Научный архив: статьи

Разработана математическая модель расчета зависимости коэффициента про-пускания эпитаксиальных слоев AlGaAs различного состава, входящих в состав многослойных гетероэпитаксиальных структур с квантоворазмерной активной областью, от длины волны излучения. Модель адаптирована под экспериментальные структуры с одним слоем AlGaAs, выращенным методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке арсенида галлия. Под слои заданного состава подобрана и оптимизирована модель диэлектрической проницаемости, основанная на анализе энергетических переходов в зоне Бриллюэна соединений со структурой цинковой обманки с учетом непрямых переходов в зону проводимости. Проведенное исследование используется для оптимизации параметров эпитаксиального выращивания структур с целью уточнения характеристик матрицы фоточувствительных эле-ментов ИК-диапазона.

В работе представлена компактная модель МОП-транзистора для криогенных температур на основе линеаризации инверсионного заряда. В базовую электростатику ядра модели включено влияние заряда поверхностных состояний с экспоненциальным энергетическим распределением, зависящего от напряжения. Выведены уравнения для тока канала и полных зарядов для квазистатической динамической модели через инверсионный заряд. Точность модели была подтверждена с помощью приборно-технологического моделирования в TCAD.

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.

Проведено исследование условий формирования и свойств диффузных и объёмных разрядов, которые широко используются при высоких давлениях различных газов и их смесей для получения генерации в ВУФ, УФ, видимой и ИК-областях спектра. Установлено, что спектральные характеристики излучения объёмных и диффузных разрядов подобны. Показано, что отличие данных режимов разрядов связано с условиями их формирования. Диффузные разряды формируются за счёт быстрых и убегающих электронов, для генерации которых следует использовать один или оба электрода с малым радиусом кривизны. При получении объёмных разрядов необходимо осуществлять предыонизацию разрядного промежутка от дополнительного источника, а также обеспечивать однородное электрическое поле между электродами.

Проведено математическое моделирование конструкции микрополосковой линии со встречно-штыревым резонатором в сантиметровом диапазоне радиоволн. Выбраны её оптимальные параметры для установки резонанса в коротковолновой области СВЧ-диапазона. Описано поведение данной встречно-штыревой структуры, нагруженной толстопленочными образцами материалов с диэлектрической проницаемостью от 0,1 до 10. Рассмотрено применение встречно-штыревой структуры для определения диэлектрической проницаемости композитных наноматериалов в СВЧ-диапазоне. Изготовлены макеты данной структуры и проведены измерения действительной части диэлектрической проницаемости полимерных композитных наноматериалов на основе матриц из полиэтилена низкой плотности и полиметилметакрилата.

В статье приведены результаты экспериментального подтверждения методики измерения функции рассеяния точки и пятен рассеяния объективов с помощью матричного фотоприемного устройства. В ходе работы был поставлен экспери-мент и проведено его математическое моделирование. Требуемый динамический диапазон системы достигнут путем обработки массива кадров с различным време-нем накопления. Для проведения эксперимента было разработано специализиро-ванное программное обеспечение (ПО). Сравнение результатов, полученных с по-мощью математической модели и экспериментальных данных, подтверждает разработанные ранее требования к методике измерения пятен рассеяния с помо-щью матричного фотоприемного устройства.

Плотность пленочных покрытий соединений галогенидов серебра определяется структурой получаемых пленок, которая зависит от их толщины и условий формирования. Пористость и, как следствие, шероховатость пленок галогенидов серебра определяется структурой самого материала AgI при иодизации серебра, нанесенного на гладкую поверхность. Пространственные параметры для пленок различной толщины определялись и рассчитывались с помощью атомно-силовой микроскопии. Получены и исследованы спектры пропускания, которые использовались для оценки распределения пор в исследуемых образцах и сравнивались с данными, полученными с помощью атомно-силовой микроскопии.

