Прикладная физика

Приведены результаты разработки микросборки сверхширокополосного электрооптического модулятора с интегрированным источником излучения для использования в волоконно-оптических системах передачи аналогового сигнала на длине волны оптической несущей 1,31 мкм. Микросборка выполнена на основе полупроводникового кристалла электроабсорбционного модулятора с встроенным лазером. Максимальная мощность излучения лазера превышает 10 мВт при токе потребления 90 мА, диапазон рабочих частот модулятора составляет от 100 кГц до 20 ГГц.

Исследованы вольт-амперные характеристики (ВАХ) и вольт-фарадные характеристики (ВФХ) МОП-конденсаторов, сформированные последовательным осаждением тонких слоев затворного диэлектрика ZrO2:Y2O3 и Ti-Pd-Au затворного электрода на гетероэпитаксиальных структурах Ge/Si(001), выращенные низкотемпературным (Ts = 350 C)
методом газофазного осаждения с пиролизом моногермана на «горячей нити» (англ. HotWireChemicalVaporDeposition (HWCVD)). Высокое структурное совершенство гетероструктур Ge/Si(001) (плотность дислокаций, отождествленная с плотностью ямок
травления, составляла 1105 см-2), и высокая гладкость поверхности слоя Ge(rms = 0,37 нм) давали предпосылку для последующего формирования МОП-конденсаторов с высокими электрическими параметрами. Использование тонких слоев ZrO2:Y2O3 c 4-х
процентным содержанием Y2O3 и прошедших дополнительный отжиг, позволяет снизить токи утечки до 510-5 А/см2 при V = -1 В. Плотность поверхностных состояний на границе диэлектрик-полупроводник, определенная из ВФХ МОП-конденсатора, составля-
ла 41012 см-2эВ-1, что открывает перспективы для использования таких гетероструктур при изготовлении МДП-транзисторов.

На образцах, изотопически чистых монокристаллов германия, полученных из всех пяти стабильных изотопов (70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge, 76Ge), измерены значения пропускания излучения в терагерцовом спектральном диапазоне (для длин волн 30–3000 мкм).
Рассчитаны коэффициенты поглощения; установлено, что максимальное пропускания имеет место в диапазоне 200–800 мкм и соответствующие коэффициенты поглощения для этого диапазона составляют менее 1 см-1.

Обсуждаются особенности процессов электромеханической эрозии контактных покрытий на основе сплавов Co-W, Ni-W и Ni-Mo при их испытаниях в режиме коммутации резистивной нагрузки при токе 1 A, рабочем напряжении 12 В, частоте 10 Гц. Проведен анализ динамики изменения контактного электрического сопротивления экспериментальных контактных групп с исследуемыми типами покрытий. Установлена взаимосвязь между морфологическими характеристиками, характеризующими развитость и регулярность структуры микрорельефа контактных покрытий на основе исследуемых сплавов, величиной их контактного сопротивления, а
также интенсивностью эрозионного износа в ходе коммутационного цикла.

Плотные однородные аморфные диэлектрические слои нитрида алюминия с минимальным рельефом поверхности, характеризующиеся оптической шириной запрещенной зоны порядка 6,1 эВ, относительной диэлектрической проницаемостью – 8,5 и
высокой оптической прозрачностью в широком диапазоне спектра от ближнего УФ до среднего ИК, были получены методом реактивного высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления алюминиевой мишени в атмосфере газовой смеси Ar–N2 (соотношение 15:1) при относительно высоком давлении в камере на уровне 2,7 Па, мощно-
сти ВЧ-разряда 100 Вт и комнатной температуре подложки. Показана возможность низкотемпературного получения на основе данных слоев интегральных конденсаторных структур, в том числе прозрачных планарных емкостных структур для различных оптоэлектронных приложений.

Приведены экспериментальные результаты измерения параметров пленок оксида алюминия, осажденных электронно-лучевым испарением алюминия в кислороде при разных температурах подложки. Показано, что характер влияния температуры определяется соотношением давления кислорода и скорости осаждения пленки.

Исследовано влияния топологических параметров фотоприемного устройства (ФПУ) второго поколения на погрешность измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) объектива при измерении качества изображения объектива. Проведены теоретические исследования путем математического моделирования для пятен рас-сеяния дифракционного качества и матричных ФПУ с различными коэффициентами фотоэлектрической связи (ФЭС) при различных функциях распределения чувствительности фоточувствительного элемента (ФЧЭ).

