Научный архив: статьи

Созданы пленки бутилзамещенного фталоцианина цинка на различных подложках методом вакуумного напыления. Проведены оптические исследования полученных пленок, в ходе которых измерены их электронные спектры поглощения. Анализ характеристик электронных спектров поглощения показал зависимость свойств пленок бутилзамещенного фталоцианина цинка от природы подложек. Установлено, что кристаллическая форма пленок бутилзамещенного фталоцианина цинка на поверхностях органического и неорганического материала имеет, соответственно, метастабильную -фазу и стабильную -фазу. Выявлено значительное влияние взаимодействия между молекулами бутилзамещенного фталоцианина цинка и молекулами подложек на свойства пленок. Для возможного применения пленок бутилзамещенного фталоцианина цинка в качестве активного элемента в газовых сенсорах необходимо учитывать природу взаимодействия между молекулами бутилзамещенного фталоцианина цинка и молекулами подложек.

Изучались процессы формирования структур на поверхности карбида кремния и вли-яние параметров процесса плазмохимической обработки на геометрические парамет-ры сформированных структур. Экспериментально установлены корреляции между мощностью индуктивно-связанной плазмы (ИСП), составом газовой смеси (O₂/SF₆/Ar) и ключевыми параметрами: высотой структур, шероховатостью поверхности и уг-лом наклона стенок. Показано, что увеличение мощности ИСП и концентрации SF₆ в газовой смеси приводит к росту скорости травления. В частности, при мощности ИСП 300 Вт и соотношении газов O₂/SF₆/Ar (81/7/11) достигнуты: высота структуры 983,62  37,64 нм, шероховатость поверхности 14,13  2,15 нм и угол наклона 74,63  1,87.

Проведено термодинамическое моделирование, определены константы равновесия реакций с участием актиноидов U, Am, Pu при нагреве радиоактивного графита в атмосфере азота. Описаны процессы, протекающие в интервале температур от 370 до 3270 К, а именно: термическое испарение конденсированных веществ, термическая диссоциация протекающая в паровой фазе, реакции протекающие между конденсированным веществом и газом, реакции между веществами в газо-паровой фазе, термическое разложение твердых веществ и реакции между конденсированными веществами.

В статье представлена разработка и теоретическое обоснование диагностического инструментария, направленного на оценку профессионально-личностного развития студентов педагогических направлений в системе среднего профессионального образования средствами химии. Описаны основные компоненты инструментария и методологические подходы к его созданию. Выделены ключевые критерии и показатели, отражающие уровень формирования профессиональных и личностных качеств будущих педагогов. Результаты апробации инструментария свидетельствуют о его эффективности в диагностике и поддержке развития профессионально значимых характеристик студентов.

Проведены исследования воздействия отрицательного коронного разряда на зараженность семян подсолнечника масличного направления использования. Обработка семян этой культуры холодной плазмой коронного разряда способствует снижению их зараженности грибами, вызывающими заболевания растений. По мере увеличения продолжительности воздействия эффективность применения холодной плазмы повышается. При экспозиции в 180 и 240 минут отрицательная корона снизила зараженность ржавчиной средних по крупности семян подсолнечника на 100 %, а на крупных оказалась не эффективной.

Проведен сравнительный анализ особенностей травления поверхностных слоев полимерных материалов в условиях плазмы низкочастотных (звуковых) и высокочастотных разрядов. Для различных конструкций плазмохимических реакторов в рамках феноменологического подхода проанализирована специфика процессов травления. Показано, что наличие области отрицательного свечения в тлеющих разрядах звукового диапазона частоты (ТРЗЧ) объясняет сравнимые значения скорости травления в тлеющих разрядах радиодиапазона (ТРРЧ) и ТРЗЧ при близких значениях поглощаемой мощности при различающихся на порядок значениях токов. Приводится ряд соображений, которые необходимо учитывать при выборе плазменного источника для конкретного процесса травления.

Выполнены радиационные испытания алмазного детектора на каскадном сильноточном ускорителе КГ–2,5. При наборе флюенса 21014 см-2 для 14 МэВ-нейтронов было обнаружено ухудшение работы детектора, вследствие эффекта «поляризации». Энергетическое разрешение ухудшилось в 2,3 раза. Скорость счета в пике (n, )-реакции уменьшилась на 7 %, а положение этого пика сдвинулось на 1 МэВ по отношению к позиции пика необлученного детектора. При этом работоспособность детектора как радиометра нейтронного потока сохранялась. Измерены спектры отклика облученного детектора при повышенных температурах.

Описана конструкция детектора высокоскоростных микрочастиц на основе ионизационного принципа измерения. Приведены методика проведения эксперимента и результаты проведенных экспериментов. В частности, в диапазоне скоростей частиц 5002500 м/с минимальные величины сигналов с указанного типа приемника находятся на уровне шумов как 2 к 1, что затрудняет анализ характеристик объекта исследования. Эксперименты по регистрации зарядов при ударе соответствуют расчетным результатам поверхностной ионизации. Минимально регистрируемые заряды ионов находятся на уровне 10-1410-15 Кл. Чувствительность детектора зависит от емкости приемника ионов и свойств мишени. Увеличение входной емкости детектора приводит к снижению уровню входных помех, при этом уменьшается коэффициент усиления входной цепи.

