Научный архив: статьи

При помощи инфракрасного фурье-спектрометра измерялись спектры фотоотражения нелегированного InSb, выращенного методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложке n+-InSb. По периоду наблюдаемых при низких температурах осцилляций Франца–Келдыша определялась напряжённость приповерхностного электрического поля. Поскольку значение пиннинга уровня Ферми стабилизировалось обработкой образцов в водном растворе Na2S, величина поля зависела, в основном, от концентрации свободных носителей заряда. Обнаружено влияние температуры предварительного отжига подложки на концентрацию электронов в эпитаксиальном слое.

Исследована долговременная стабильность МФПУ на основе антимонида индия формата 640512 элементов с шагом 15 мкм с охладителем типа интегральный Стирлинг и блоком сопряжения. Получены зависимости показателя корректируемости от времени работы МФПУ после проведения двухточечной коррекции неоднородности. Рассмотрены МФПУ с двумя схемами ячейки БИС считывания, отличающиеся емкостями накопления и коэффициентами передачи в ячейке. Время долговременной стабильности МФПУ на основе InSb составляет несколько часов, что обеспечивают длительную работу устройства в тепловизионных системах без дополнительной калибровки.

Авторами исследовалась возможность подавления раннего краевого пробоя в планарных лавинных фотодиодах на основе гетероэпитаксиальных структур InP/InGaAs. Для этого использовалась диффузия цинка в запаянной ампуле при температурах 500 °С, 450 °С. Определены распределение носителей заряда в диффузионном слое и глубина диффузии как в монокристаллическом InP, так и в лавинной структуре на основе InP/InGaAs в зависимости от режима проведения диффузии. Распределение носителей заряда в диффузионном слое в монокристаллическом InP определялось методом электрохимического профилирования с последующим измерением CV-характеристик барьера электролит-полупроводник, а глубина p–nперехода в лавинной структуре путем пересчета CV-характеристик p–n-переходов. В результате использования двухстадийной диффузии цинка была получена конфигурация p–nперехода с заглубленной на 1,5 мкм центральной областью и мелкой периферией (охранным кольцом) на глубине 0,65 мкм. При этом напряжение пробоя фотодиода с охранным кольцом превышает на 3В напряжение пробоя фотодиода без охранного кольца, а уровень темновых токов у всех фотодиодов вплоть до пробоя не превышает 10 нА.

В работе проведено исследование специфики формирования и эволюции электрически активных радиационных дефектов при имплантации ионов бора в эпитаксиальные пленки Hg1-xCdxTe с различным составом в области внедрения имплантанта. Эпитаксиальные пленки, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии, облучались ионами бора с энергией 100 кэВ в диапазоне флюенса 1012—1015 см-2. Измерение электрофизических параметров образцов до и после облучения производилось методом ЭДС Холла в конфигурации Ван-дер-Пау. Распределение объемной концентрации электронов по глубине облученного материала определялось методом дифференциальных холловских измерений. Полученные экспериментальные данные однозначно показывают, что результаты ионной имплантации определяются зависимостью динамики накопления электрически активных радиационных дефектов и электрофизических свойств материала от состава КРТ.

Экспериментально исследованы параметры пассивирующих слоев Al2O3 и двухслойного диэлектрика CdTe/Al2O3 путем измерения адмиттанса МДП-структур на основе МЛЭ n-Hg1-xCdxTe (x = 0,29—0,39) с приповерхностными варизонными слоями с повышенным содержанием CdTe. Показано, что структура с двухслойным диэлектриком CdTe/Al2O3 имеет по сравнению со структурой с одним слоем Al2O3 существенно меньшие значения плотности медленных состояний на границе раздела (в 50—100 раз) и плотности быстрых поверхностных состояний (в 50—100 раз). Можно сделать вывод, что двухслойный диэлектрик CdTe/Al2O3 образует качественную границу раздела с n-Hg1-xCdxTe (x = 0,39).

Экспериментально исследовано влияние наличия приповерхностных варизонных слоев с повышенным содержанием CdTe на адмиттанс МДП-структур на основе МЛЭ n-Hg1-xCdxTe (x = 0,22—0,23) с Al2O3 в качестве диэлектрического покрытия. Показано, что для структур с варизонным слоем характерна бóльшая глубина и ширина провала емкости на низкочастотной вольт-фарадной характеристике, а также бóльшие значения дифференциального сопротивления области пространственного заряда, чем для структур без варизонного слоя. Установлено, что основные особенности гистерезиса емкостных зависимостей, характерные для варизонных структур с SiO2/Si3N4, наблюдаются и для МДП-структур с Al2O3. Причины увеличения гистерезиса ВФХ при создании варизонного слоя в структурах с SiO2/Si3N4 или с Al2O3 остаются дискуссионными, хотя можно предположить, что определенную роль в формировании гистерезиса играет кислород.

Приведены экспериментальные результаты исследования зависимости интенсивности свечения газа и люминесцентного экрана от величины тока при различных значениях газоразрядного промежутка (d = 10—100 мкм) и давления газа (Р = 5—120 Торр) фотопреобразователя ионизационного типа с полуизолирующим GaAs-электродом. При измерениях считывание выходного сигнала производилось с помощью фотоэлектрического умножителя ФЭУ-19A.

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.