JM Free Ebooks - шаблон joomla Форекс
Душанбе, 10 Августи 2020 03:59

Бунёд ва рушди озмоишгоҳи электроникаи квантӣ

Муаллиф: Т.Алидодов

  Кашф ва таҳқиқи табиати квантии микроолам ва ба вуҷуд омадани самти электроникаи квантӣ ҳамчун соҳаи ҷавон ва самараноки физика яке аз дастовардҳои барҷастаи илм ва технология дар асри XX мебошад. Қариб дар тамоми соҳаҳои илм, техника ва иқтисодиёт, равандҳо ва истеҳсолоти комилан нави технологӣ ба вуҷуд омаданд. Ҷамъияти иттилоотӣ (аз ҷумла Интернет) дар асоси истифодаи компютерҳо ва шабакаҳои фарохмаҷрои алоқаи глобалии нахӣ оптикӣ ва моҳворавӣ ташаккул ёфт ва ба суръат рушд кард. Ҳамаи инҳо бо пайдоиши электроникаи квантӣ ва технологияҳои ба он алоқаманд, пеш аз ҳама лазерҳои диапазонҳои басомад ва тавоноиҳои  гуногун, хусусиятҳои хоси тарроҳӣ, пайдо шуданд.

  Санаи бунёдии электроникаи квантиро чунин метавон баррасӣ кард: 1896 - кашфи электрон аз ҷониби Ҷ.Ҷ. Томсон ва ҳатто соли 1883 - кашфиёти Т.А. Эдисон дар бораи эффект, ки ҳоло номи худро дорад - гузариши ҷараён аз электроди манфӣ ба мусбӣ дар вакуум.

  Дар бораи электроникаи квантӣ сухан ронда, бо итминони баланд метавон санаи таваллуди онро муайян кард – соли 1954. Маҳз дар соли 1954 аввалин дастгоҳҳои квантӣ пайдо шуданд - генераторҳои молекулавӣ дар асоси аммиак, дар собиқ Иттиҳоди Шуравӣ аз ҷониби Н.Г. Басов ва А.М. Прохоров, дар ИМА аз ҷониби С. Таунс ба кор дароварда шудаанд.