В статье исследуются свойства бороуглеродных (В/С) покрытий, наносимых различными способами на внутреннюю стенку вакуумной камеры стелларатора Л-2М. Ресурсные испытания показали, что В/С-покрытия, полученные с использованием тлеющего разряда, сохраняет свои защитные свойства при работе в режиме омического нагрева в полтора раза дольше, чем в режиме ЭЦР-нагрева плазмы. Рассматриваются вопросы нанесения, разрушения и долговечности В/С-покрытий, создаваемых в рабочих импульсах установки в режиме омического нагрева плазмы, а также изменения их состава и структуры в процессе работы стелларатора. Особое внимание было уделено роли сепаратрисы в нанесении и разрушении В/С-пленки. Проведены первые эксперименты по нанесению бороуглеродного покрытия в рабочих импульсах стелларатора Л-2М в режиме с ЭЦР-нагревом плазмы.

При пересчете спектральных характеристик чувствительности матричных фотоприемных устройств с низким значением отношения сигнал/шум перед исследователями возникает задача фильтрации шума с сохранением положения границ и максимума чувствительности. В исследовании проведено сравнение методик фильтрации спектральных характеристик чувствительности: метода скользящего среднего и его вариаций, интерполяция сплайнами, методика расчёта по кривым Безье, метод Савицкого-Голея. Установлены критерии выбора неразрушающей расчетной методики, не вносящей погрешность в значения границ диапазона и максимума чувствительности МФПУ. Выбран и обоснован оптимальный метод пересчёта спектральных характеристик чувствительности матричных фотоприемных устройств.

В результате рассмотрения структуры лавинного фотодиода на основе InGaAs/InP с раздельными областями поглощения и умножения проведена оценка дозы легирующей примеси в зарядовом слое, допустимый диапазон значений которой при заданном коэффициенте умножения определяется толщиной области умножения и напряженностью поля в области поглощения. Показано, что для снижения рабочего напряжения ЛФД необходимо уменьшать толщины слоя умножения и зарядового слоя. При этом ограничением для толщины слоя умножения является допустимая напряженность поля, а для зарядового слоя при оптимальной дозе – точность воспроизведения его толщины.

Данная работа представляет собой вторую часть общего обзора авторов. В первой части (см. «Успехи прикладной физики», 2016. Т. 4. № 1. С. 52) проведена общая постановка задачи по аналитическому вычислению межзонных туннельных токов в p–n-структурах, прежде всего, на основе прямозонных полупроводников в условиях лавинного размножения носителей, их коэффициентов размножения и лавинных факторов шума. Выполнена программа по вычислению коэффициентов размножения. В наиболее характерных ситуациях они представлены в аналитическом виде. Показано, что полученные аналитические результаты находятся в хорошем количественном согласии с проведенными ранее численными расчетами и экспериментальными данными.

В данной части обзора проведен теоретический анализ зависимости межзонного туннельного тока гетероструктуры с p+–n-переходом в ″широкозонном″ слое от параметров используемых полупроводниковых материалов, уровней легирования ″высокоомных″ слоев и их толщин при напряжениях лавинного пробоя гетероструктуры. Показано, что туннельный ток, как правило, немонотонно зависит от концентрации легирующей примеси в ″высокоомной″ части ″широкозонного″ слоя. В наиболее практически интересном случае существует оптимальная концентрация этой примеси, при которой для заданных толщин слоев и уровня легирования ″узкозонного″ слоя туннельный ток достигает абсолютного минимума. Выведена простая формула для определения величины этой концентрации. Получено также аналитическое выражение для определения минимального значения туннельного тока. В реальных случаях перепад токов может составлять несколько порядков. Выяснено, что увеличение уровня легирования ″узкозонного″ слоя во многих случаях приводит к уменьшению туннельного тока. Показано, что при понижении уровня легирования ″высокомных″ слоев гетероструктуры туннельный ток не обращается в нуль, а начиная с некоторой концентрации перестает зависеть от уровня легирования. Аналогичный эффект имеет место и для гомогенного p+–n-перехода. Обсуждаются физические причины такого поведения туннельного тока при напряжениях лавинного пробоя. Разработана методика оптимизации параметров гетероструктуры порогового лавинного фотодиода с разделенными областями поглощения и умножения. Проведены конкретные расчеты, например, для широко используемой системы InP-In0,53Ga0,47As-InP.

Рассмотрена возможность описания переходных процессов в p–n–n-лавинных фотодиодах (ЛФД) элементарными функциями, прежде всего, при начальном напряжении V0, большем напряжения лавинного пробоя VBD. Постановка задачи вызвана потребностью знать явные условия возникновения гейгеровской моды работы ЛФД. Выведено несложное выражение, описывающее динамику лавинного гейгеровского процесса. Получена формула для полного времени его протекания. Представлено явное аналитическое соотношение реализации моды Гейгера. Определены условия применимости полученных результатов.

В заключение на основе аналитических вычислений обсуждены и продемонстрированы преимущества лавинных гетерофотодиодов (ЛГФД) с разделенными областями поглощения и умножения (РОПУ) типа ‘‘low-high-low’’ перед классическими образцами. Нумерация формул, рисунков и литературы продолжает нумерацию части I.