Научный архив: статьи

Обсуждаются возможности управления модовой структурой полупроводниковых лазеров различного типа и конструкции, в том числе в следующих условиях: подавление генерации на возбужденном оптическом переходе в лазерах на основе квантовых точек за счет модулированного p-легирования; стабилизация генерации на основной поперечной моде лазеров полосковой конструкции с оптически связанными волноводами; возможность реализации низкопороговой лазерной генерации на модах шепчущей галереи в инжекционных микролазерах дисковой геометрии с активной областью на основе квантовых точек, включая микродисковые лазеры, изготовленные из материалов А3В5, синтезированных на кремниевых подложках; управление выводом излучения и характером его пространственного распределения в микродисковых лазерах с помощью резонансных суб-волновых рассеивателей, например, таких как кремниевые наносферы.

Выращены анодные оксидные плёнки на подложках InSb в электролитах на основе гидроксида калия, персульфата аммония и сернистого натрия. Изготовлены фоточувствительные элементы и проведена их термообработка. По измеренным ВАХ p–n-переходов установлено, что высокое качество изделий, соизмеримое с базовым (Na2S) вариантом, формируется в электролите на основе персульфата аммония. Показана возможность увеличения предела термической стойкости фотодиодных структур InSb до 190 оС при использовании этого электролита.

Рассмотрены особенности электрофизических свойств n(p)-Hg1-xCdxTe (x = 0,21–0,23) с диэлектриками Al2O3 или SiO2/Si3N4. Пленки HgCdTe были выращены методом молекулярнолучевой эпитаксии на подложках из GaAs(013) и Si (013). Обсуждены возможности определения основных параметров МДП-структур на основе n(p)-Hg1-xCdxTe (x = 0,21–0,23) с варизонным слоем и без варизонного слоя из адмиттанса структур, измеренного в широком диапазоне температур и частот.

Тонкие фоточувствительные пленки моносульфида германия отлично подходят в качестве сырья при производстве солнечных панелей. Наряду с этим качеством, тонкие пленки GeS обладают эффектами переключения и памяти. Исследовано явление электрического переключения проводимости с памятью в структуре металл-диэлектрик-металл с диэлектрической пленкой GeS: Nd. Установлено, что структура многократно воспроизводима, переключается из высокоомного в низкоомное состояние и обратно под действием электрического напряжения. Показано, что явления переключения проводимости и памяти связаны с электроннотермическими процессами, которые приводят к фазовому переходу в материале диэлектрика и формированию проводящего канала. Определены параметры электрического переключения с памятью и влияние гамма лучей на эти параметры.

Проведены исследования серии образцов PHEMT-гетероструктур различного дизайна на основе твердых растворов GaAs методами электрохимического вольт-фарадного профилирования и фотолюминесценции при разных температурах. На основе построенной математической модели для PHEMT-гетероструктур с квантовой ямой AlGaAs/InGaAs/GaAs смоделированы пространственный профиль потенциала зоны проводимости, положение уровней размерного квантования и огибающие волновые функции носителей заряда. Результаты расчётов сопоставлены с экспериментальными данными. Из сравнительного анализа расчётных и экспериментальных спектров фотолюминесценции сделаны выводы о качестве выращиваемых слоев и гетерограниц.

Исследовано влияние размера зерен исходного порошка и термообработки на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3. Показано, что особенности зависимостей степени текстуры и термоэлектрических свойства твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3 от размера зерен исходного порошка и термообработки можно объяснить одновременным образованием текстуры и его термической деструкции, образованием структурных дефектов в процессе горячего прессования образцов, а также залечиванием структурных дефектов и частичным разрушением текстуры в процессе термической обработки образцов.

Экспериментально исследованы физические процессы в сверхтонкой газоразрядной ячейке с полупроводниковым электродом из кремния, легированного серой. Проделан теоретический расчет для предельной регистрируемой мощности излучения фотоприемника в газоразрядной ячейке с учетом параметров кремния, легированного серой. Экспериментально подтверждаются закономерности эффекта фотоэлектрического гистерезиса с фотоприемником из кремния, легированного серой, и обнаруженного ранее с фотоприемником из кремния, легированного платиной, в газоразрядной ячейке. На базе этих исследований создана высокочувствительная полупроводниковая фотографическая ионизационная камера (ПФИК).

Исследовано влияние на характеристики термоэлементов нарушенного слоя, образующегося на поверхности образцов кристаллов (ветвей термоэлементов) твердых растворов Bi2Te2.7 Se0.3 и Bi0.5Sb1.5Te3 при их изготовлении методом электроискровой резки из слитков. Показано что этой слой значительно снижает термоэлектрическую эффективность образцов. Предложены способы снятия указанного нарушенного слоя с поверхности образца, приводящие к росту термоэлектрической эффективности образца (термоэлементов).

В работе проанализировано современное состояние исследований в области создания униполярных полупроводниковых барьерных структур на основе различных материалов для инфракрасных матричных фотоприемных устройств (МФПУ), позволяющих снизить с темновые токи и тем самым улучшить пороговые характеристики и обеспечить работу при повышенных температурах охлаждения. Рассмотрены основные пути минимизации барьера для дырок в валентной зоне на примере фоточувствительной структуры на основе КРТ n-типа проводимости. Показано, что барьерные структуры nBn-типа представляют собой альтернативу для создания матриц фотодиодных чувствительных элементов для МФПУ среднего и дальнего ИК-диапазона.

В статье описаны основные принципы построения системы контроля и статистического описания матрицы параметров технологических процессов изготовления библиотек стандартных элементов на основе полупроводниковых гетероструктур, используемых для проектирования и производства компонентов твердотельной сверхвысокочастотной техники. Показано, что определение «среднестатистического» состояния такой матрицы, отвечающего нахождению значений всех параметров в границах, обусловленных естественной изменчивостью технологического процесса, многократно повышает надежность проектирования сверхвысокочастотных монолитных интегральных микросхем (СВЧ МИС) и сходимость экспериментальных параметров с расчетными данными. Описанный алгоритм позволяет создавать комплексы правил и средств проектирования СВЧ МИС, не уступающие лучшим мировым аналогам.

Работа посвящена имитационному моделированию эволюции температурного поля в многослойной фоточувствительной структуре матричного фотоприемника (МФП) при облучении его интенсивным лазерным излучением. Разработанная модель позволяет учитывать топологию и параметры многослойной структуры МФП, физические характеристики ее материалов, а также свойства криогенной охлаждающей системы. Результаты использованы для оценки нагрева InSb МФП импульсным лазерным излучением.

Представлены расчеты нагрева кристалла CdxHg1-xTe (КРТ) с x = 0,22 в процессе ионнолучевого травления (ИЛТ) низкоэнергетическими ионами Ar+. Показано, что при хорошем тепловом контакте кристалла и охлаждаемого столика установки нагрев КРТ не превышает 0,2 оС. В случае полного отсутствия теплового контакта образца и столика радиационный нагрев кристалла может превышать 120 оС. Проведено сравнение нагрева КРТ в процессе ИЛТ Ar+ и ионной имплантации аргона.