 Дар таърихи Тоҷикистони соҳибистиқлол соҳаи электроникаи квантӣ аз соли 1957, пас аз таъсиси Академияи илмҳои Ҷумҳурии Тоҷикистон оғоз ёфта, рушд намуда истодааст. Аз соли 1962 бо номи лабораторияи физикаи нимноқилҳо ва аз соли 1971 дар сохтори Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умарови Академияи миллии илмҳои Тоҷикистон ҳамчун лабораторияи электроникаи квантӣ ташкил ёфта, корҳои бисёри илмӣ-таҳқиқотӣ дар соҳаи сохтан ва таҳқиқи асбобҳои нурафкананда дар асоси кристаллҳои арсенида галий ва фосфиди индий гузаронида шудаанд. Хусусан, коркарди лазерҳои нимноқилӣ дар асоси гетеросохторҳои GaInPAs/InP бо басомади 1,06мкм, махсус муофиқи тақсимоти Академияи илмҳои Итиҳоди Шӯравӣ ба души Иститути физикаю техникаи ба номи С.У. Умаров вогузор карда шуд, назаррас мебошанд. Аз аввали таъсисёбии лабораторияи электроникаи квантӣ (1969) Исмоилов Исроил доктори илмҳои физикаю математика, узви вобастаи Академияи илмҳои Ҷумҳурии Тоҷикистон ҳамчун асосгузор, мудирияти онро ба души худ гирифта, то охири соли 2016 фаъолият кардааст. Корҳои илмӣ-таҳқиқотӣ асосан то солҳои 1988 дар авҷи баланди эҷодӣ қарор доштанд. Дар ин давра аввал  гетеролазерҳо дар асоси пояи арсениди галий ва фосфиди индий сохта, таҳқиқ мешуданд.  Вақте, соли 1976 гетеросохторҳои дутарафа кашф шуданд, лаборатория электроникаи квантӣ ба сохтани лазерҳои инжексионӣ дар асоси гетеросохторҳои дутарафаи GaInPAs/InP шурӯъ намуд. Дар ин давра дар асоси технологияи эпитаксияи фазаи моеъгӣ (ЖФЭ) сабзондани диодҳои лазерӣ, диодҳои нурафкананда (севтодиодҳо) ва табдилдиҳандаҳои энергияи офтоб (фотодиодҳо) ба роҳ монда шуданд. Диодҳои лазерӣ бо афканишоти дарозии мавҷашон баробар ба 1.06мкм, диодҳои нурафканандаи рахҳои сурх ва инфрасурх, лавҳаҳои офтобии қабули вертикалӣ, аз ҷумлаи муваффақиятҳои калони ба даст оварда, ҳисобида мешуданд. Хосиятҳои спектралии ин кристаллҳоро таҳлил карда, барои боз ҳам самаранокии онҳоро баланд бардоштан, корҳои илмӣ-таҳқиқотии бисёре гузаронида мешуданд. Дар охири солҳои 80-ум ректори квартсии мавҷудбударо такмил дода, сабзондани диодҳои лазерии квантӣ андозадоштароро ба роҳ монда буданд, ки дар он давра дастоварди хуб ба ҳисоб мерафт. Ин давраро ҳамчун давраи тиллои рушди элетроникаи квантӣ дар Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умаров қайд намоем, хато намешавад. Як мактаби махсуси мутахасисони соҳа ташкил карда шуд, аз устодони барҷастаи академияи илмҳои Иттиҳоди Шуравӣ, ба монанди академик Басов Н.Г, Елесев П.Г., сарчашма мегирифт. Дар ин самт шогирдҳои варзидаи ин шахсиятҳо ба воя расиданд, ки як қатори онҳо дар институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умаров бомувафақият корҳои илмӣ-таҳқиқотиро анҷом дода, сазовори унвонҳои докторӣ ва номзадиро сазовор шуданд. Исмоилов Исроил шогирди академик Басов Н.Г. ба ҳисоб рафта, худ боз ба корҳои илмии Ахмедов Давроналӣ ва дигарон роҳбарӣ намудааст. Аз академик Елесеев П.Г. шогирд ва давомдиҳандаи корҳояшон Шохуҷаев Нуроншо ба ҳисоб мерафт, ки дар навбати худ роҳбарии корҳои илмии Аваз Файзуллоевро ба уҳда гирифта буд. Хизмати асосии ин олимон дар соҳаи электроникаи квантӣ басо бузург аст. Хизматҳои шоёни номзади илмҳои техникӣ Кабутов Қурбонҷон ва номзадҳои илмҳои физикаю математика Шохӯҷаев Н. ва А.Тоировро махсусан қайд кардан мумкин аст. Кабутов Қ. ҳамчун технолог дар дастгоҳи реактори квартсӣ киристаллҳоро месабзонд, Шохуҷаев Н. бошад, таҳлили хосиятҳои физикию спектралии онҳоро мегузаронд. Натиҷаи корҳои илмӣ-тадқиқоти дар маҷалаҳои бонуфузи ҷаҳонӣ, “Квантовая электроника”, “Физика техника полупроводников” ба чоп расиданд.

  Дастовардҳои асосӣ, ки дар солҳои 70-80-ум ба даст оварда шуда буданд, сохтани лазери инжексинӣ бо афканишоти дарозии мавҷ баробар ба 1.06мкм, диодҳои нурафканандаи ранги сурх ва инфрасурх, элементҳои офтобии ба таври вертикали қабулкунанда, мебошанд.

  Дар охири солҳои 80-ум яке аз дастовардҳои дигар, ин сохтани диодҳои лазерӣ бо андозагирии квантӣ мебошад, ки бо такмил додани ячейкаҳои реактори квартсӣ ба даст оварда шуд. Лабораторияи электроникаи квантӣ албата дар ин давра дар миқёси Институтҳои физикаю техникаи Академия илмҳои Итиҳоди Шуравӣ шуҳрати калоне ба даст оварда буд.

