Статья: Метод разработки сканирующего ФПУ с повышенной безотказностью (2015)

Предложены модели продольного инверсионного и поперечного, работающего на эффекте Эттингсгаузена, холодильников предназначенных для работы в области криогенных температур. Рассчитаны и проанализированы максимальные перепады температур, которые можно получить с помощью этих холодильников при наличии сильных токов. Указаны области их возможного применения.

Технологией мезатравления изготовлены матрицы фоточувствительных элементов на основе p–i–n-фотодиодов в гетероэпитаксиальных структурах InGaAs/InP, в том числе с широкозонным барьерным слоем AlInAs. Показана важная роль токов туннелирования в структурах InGaAs и уменьшение на два порядка токов диффузии и генерациирекомбинации для МФЧЭ с барьерным слоем InAlAs. Проведено приближение измеренных и теоретических ВАХ методом подгонки параметров, определена скорость поверхностной рекомбинации на границе слоя поглощения.

При создании фотоприемных устройств УФ- и ИК-диапазонов используются кристаллы, изготовленные из разных материалов. Гибридизация разнородных подложек осуществляется методом перевернутого кристалла с помощью сформированных на каждом кристалле индиевых микроконтактов. Рассмотрены методы гибридизации кристаллов с разной формой индиевых микроконтактов. Исследовано влияние формы микроконтактов на надежность гибридизации кристаллов.

Детально проанализировано, как влияет значение концентрации центров рекомбинации N на процесс генерации-рекомбинации Холла-Шокли-Рида. Рассмотрено слабое отклонение полупроводника от состояния термодинамического равновесия. Показано, что в концентрационных зависимостях времен жизни неравновесных электронов n(N) и дырок  p(N), в целом падающих с увеличением N, при определенных условиях может быть и участок роста на несколько порядков. Проведено аналитическое решение задачи о свойствах функций n(N) и  p(N) в их экстремальных точках. Проанализированы зависимости значений функций n(N),  p(N) в их экстремальных точках и положений этих экстремумов от концентрации мелкой легирующей примеси ND, энергии рекомбинационного уровня Et, отношения вероятностей захвата дырки и электрона на него , энергии запрещенной зоны полупроводника Eg, а также от температуры T. Вне традиционного приближения квазинейтральности развита теория эффекта всплеска до нескольких порядков фотоэлектрического отклика полупроводников при увеличении концентрации рекомбинационных центров N в случае межзонной фотогенерации носителей слабым излучением. Решены задачи об эффективностях фотовозбуждения электронов и дырок и фотоЭДС Дембера. Показано, что искомые величины можно радикально повысить за счет увеличения N. Исследованы зависимости коэффициента фотоэлектрического усиления G от N и напряжения на образце V. Выяснено, что величина всплеска G(N) немонотонно зависит от величины V. Вычислено максимально возможное значение всплеска G(N). Установлено, что неквазинейтральное решение рассмотренных задач может кардинально отличаться от квазинейтрального. Дано подробное физическое толкование полученных результатов.

Проведен анализ динамических условий устойчивости электрической дуги в канале плазмотрона. Показано, что из известных трех динамических условий устойчивости независимыми являются два. Предложен критерий, позволяющий определить область значений параметров схемы питания плазмотрона, в которой учет динамических свойств дуги становится необходимым.

При исследовании пространственной структуры источников мягкого рентгеновского излучения в плазме микропинчевого разряда наблюдается устойчивое формирование трубчатой области, излучающей в диапазоне L-спектра плазмообразующего элемента. Оценки показывают, что за формирование трубчатого источника мягкого рентгеновского излучения может отвечать аномальное скинирование тока в перетяжке вследствие быстрого возрастания напряженности поля, вызванного аномальным ростом сопротивления плазмы.

Рассмотрена нанофокусировка поверхностной плазмонной волны на вершине наноострия с учетом поглощения в металле. Граница металла вблизи вершины приближается поверхностью параболоида вращения. Приведены расчеты распределений поля на вершинах нанострий из хорошо проводящих металлов в оптическом диапазоне. Найдены параметры, влияющие на нанофокусировку.

Сформулированы основы кумулятивной 3D-кристаллодинамики положительно заряженных плазмоидов, в которых локализованный ферми-газ формирует e-мембрану и ионные решётки. Ряд явлений в таких фрактализованных плазмоидах имеет аналоги в твердых телах и металлах. Аналитически: 1) рассчитаны коэффициенты объёмного сжатия кристаллов IV группы элементов; 2) исследованы поляризационный эффект, открытый автором, и эффект Казимира. Аналитически выявлены области их относительного доминирования.

Рассмотрены вопросы формирования электрических флуктуаций в твердых телах, вызванных дефектами структуры. Проанализированы деградационные процессы в твердых материалах. Установлена связь спектральных свойств шума в полупроводниках, вызванного ловушками, с характеристиками деградационных процессов. Вычислено выражение для спектра шума в полупроводниках, обусловленного ловушками, с флуктуирующим числом ловушек.