Статьи

Представлены результаты исследования влияния на вольтамперные характеристики (ВАХ) элементов матриц фоточувствительных элементов (ФЧЭ) на основе XBn-InGaAs структур характеристик формирования пассивирующего покрытия и используемых материалов, а также воздействие потока низкоэнергетичных ионов аргона. Пассивирующие покрытия получали методами магнетронного и резистивного напыления диэлектрических материалов сульфида цинка (ZnS), монооксида кремния (SiO) и фторида иттрия (YF3). Показано, что воздействие низкоэнергетичных ионов аргона приводит к катастрофическому увеличению темновых токов непассивированных элементов матриц.

Экспериментально и теоретически исследованы вольт-амперные характеристики высоковольтного российского карбидокремниевого диода Шоттки 5ДШ410А1 в диапазоне температур от 298 К до температуры жидкого азота. Установлено, что при снижении температуры от 298 К до 78 К значение прямого тока возрастает примерно в два раза (до 211 А), а обратное напряжение достигает 1450 В. Теоретически описаны прямые и обратные вольт-амперные характеристики при температуре 78 К. Продемонстрирована возможность стабильной работы диода Шоттки 5ДШ410А1 при низких температурах.

Показано, что предварительная термическая обработка в кислороде и азоте при 1150 С в течение нескольких часов значительно снижает неравномерность в распределении времени жизни неосновных носителей заряда в кремнии, выращенном методом Чохральского, при последующих диффузионных процессах. Полученный результат объясняется образованием при отжиге приповехностной зоны с пониженной концентрацией кислорода, в которой подавляется рост кислородных преципитатов.

Исследованы структурные и оптические свойства твердых растворов InAs1–ₓSbₓ, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках GaSb(100) с использованием различных соотношений потоков сурьмы и мышьяка (Sb/As), а также материалов III и V групп. Кристаллическое совершенство образцов подтверждено методом рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения, а оптические свойства изучены с помощью низкотемпературной фотолюминесценции. Определены ширина запрещенной зоны и концентрации сурьмы (от 9,4 % до 15,4 %), которые влияют на оптические характеристики. Полученные результаты демонстрируют перспективность использования InAs1–ₓSbₓ для создания инфракрасных фотодетекторов среднего диапазона. 

Представлена новая схема интерферометрического волоконно-оптического гироскопа (ИВОГ). Целью разработки настоящего прибора служило нивелирование воздействия поверхностных пиро- и пьезоэлектрических эффектов в кристалле ниобата лития на результирующее значение угловой скорости вращения гироскопа, что становится возможным путем замены двух разнесённых на поверхности кристалла фазовых модуляторов одним модулятором двулучепреломления. Сопутствующие изменения в оптической схеме могут привести к незнакомым эффектам по сравнению с ИВОГ, предложенным Эрве К. Лефевром. В настоящей работе мы рассматриваем возможную причину появления такого эффекта и предлагаем способы избежать его проявления. Исследование температурных зависимостей проводится с использованием разных источников оптического излучения, с изменением конфигурации экспериментальной установки и при различных скоростях изменения температуры. Полученный результат свидетельствует о верности гипотезы и необходимости дальнейшего преобразования оптической схемы.

Представлены результаты аналитического исследования схемотехнических решений устройств поляризационной визуализации, предназначенных для обнаружения искусственных объектов на естественном фоне. Выполнен анализ технических характеристик нового класса оптических приборов – поляриметров фокальной плоскости, обеспечивающих значительное повышение информативности за счет организации пиксельной структуры поляризационных сенсоров. Показана перспективность совместного применения пространственной, спектральной и поляризационной информации для улучшения качества описания реальных сцен и, как следствие, повышения эффективности обнаружения и классификации объектов в поле наблюдения.
 

Предложен метод, позволяющий определять толщину и оптические постоянные тонких слоев. В основе метода лежит точное измерение углов падения света, соответствующих нулевому отражению в схеме нарушенного полного внутреннего отражения.

