Laboratoriya mudiri — Usmonov Shukrullo Negmatovich, fizika-matematika fanlari doktori. «Yarimo‘tkazgichli kristallarni o‘stirish» laboratoriyasi 1959 yilda akademik M.S. Saidov rahbarligida O‘zbekiston Respublikasi Fanlar Akademiyasining Fizika-texnika institutida tashkil etilgan. Laboratoriyada ilmiy-tadqiqot ishlari yarimo‘tkazgich materiallar va ular asosida qurilmalar ishlab chiqarish texnologiyasining fizik-kimyoviy asoslarini o‘rganish bo‘yicha amalga oshiriladi. Asosiy vazifalar ko‘pkomponentli bir va ikki fazali tizimlarda kimyoviy elementlarning o‘zaro ta’siri va taqsimlanishi qonuniyatlarini o‘rganish bo‘lib, ular yarimo‘tkazgich materialshunosligi va qattiq jism elektronikasi, ayniqsa, quyosh elementlari va yorug‘lik diodlarida qo‘llaniladi. Laboratoriya tadqiqotlarining asosiy yo‘nalishi yarimo‘tkazgichli yangi qattiq eritmalarning sintezining fizikaviy-texnologik xususiyatlarini aniqlash, ikki va ko‘pkomponentli qattiq eritmalarda o‘z-o‘zini tashkillashtirish modellari, elementar yarimo‘tkazgichlar va III-V hamda II-VI guruhidagi yarimo‘tkazgich birikmalar asosida nano-, gomo- va geteroqatlamlarni olish, shuningdek, ulardagi fotovoltaik, termovoltaik, fototermovoltaik va nurlanish effektlarini o‘rganishdan iborat. Laboratoriyada 2 nafar fan doktori, 4 nafar fan nomzodi, 2 nafar izlanuvchi, 2 nafar tayanch doktorant va laborantlar ilmiy faoliyat bilan shug‘ullanadi. Laboratoriyada 8 nafar fan doktori, ulardan 1 nafari O‘zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining akademigi, 3 nafari O‘zbekiston Respublikasining davlat mukofoti laureatlari, va 27 nafar fan nomzodlari tayyorlangan. Laboratoriyaning asosiy yutuqlari Laboratoriyada yarimo‘tkazgich materiallar va yorug‘lik hamda issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantiruvchilarni tadqiq qilishning yangi yo‘nalishlariga asos solingan: 1) yarimo‘tkazgich birikmalarining uzluksiz qattiq eritmalari; 2) kirishmali fotovoltaika. Yarimo‘tkazgichli yangi qattiq eritmalarni hosil qilishni tartibga solish bo‘yicha yangi hodisa va qator nazariy va tajribaviy tadqiqotlar asosida qattiq eritmalar va ulardagi kirishma atomlarining o‘zaro ta’sirlarini oydinlashtirish bo‘yicha uchta konsepsiya rivojlantirilgan: 1) yangi turdagi yarimo‘tkazgichli uzluksiz qattiq eritmalarning mavjudligi va ularni qo‘llash istiqbollari; 2) quyosh elementlari va termofotovoltaik tizimlarning samaradorligini sezilarli darajada oshirish maqsadida foto va issiqlik elementlarida qo‘shimcha fotovoltaik va fototermovoltaik ta’sirlarni amalga oshirish yo‘llari; 3) faqat qattiq eritmalarga xos bo‘lgan fizik hodisalar. Qattiq eritmalarning yangi turlarini yaratish konsepsiyasini ishlab chiqish uchun quyidagi g‘oyalar taklif etilgan: elementar yarimo‘tkazgichlarning molekulalari - C2, Si2, Ge2, Sn2, ularning kombinatsiyalari CGe, CSn, SiGe, SiSn, GeSn va ularning murakkabroq kombinatsiyalari yangi, avval ma’lum bo‘lmagan kimyoviy birikmalardir, ular an’anaviy holat diagrammalari bilan tasvirlanmaydi, elementar yarimo‘tkazgichlar va III-V, II-VI binar birikmalarning yangi kimyoviy birikmalari metall erituvchilarda erigan holda, erish haroratidan pastroq haroratda, molekulalar