  Баъди пош хӯрдани Итиҳоди Шуравӣ, нооромиҳои солҳои 90-ум паст рафтани иқтисодиёт, тарки Ҷумҳурӣ намудани муттахасисони баландихтисос таъсири худро ба корҳои илмии тамоми соҳаи Академия илмҳо расонида буд. Бо қатъ шудани алоқа байни ҷумҳуриҳои собиқ Итиҳоди Шуравӣ ҳамкориҳои илмӣ-таҳқиқотӣ ҳам қатъ шуданд. Бо норасоии маводҳои зарурӣ ва мутахасисони ботаҷриба корҳои илмии таҷрибавӣ кам гузаронида мешуданд. Корҳои илмӣ асосан ба моделсозӣ ва таҳқиқи диодҳои лазерии дар солҳои то 90 сохташуда, гузаронида мешуданд.

  Дар давраи ҳозира мавзӯҳои илмӣ-тадқиқотӣ ба беҳтар кардани самараноки нурафкании диодҳои лазерӣ дар асоси гетеросохторҳои дутарафа GaInPAs/InP бахшида шудаанд. Корҳои ба сомон расондаи номзади илмҳои физикаю математика Абдуалӣ Тоиров, ки аз соли 2016 то 2020 ҳамчун мудири лаборатория роҳбарии корҳои илмӣ-тадқиқотиро ба ӯҳда доштанд, махсус қайд кардан зарур аст. Шодравон А. Тоиров тавонистанд корҳои амалии тадқиқотиро ба роҳ монанд ва дар ин самт ду шогирдро роҳбарӣ мекарданд. Яке аз шогирдашон бомуваффақият рисолаи магистриро ҳимоя намуд ва шогирди дигар ҳоло дар арафи ҳимояи рисолаи PhD-докторӣ  мебошад. Яке аз дастовардҳои назарас ин дар лавҳаи InP бо усули олудакунии химиявӣ пайдо кардани наносохторҳо мебошад, ки натиҷаҳояшон алакай ба чоп расидаанд. Нисбати иҷрои корҳои ба нақша гирифта албата кӯшиши зиёде ба харҷ додан лозим меояд. Соҳаи электроникаи квантӣ дар замони ҳозира аз ҷиҳати технология ба дараҷаи баланди тарақиёташ расидааст. Маводҳо ва асбобҳои оптоэлектронӣ дар асоси нанотехнология сохта мешаванд. Сабзонидани кристаллҳо дар асоси технологияҳои фазаи буғии эпитаксия ва зол-гел гузаронида шуда, маводҳои андозаи квантиро ба даст меоваранд. Барои сохтани элементҳои офтобӣ ва лазерҳои инжексионӣ бо андозагирии квантӣ дар асоси гетеросохторҳои дутарафа GaInPAs/InP имконияти ташкил кардани технология зол-гел вуҷуд дорад. Ин технология, яке аз технологияи содда ва камхарҷ ба ҳисоб рафта, ба роҳ мондани он иҷрои нақшаҳои пешгирифтро осон мегардонад.

  Барои иҷрои нақшаҳои пешгирифта ва баланд бардоштани самаранокии корҳои илмӣ-тадқиқотии озмоишгоҳи Эленктроникаи квантӣ, мо ҳоло базаи техникии озмоишгоҳро бо асбобҳои ҳозиразамон мустаҳкам намуда истодем ва дар самти ба кор ҷалб намудани мутахасисони варзида ва тайёр намудани мутахасисони ҷавон барои давом додани мактаби касбӣ чораҳо дида шуда истодаанд.

  Дар доираи эълон шудани «Саноаткунонии босуръати кишвар ҳамчун ҳадафи чоруми миллӣ» ва эълон шудани солҳои 2020–2040 ҳамчун «Бистсолаи омӯзиш ва рушди фанҳои табиатшиносӣ, дақиқ ва риёзӣ дар соҳаи илму маориф» аз ҷониби Асосгузори сулҳу ваҳдати миллӣ, Пешвои миллат, Президенти Ҷумҳурии Тоҷикистон, муҳтарам Эмомалӣ Раҳмон иҷрои нақшаҳои дар пеш гирифта истода, ҳамчун як саҳми олимони Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умаров дар рушди Тоҷикистони соҳибистиқлол хоҳад буд.

 

                                                                    Т.Алидодов

И.в. мудири озмоишгоҳи электроникаи квантии

Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умарови

Академияи миллии илмҳои Тоҷикистон

Хондан 333 маротиба
Маводҳои дигар дар ин бахш: « Вартаи сиёҳ – пайдоиш ва намудҳои он