Научный архив: статьи

Описано устройство и приведены характеристики модернизированного экспериментальнодиагностического стенда, разработанного в Институте сильноточной электроники СО РАН (г. Томск). Стенд оснащен вакуумно-дуговым источником ионов металлов, и системой диагностики, включающей времяпролетный спектрометр масс-зарядового состава ионного пучка. Обозначены перспективы применения экспериментально-диагностического стенда в исследованиях плазмы вакуумного дугового разряда с композитными и газонасыщенными катодами.

Разработан, изготовлен и протестирован высоковольтный генератор синусоидального сигнала с изменяемой частотой для питания плазменных актуаторов. Использована схема усилителя класса D. Частота и амплитуда задается внешним низковольтным генератором синуса. Основные параметры: выходная мощность до 1 кВт, амплитуда выходного сигнала до 10 кВ, диапазон изменения частоты 4–10 кГц. Получены осциллограммы выходного напряжения генератора на емкостной нагрузке при частотах 4–10 кГц.

Приведены результаты теоретического анализа и экспериментального исследования влияния условий теплосъема на температурное поле импульсного газоразрядного источника ИКизлучения. На основе математической модели выявлен радиальный профиль цезиевого разряда, ограниченного системой из двух сапфировых оболочек, рассчитан энергетический баланс излучения и конвективного теплосъема при различных коэффициентах теплоотдачи. Экспериментально изучено влияние на температурный профиль лампы расхода и скорости охлаждающего потока, а также теплопроводности газа – теплоносителя, заполняющего зазор между сапфировыми оболочками.

В работе изучалось воздействие плазменной обработки в среде азота на DC-характеристики HEMT-транзисторов. Показано, что падение токов насыщения транзистора в результате плазменной обработки высокоэнергетичными ионами может быть связано с образованием на поверхности GaN cap-слоя транзисторной структуры зарядовых рассеивающих центров, которые приводят к кулоновскому рассеянию носителей в 2DEG канале, что приводит к падению тока насыщения приборов.

Рассмотрен метод синтеза плоских нанокристаллов галогенида серебра на желатиновой матрице методом двухструйной эмульсификации. Полученные кристаллы изучались с помощью атомно-силового микроскопа и оптического микроскопа Velomet. Формирование центров скрытого изображения на кристаллах галогенида серебра связано с наличием дефектов, на которых скапливаются ионы серебра, образуя кластеры. Учтен факт, изменения напряжённости электрического поля кластера с увеличением числа атомов серебра в кластере. Приведены теоретические расчеты длины пробега фотоэлектронов до их захвата центрами скрытого изображения. Сделан вывод о том, что эмульсионные нанокристаллы, размеры которых достигают 25–50 нм, являются наиболее оптимальными с точки зрения светочувствительности и разрешающей способности.

Исследовано влияние твердофазного спекания порошкового материала системы Cu-SiC на его структуру и свойства. Получены данные о коэффициенте теплового расширения, микроструктуре, плотности, пористости и фазовом составе композиционном материале Cu-SiC с различным содержанием карбида кремния.

Предложен и реализован в эксперименте метод измерения профилей концентрации активных ионов в поликристаллическом Cr2+: ZnSe, с использованием пироэлектрической камеры и непрерывного волоконного тулиевого лазера в качестве источника монохроматического излучения на 1,9 мкм. В результате сравнения с методом сканирования остросфокусированным пучком Tm3+: YLF лазера было показано, что оба метода дают близкие результаты при измерении концентрационного профиля в поверочном образце Cr2+: ZnSe, однако предложенный метод обладает большей универсальностью и значительно сокращает время на проведение исследований.

Рассмотрена возможность использования сенсора с трансдьюсером, содержащим квантовые точки на основе полупроводникового коллоидного материала на основе CdSe/CdS/ZnS (квантовые точки) для анализа I2 в газовых и жидких средах, в том числе в продуктах переработки облученного ядерного топлива. Установлен эффект сильного тушения люминесценции квантовых точек молекулярным йодом. Обсуждены возможные причины этого явления. Проведен синтез квантовых точек с полупроводниковой оболочкой с максимумом длины волны люминесценции при 633 нм. Проведена модификация их поверхности органосиланами, что позволило получить высокую фотостабильность, совместимость с водными и водно-спиртовыми средами, а также получить значение квантового выхода люминесценции не ниже, чем для квантовых точек до модификации (85%). Для получения чувствительного элемента квантовые точки были введены в пористую матрицу из фторсодержащего сополимера F-42. Приведена кинетика тушения и разгорания люминесценции в процессе сорбции и десорбции паров йода. Оценена чувствительность метода, которая составила 10-5 мг/л.

Работа посвящена использованию индия для формирования низкоомных микроконтактов к контактным слоям арсенида галлия гетероэпитаксиальных QWIP-структур для изготовления матричного фотоприёмника излучения ИК-диапазона. В технологии изготовления фоточувствительных элементов металлические контакты к контактным слоям GaAs нижнего и верхнего уровней с необходимыми свойствами получают вакуумным напылением никеля и золота с последующим быстрым отжигом при температуре 450 оС в атмосфере водорода. Эта технология включает проведение ряда трудоемких последовательных операций: изготовление фотошаблонов, фотолитография, травление меза-элементов, напыление металлов на два уровня, осуществление которых на тестовых образцах небольших размеров (краевые сегменты пластин) крайне затруднено. В настоящей работе проведено исследование возможности альтернативных способов создания низкоомных контактов к контактным слоям QWIP GaAs/AlGaAs-структур.

В данной статье представлен анализ зонных диаграмм барьерных фоточувствительных структур на основе CdxHg1-xTe (КРТ) для средней и дальней области излучения инфракрасного диапазона, работающих при температурах, близких к комнатным. Целью работы было формирование методики расчёта профилей энергетических зон в подобных структурах, учитывающей особенности реальных структур, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Проведены расчёты зонных диаграмм реальной фоточувствительной структуры на основе КРТ, выращенной методом молекулярно-лучевой эпитаксии в ИФП СО РАН (Новосибирск).

Исследованы возможности повышения уровня чувствительности p–i–n-фотодиодов к излучению с длиной волны λ = 1,06 мкм. Проведён расчёт двухслойного просветляющего покрытия, состоящего из плёнок SiO2 и Si3N4. Представлены результаты эксперимента, проведённого на основании данного расчёта.

В работе представлены результаты наблюдения за динамикой накопления ионов примесей по радиусу в поперечном сечении плазмы стелларатора Л-2М. Наблюдения проводились по четырем хордам путем измерения интенсивности мягкого рентгеновского излучения плазмы. Затем вычислялся фактор превышения рентгеновского излучения экспериментальной плазмы над тормозным излучением чистой водородной плазмы. Вычисления были произведены для двух моментов времени, а именно, в начале и в конце квазистационарной стадии импульса СВЧ-нагрева плазмы. Был сделан вывод о динамике накопления ионов примесей по радиусу поперечного сечения плазмы стелларатора.