При разработке устройств носимой биоэлектроники с эластичными элементами необходимо подтвердить высокую устойчивость конструкции коммутационного носителя к различным механическим воздействиям. В работе исследовано влияние деформаций растяжения, сжатия и изгиба на шлейф с проводниками подковообразной формы в жестко-эластичной печатной плате. В результате моделирования определены области максимальных механических напряжений в зависимости от приложенной силы. Выявлено, что увеличение ширины дорожек буферного слоя из полиимида способствует большей надежности эластичной части при растяжении. Так, при ширине полиимидных дорожек 150/750 мкм относительно медных 100/500 мкм получены результаты возможного растяжения шлейфа более 20 %, изгиба со смещением вниз более 15 % относительно длины шлейфа и сжатия более 17 % без замыкания соседних цепей между собой. Определено, что для обеспечения повышенной устойчивости к механическим воздействиям необходимы зазоры между соседними проводниками более 100 мкм, а также топологии от края компаунда не менее 2 мм.

Представлен емкостной метод и разработано экспериментальное устройство для автоматизированного измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов. Метод заключается в использовании в качестве переменной нагрузки емкости конденсатора для автоматизации процесса измерения. Основное преимущество данного метода заключается в быстроте измерения вольт-амперной характеристики солнечного элемента, что позволяет повысить точность и равномерность измеряемых фотоэлектрических параметров за счет снижения негативных внешних воздействий во времени, в частности нагрева солнечного элемента и нестабильности источника освещения. Проведенные измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов с использованием разработанного экспериментального устройства показали, что погрешность полученных фотоэлектрических параметров по сравнению с заявленными в спецификации значениями составляет порядка 5 %, что подтверждает высокую точность представленного метода измерения.

Исследована возможность использования шумовых диодов для измерения температуры, а также применения этих диодов в качестве основы для создания сигнализаторов температуры. В качестве объектов исследования были выбраны кремниевые шумовые диоды производства ОАО «ЦВЕТОТРОН» (Республика Беларусь) моделей ND102L, ND103L, ND104L. Получено, что зависимости электрического тока шумового диода I от температуры T при постоянном напряжении обратного смещения, превышающем напряжение пробоя p–n-перехода шумового диода имеют линейный участок. Величина этого линейного участка зависит от величины превышения напряжением обратного смещения напряжения пробоя p–n-перехода шумового диода. Показано, что при напряжениях обратного смещения, превышающих напряжения пробоя p–n-перехода для температуры 318 К протяженность линейного участка зависимостей I от T
соответствовала всему исследуемому диапазону температур. Это может быть
положено в основу работы сигнализатора температуры на основе шумового
диода.

На подложках GaSb (100) получены короткопериодные сверхрешетки InAs/GaSb с компенсацией упругих напряжений, реализованных за счет внедрения интерфейсных слоев In(As)Sb. Структурное совершенство сверхрешеток и отсутствие пластической релаксации подтверждено с помощью ренгеноструктурного анализа и атомно-силовой микроскопии. На основе измерений спектров отражения показано, что край поглощения сверхрешеток расположен в районе 1000 см-1 мкм при температуре 77 К. Совокупность полученных данных демонстрирует возможность применения сверхрешёток с интерфейсной компенсацией напряжений для создания детекторов дальнего ИК-диапазона.

Представлены результаты исследования структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) на основе n-HgCdTe nBn-структуры со сверхрешеткой в барьерной области. Исследования проводились методом спектроскопии адмиттанса в широком диапазоне температур, который позволяет определять широкий спектр свойств полупроводниковых гетероструктур. Получены зависимости адмиттанса от частоты и напряжения, а также временные зависимости релаксации электрической ёмкости при импульсной подаче напряжения смещения. Определена зависимость концентрации основных носителей заряда от температуры. По температурным зависимостям продольного сопротивления объема эпитаксиальной пленки и концентрации основных носителей заряда получены значения энергий активации. Проведен анализ влияния ИК-подсветки на различные характеристики структуры. Показано, что наличие постоянной ИК-подсветки приводит к изменению уровня ёмкости как в режиме инверсии, так и в режиме обогащения