Разработан новый прекурсор селена, полученный при растворении элементарного се-лена в децене-1 при повышенном давлении. Были найдены оптимальные условия для получения реагента с наибольшей реакционной способностью при синтезе наночастиц. Для полученного реагента проведено исследование состава с помощью ЯМР. Исследован синтез коллоидных квантовых точек HgSe с использованием разработанного прекурсора. Полученные ККТ HgSe обладают сильным поглощением в среднем ИК-диапазоне, связанным с внутризонным переходом. Продемонстрирована возможность создания фоточувствительных структур на основе полученного материала.

Описан метод определения плотности энергии (мощности) импульсного лазерного из-лучения при введении эталонного материала в оптическую плоскость обработки, что позволяет исключить влияние физико-химических свойств исследуемых материалов. Параметры сфокусированного лазерного пучка определялись при измерении энергии, поглощенной эталоном, и площади пятна облучения, оставшегося на нем после взаимодействия с лазерным пучком. В случае разрушения исследуемого образца остается возможность определения плотности энергии (мощности) воздействующего лазерного излучения. Данный метод может быть применен в области исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом, в частности, определения оптической стойкости (прочности) материалов

Представлено исследование коэффициента лобового сопротивления сферической ча-стицы Al2O3 в потоке термической плазмы. Разработана нестационарная модель взаимодействия мелкодисперсной частицы в прямоугольном канале с ламинарным сжимаемым неизотермическим потоком. Выполнен анализ влияния граничных условий на результаты моделирования. На основании результатов параметрического ис-следования определены функциональные зависимости коэффициента лобового сопротивления и числа Нуссельта, необходимые для моделирования технологии плазменного нанесения покрытий

Исследовано при атмосферном давлении в воздухе влияние частоты следования и формы высоковольтных импульсов на производительность по озону плоскопараллельной ячейки диэлектрического барьерного разряда (ДБР). Для различных частот проанализированы вольтамперные характеристики, а также зависимости концентрации синтезированного озона от действующего значения напряжения. Кроме того, производительность по озону в значительной мере зависит от длительности и амплитуды периодических импульсов высоковольтного напряжения на электродах. Так, при коротких последовательностях высоковольтных импульсов (в эксперименте 20 кВ пиковое значение) с длительностью 70 нс, следующих с частотой 400 Гц, производительность по озону такая же, как и при использовании переменного напряжения
с действующим значением 5,3 кВ и периодом 1/400 c. В первом случае активная потребляемая разрядной ячейкой мощность существенно меньше, чем во втором случае.

Выполнено экспериментальное исследование параметров сеточного ВЧ источника ионов с металлической газоразрядной камерой диаметром 10 см и внутренней антенной. Продемонстрирована стабильность работы указанного источника в случае, когда в цепь ВЧ-антенны последовательно включены 2 ёмкости, размыкающие эту цепь по постоянному току. Показано, что в зависимости извлечённого ионного тока от индукции внешнего продольного магнитного поля наблюдается максимум при значении 16 Гс. Извлечённый ионный ток у исследованного источника приблизительно в 2 раза меньше, чем у аналогичного источника с кварцевой ГРК такого же диаметра
и внешней ВЧ-антенной.

Проведен анализ с использованием метода хроматографии состава газа в холодной плазменной струе, представляющей собой потоковое послесвечение тлеющего
СВЧ-разряда атмосферного давления. Плазменная струя формировалась при взаимодействии плазмы разряда с атмосферным воздухом за выходным отверстием 6-ти электродной плазменной горелки, электрическая мощность к которой подводится от волноводного СВЧ (2,45 ГГц)-плазмотрона. Анализ газовых проб струи показал, что при протекании плазмообразующего аргона через СВЧ-разряд за областью разряда происходит образование водорода и метана, а концентрация оксида углерода увеличи-вается в 5–6 раз. Исследование активных форм кислорода в холодной плазменной струе проводилось с помощью жидкостной хроматографии водного раствора изопропилового спирта после обработки его плазменной струей. Получено, что в результате плазменной обработки происходило частичное окисление изопропилового спирта до ацетона, что позволяет рассматривать его в качестве индикатора активных форм кислорода (гидроксильных радикалов, атомарного кислорода и озона) в холодной плазменной струе.