Научный архив: статьи

Выполнены расчеты значений собственной концентрации свободных носителей заря-да, ni, в антимониде индия при Т = 295 К и Т = 77 К с учетом непараболичности зоны проводимости. Показано, что = (2,14  0,01)1016 см-3, а = (2,47  0,01)109 см-3. Проведено сравнение значений произведения npТ и квадрата собственной концентрации,, и показано, что они отличаются между собой. Высказано предположение, что эти различия обусловлены непараболичностью зоны проводимости. Анализируются литературные данные (результаты экспериментов по определению значений ni в широком интервале температур). Показано, что результаты расчетов удо-влетворительно согласуются с экспериментальными данными. Предполагается, что полученные результаты будут в дальнейшем использоваться для оптимизации технологических процессов выращивания и легирования монокристаллов антимонида индия.

Проведены исследования структур в конфигурациях n-B(SL)-n и MI-n-B(SL)-n, сформированных на основе эпитаксиальных пленок, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) из HgCdTe со сверхрешеткой в барьерной области. Состав в поглощающем слое структур рассчитан на работу в диапазоне LWIR и составлял величину 0,22. Было изготовлено и исследовано два образца с разной архитектурой сверхрешетки. Исследование темновых токов n-B(SL)-n структур показало, что для обоих типов образцов наблюдается аномальная зависимость плотности тока от температуры с минимумом плотности тока при температурах 100–120 К. Выявлено доминирование компонент тока поверхностной утечки для обеих структур. На основании исследования адмиттанса структур MI-n-B(SL)-n показано, что характеристики исследованных структур в целом имеют вид, схожий с характеристиками МДП-структур, изготовленных на основе однородного Hg0,78Cd0,22Te.

Представлены экспериментальные результаты по применению микроволнового излучения при синтезе порошкообразного оксида цинка ZnO и исследованию фотолюминесцентных свойств синтезированных порошков. Проведено сравнение характеристик излучательных свойств порошков с аналогичными характеристиками образцов ZnO, полученных методами химического и гидротермального осаждения. Показаны технологические преимущества предлагаемого метода и стабилизирующее воздействие отжига на параметры порошкообразных материалов, в частности, на их фотолюминесцентные свойства.

Для анализа закономерностей эволюции тепловых полей в двухдиапазонном CdxHg1-xTe матричном фотоприемнике при воздействии на него интенсивного лазерного излучения построена имитационная модель, разработанная в пакете программ инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования ЛОГОС. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, полученных с её использованием, и их анализ.

В работе рассмотрено влияние термической обработки, при температурах T = 573–1073 К, на электрические свойства монокристаллов кремния, содержащих микровключения примесных атомов никеля. Изучено влияние термической обработки на удельное сопротивление монокристаллов кремния, легированного никелем. С помощью электронно-зондового микроанализа получены изображения примесных микровключений никеля до и после воздействия термической обработки.

Исследованы малоформатные матричные фотоприемники спектрального диапазона 3÷5 мкм на основе матриц фотодиодов из антимонида индия с минимальной дефект-ностью и однородной чувствительностью. Показано, что отбор пластин из слитков InSb для изготовления МФЧЭ в соответствии с анализом статистических данных и применение группового утоньшения и отмывки позволили получить 22 % бездефект-ных от общего числа матричных фотоприемников (МФП) при бездефектной цен-тральной области. Установлено, что обработка ионами аргона смотрящей стороны фотодиодной матрицы существенно улучшает однородность распределения чувствительности по площади МФП.

Рассмотрены конструктивные принципы создания загрузочных устройств для группового формирования контактных площадок на малоформатных монокриксталлических растрах, используемых для монтажа и разварки выводов матричного модуля в вакуумном криогенном корпусе ИК фотоприемных устройств. Представлены этапы создания загрузочного устройства, параметры полученных контактных площадок, сформированных магнетронным напылением, конструктивные параметры загрузочного устройства. Экспериментально показано влияние маски и конструкции загрузочного устройства на геометрические размеры металлизации контактных площадок малоформатных монокристаллических растров

Исследовано распределение концентрации свободных электронов вдоль оси для двух монокристаллов n-GaAs, выращенных методом Чохральского и легированных теллуром. Значение концентрации свободных электронов определялось двумя методами: традиционным холловским с использованием четырёхконтактной геометрии (метод Ван дер Пау) и с помощью разработанного авторами оптического метода, основанного на анализе спектров инфракрасного отражения. Все измерения проводились при комнатной температуре. Показано, что зависимости холловской и оптической концентраций свободных электронов от координаты вдоль оси монокристалла описываются линейными функциями. Соответственно, значения реального коэффициента распределения теллура в слитке могут заметно отличаться от общепринятого (табличного). Установлено, что холловская концентрация превышает оптическую, то есть приповерхностные слои исследованных образцов обеднены свободными электронами (по сравнению с объёмом), причём расхождение между значениями холловской и оптической концентраций увеличивается вдоль оси слитка.

Изучены темновые токи в средневолновых nBn-структурах на основе HgCdTe, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках из GaAs (013). Пассивация поверхности боковых стенок мезаструктур проводилась путем формирования пленок Al2O3 методом плазменного атомно-слоевого осаждения. Показано, что при составе в барьерном слое, равном 0,84, в nBn-структурах доминирует объемная компонента темнового тока. Энергия активации тока близка к ширине запрещенной зоны поглощающего слоя. Сопоставление экспериментальных результатов с эмпирической моделью Rule07 показало, что в диапазоне температур 180–300 К в изготовленных структурах реализуется диффузионное ограничение темнового тока. Из проведенных исследований следует, что молекулярно-лучевая эпитаксия HgCdTe на альтернативных подложках является перспективным способом создания униполярных барьерных детекторов для спектрального диапазона 3–5 мкм.

На основе детекторов CdTe, CdZnTe был создан ряд перспективных приборов, которые нашли применение в металлургии, в решении задач таможенного контроля и задач контроля ядерных материалов, а также созданы матричные детекторы для изготовления медицинских приборов и приборов для исследования космического пространства. Созданные детекторы на основе поликристаллических полупроводниковых пленок CdTe и CdZnTe со столбчатой структурой на молибденовой подложке с толщиной d = 30150 мкм имели удельное сопротивление  > 105108 cм. Энергетическое разрешение CdTe и CdZnTe детекторов при комнатной температуре достигает величины 5 кэВ на линии 59,6 кэВ 241Am.

Трехмерное моделирование диффузии фотогенерированных носителей заряда методом Монте-Карло было использовано для вычисления пространственных профилей фото-ответа фотодиода фотоприёмной матрицы при сканировании этим диодом узкого линейного пятна засветки в пределе максимально большого и предельно малого фототока, отбираемого диодами матрицы из абсорбера. Моделирование проводилось для традиционной матрицы на основе материала кадмий-ртуть-теллур с архитектурой n-на-p и квадратными диодами. Установлены тонкие детали профилей, обусловленные наличием у матрицы структуры; показана зависимость выявленных особенностей от граничных условий диффузионной задачи на n-областях диодов. Дано объяснение формы профилей, естественным образом вытекающее из вычислительной процедуры задачи.

Рассматриваются вопросы моделирования процессов самоорганизации и само сборки в сложных наноэлектромеханических системах (НЭМС) с бинарно-сопряженными функциональными элементами подсистемам и исследуется возникновение в них эф-фекта самоорганизации. На базе предложенных принципов моделирования устанавливается возможность создания изделий НЭМС с совмещением действующих гармонично технических и природных функциональных элементов (например, сложных многоэлементных систем нелинейно связанных разноструктурных молекулярных моторов).