ko‘rinishida mavjud bo‘lib, past haroratli suyuq fazadan epitaksial qatlamlarni kristallashtirish vaqtida qattiq eritmalarni hosil qiladi. Turli elementlarni ko‘pkomponentli tizimlarda erish darajasi uchun formula taklif qilingan va yangi uzluksiz qattiq eritmalarni hosil qilish shartlari taklif etilgan, ular erituvchi komponentlar molekulalari atomlarining valentliklari yig‘indisining tengligi va kovalent radiuslari qiymatlarining yaqinligiga asoslanadi. Professor A.S. Saidov rahbarligida kremniy tagliklarida yangi turdagi o‘zgaruvchan zonali yarimo‘tkazgichli uzluksiz qattiq eritmalarining bir qancha guruhi sintez qilingan: IV₁₋ₓIVₓ guruhi (Si₁₋ₓGeₓ, Si₁₋ₓSnₓ, Ge₁₋ₓSnₓ); (IV₂)₁₋ₓ(AIIIBV)ₓ guruhi ((Ge₂)₁₋ₓ(GaAs)ₓ, (Si₂)₁₋ₓ(GaP)ₓ, (Ge₂)₁₋ₓ(InP)ₓ, (Sn₂)₁₋ₓ(InSb)ₓ, (Si₂)₁₋ₓ(GaSb)ₓ); (IV₂)₁₋ₓ(AIIBVI)ₓ guruhi ((Ge₂)₁₋ₓ(CdTe)ₓ, (Ge₂)₁₋ₓ(ZnSe)ₓ, (Si₂)₁₋ₓ(ZnS)ₓ, (Si₂)₁₋ₓ(CdS)ₓ, (Si₂)₁₋ₓ(ZnSe)ₓ);

(IV₂)₁₋ₓ₋ᵧ(AIIIBV)ₓ(AIIBVI)ᵧ guruhi ((Ge₂)₁₋ₓ₋ᵧ(GaAs)ₓ(ZnSe)ᵧ, (Si₂)₁₋ₓ₋ᵧ(ZnSe)ₓ(GaP)ᵧ). Kirishmali foto va fototermovoltaik effektlarni amalga oshirish yo‘llari konsepsiyasiga asoslangan g‘oyalardan biri izovalent qo‘shimcha elementlar va ularning kirishmalarini qo‘llash maqsadga muvofiqligi haqida xulosa qilingan. Izovalent kirishma atomlarining energetik sathlari valent sohasida joylashgan fotovoltaik effekt mexanizmi taklif qilingan. Tor sohali yarimo‘tkazgichlar molekulalari atomlari (Si2, Ge2, GaP) keng sohali yarimo‘tkazgichli AIIIBV va AIIVVI birikmalarining ta’qiqlangan sohasida, shuningdek, keng sohali yarimo‘tkazgichlar molekulalari atomlari (GaAs, CdS, ZnSe) tor sohali yarimo‘tkazgichlarning valent sohasida lokallashgan energetik sathlarni hosil qilishi ilk bor aniqlangan. nGaP-n+(ZnSe)1-x-y(Si2)x(GaP)y (0 ≤ x ≤ 0.03, 0 ≤ y ≤ 0.09) diod geteroqatlamda ikki rangli nurlanish ilk bor aniqlangan bo‘lib, bu molekulyar sathlar ishtirokidagi elektron o‘tishlar natijasida, ya’ni (ZnSe)1-x-y(Si2)x(GaP)y qattiq eritmasining taqiqlangan sohasida joylashgan Si2 (qizil yorug‘lik) va GaP (sariq yorug‘lik)larning mos ravishda 1,63 eV va 2,2 eV energetik sathlari ishtirokida vujudga keladi. Quyosh nuri bilan texnik kremniyni ko‘p martalab qayta eritib olingan kremniyda va o‘zgaruvchan zonali qattiq eritmalar Si1-xGex da ilk bor termovoltaik effekt aniqlangan bo‘lib, bu omik kontaktli namuna bir xil qizdirilganda tok va kuchlanish generatsiyasida namoyon bo‘ladi. nSi-p(Si2)1-x-y(Ge2)x(GaAs)y, pSi-n+(ZnSe)1-x-y(Si2)x(GaP)y geteroqatlam-larda fototermovoltaik effekti ilk bor aniqlangan bo‘lib, bu bir vaqtda foto va issiqlik generatsiyasi natijasida quyosh nurlari ta’sirida tok va kuchlanish generatsiyasida namoyon bo‘ladi. III-V guruhidagi yarimo‘tkazgichlarda nuqsonlarning o‘z-o‘zini shakllantirish jarayonlari rivojlanishi mumkinligi haqidagi tasavvurlarga asosan birinchi bor bu materiallarda termovoltaik effekti aniqlangan. nSi-pSOlmos, nSiC-pSOlmos geteroqatlamlarda lyuminoforsiz oq yorug‘likning nurlanishi birinchi bor aniqlangan. Ilk bor ekologik toza usul bilan, kichik quyosh pechida, metallurgik kremniyni ochiq havoda sakkiz marta qayta eritib, atom tarkibi bo‘yicha 96% tozalikdagi metallurgik kremniydan 99,9% tozalikdagi polikristall kremniy olindi.