Статья посвящена рассмотрению особенностей получения вакуумноплотных спаев сапфира с металлами. Выявлено влияние на механическую прочность профилированного сапфира количества блоков и угла разориентации их границ, обоснована температурная зависимость предельного напряжения разрушения труб, проанализированы причины появления огранки у выращенного кристалла, влияние механической обработки (шлифовки и полировки) и высокотемпературного отжига на внутренние напряжения. Показано, что для получения надежного токоввода в сапфировую разрядную трубку, наполненную плазмообразующей средой на основе паров щелочного металла необходимо использовать сплав ниобия НбЦу и стеклокерамический припой на основе системы окислов CaO–Al2O3. Подробно исследованы структурные изменения в сплавах ниобия и в слое стеклокерамического припоя при различных температурах пайки, распределение концентрации ниобия в переходной зоне, выявлен оптимальный режим пайки стеклоцементом. Рассмотрен новый способ получения спая сапфира с металлом комбинацией методов предварительной металлизации и активной пайки. Реализация предложенного способа получения спая осуществляется посредством использования двух магнетронов с медной и титановой мишенями. Разработана математическая модель магнетронного напыления покрытий на вращающийся цилиндрический образец. Проанализирован механизм взаимодействия титана с сапфиром, рассмотрены результаты исследований процессов в глубине слоя металлизации и на границе с сапфиром при пайке медным припоем.

Методами растровой электронной микроскопии проведены исследования матриц фоточувствительных элементов и мультиплексоров, используемых для изготовления инфракрасных матричных фотоприемных устройств, после нанесения на них индиевых микроконтактов. Контакты формировались двумя различными способами: классическим и экспериментальным (с одним «взрывом»). Исследования позволили выявить различные типы дефектов и причины их возникновения. Проведено сравнение двух способов изготовления микроконтактов с целью определения оптимального для повышения процента выхода годных фотоприемных устройств.

Импульсные плазменные ускорители широко применяются для получения высоко-температурных импульсных плазменных потоков для практического и прикладного применения. Основными параметрами импульсных ускорителей плазмы являются характеристики внешней электрической и магнитной цепи, а также структурные и энергетические свойства плазменного потока. В данной работе для диагностики импульсной плазмы, полученной в ИПУ-30, были применены тройной Ленгмюровский зондовый метод, калориметрические измерения плотности энергии плазмы, пояс Роговского и высокоскоростная съемка с помощью видеокамеры Phantom VEO710S. Были определены локальные параметры плазмы, такие как температура и концентрация электронов, плотность энергии плазмы, ток плазменного шнура, а также ток разряда при изменении напряжения накопительных конденсаторов и давления воздуха. Результаты с тройного зонда и пояса Роговского представлены в виде осциллограмм. Получены изображения формирования плазмы в разрядном промежутке и измерена скорость импульсного потока плазмы.

Изучался процесс коммутации короткого вакуумного промежутка с помощью вспомогательного разряда по поверхности диэлектрика путем высокоскоростной регистрации изображений плазмы разряда в оптическом диапазоне спектра. На основе анализа полученных экспериментальных данных высказано предположение о существенной роли излучения катодного пятна и катодного факела ультрафиолетового диапазона в процессе формирования токового канала в разряде.

Для монодоменных кристаллов YBa2Cu3O7-x, изготовленных методом Top Seeded Melt, допированных для увеличения пиннинга вихрей нейтральными добавками, были измерены температурно-полевые зависимости первой гармоники комплексной магнитной восприимчивости. Рассматривался особый случай, когда внешнее магнитное поле равно полю полного проникновения. Для интерпретации эксперимента использованы модель Кима-Андерсона и концепция коллективного крипа в вихревом стекле. В рамках модели Кима-Андерсона были определены основные параметры: критическая плотность тока Jc(0), потенциал пиннинга U0(0), индукция линии необратимости B0(0) при нулевой температуре и их температурные зависимости. Установлены основные экспериментальные особенности линии необратимости с точки зрения пиннинга вихрей. Полученные данные позволили изучить влияние центров пиннинга на динамику вихрей в YBa2Cu3O7-x с внедренными нейтральными примесями.