.О., Сулима С.В., Олійник С.В., Шматко О.О. Спосіб вимірювання питомого електроопору високоомних твердих розчинів напівпровідників: пат. на винахід № 76300 Україна МПК (2012) G01R 31/26; заявник й патентовласник Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є.Жуковського „Харк. авіац. ін.-т”; Заявл. 09.07.2012; Опубл. 25.10.2012, Бюл. №24. – 8 с.

22. Чугай О.М., Комар В.К., Сулима С.В., Пузіков В.М., Герасименко А.С., Абашин С.Л., Олійник С.В., Морозов Д.С. Спосіб вимірювання питомого електроопору високоомних твердих розчинів напівпровідників: пат. на винахід №90037 Україна, МПК G01R 31/26; заявник і патентовласник Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського «Харк. авіац. ін-т»; Заявл. 17.06.2008; Опубл. 25.03.2010, Бюл. № 6. – 6 с.

23. Чугай О.М., Абашин С.Л., Герасименко А.С., Комар В.К., Новохатська Т.М., Полубояров О.О., Олійник С.В., Сулима С.В. Спосіб визначення фотоактивних центрів в кристалічних матеріалах: пат. на винахід №78882 Україна, МПК (2012) G01N 13/00; заявник і патентовласник Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є.Жуковського „Харк. авіац. ін.-т”. – № u2012 08435; Заявл. 09.07.2012; Опубл. 10.04.2013, Бюл. №7. – 6 с.

24. Галкін С.М., Рибалка І.А., Сосницька О.О., Волошин О.О., Чугай О.М., Олійник С.В. Спосіб визначення розподілу електрофізичних неоднорідностей в кристалічному матеріалі: пат. на винахід № 123325 Україна МПК G01J 5/50 (2006.01) та G01N 27/22 (2006.01); заявники й патентовласники Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної Академії Наук України і Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут"; Заявл. 21.12.2018; Опубл. 17.03.2021, Бюл. №11. – 8 с.

25. Чугай О.М., Абашин С.Л., Пузіков В.М., Комар В.К., Олійник С.В., Сулима С.В. Спосіб визначення розподілу електрофізичних неоднорідностей в кристалічних матеріалах: пат. на винахід № 92595 Україна МПК G01J 5/50, G01N 27/22; заявник й патентовласник Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є.Жуковського „Харк. авіац. ін.-т”; Заявл. 20.06.2007; Опубл. 25.11.2010. – 6 с.

26. Чугай О.М, Терзін І.С., Комар В.К., Охрімовський А.М., Олійник С.В., Полубояров О.О., Сулима С.В., Яцина Ю.А. Спосіб вимірювання експозиційної дози електромагнітного випромінювання: пат. на винахід № 76301 Україна МПК (2012) G01T 1/24; заявник й патентовласник Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського „Харк. авіац. ін.-т”; Заявл. 09.07.2012; Опубл. 25.12.2012, Бюл. № 24. – 8 с.

27. Чугай О.М., Полубояров О.О., Олійник С.В., Волошин О.О., Зайцев Р.В., Кіріченко М.В. Макроскопічна неоднорідність оптичних, діелектричних і фотодіелектричних властивостей кристалів ZnSe. Міжнародна науково-практична конференція “Integrated Computer Technologies in Mechanical Engineering” ICTM-2020: тези доп. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2020. –C. 21 – 25.

28. Чугай О.М., Волошин О.О., Олійник С.В., Галкін С.М., Сідельнікова Л.Ю., Сосницька О.О. Дослідження впливу електромагнітного випромінювання з різною енергією квантів на діелектричні властивості композитів на основі кристалів CdZnTe і ZnSe. Міжнародна науково-практична конференція “Integrated Computer Technologies in Mechanical Engineering” ICTM-2019 («Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні» ІКТМ-2019): Тези доп. – Харків : Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. – Том 2. –С. 147 – 150.

29. Chugai O.N., Gavrishuk E.M., Balabanov S.S., Oleynick S.V. et. al. Effect of alloying chromium atoms on the defect structure and electrical properties of polycrystalline zinc selenide grown by CVD-method. Abstr. of Int. Conf. “Functional Materials” ICFM – 2011. – Partenit, Crimea, Ukraine, October 3 – 8. – 2011. – P. 153.

30. Komar V.K., Abashin S.L., Chugai O.N., Oleynick S.V. et. al. Composition Irregularities and Electrophysical Properties of Melt-Grown CdZnTe Crystals. Int. Conf. on Crystal Growth (ICCG-16) in conjunction with The 14th International Conference on Vapor Growth and Epitaxy (ICVGE-14). – Beijing, China, August 8 – 13. – 2010.

31. Gerasimenko А.S., Komar V.K., Morozov D.S., Oleynick S.V. et. al. The influence of Cr alloying atoms on dielectric properties of ZnSe laser crystals. Abstr. Of Int. Conf. “Functional Materials” ICFM – 2009. – Partenit, Crimea, Ukraine, October 5 – 10. – 2009. – P. 341.

Files

Similar theses