Предложена система контроля толщины напыляемых металлических плёнок на стеклянные призмы. Показано, что с её помощью можно контролировать толщину тонких (5–100 нм) металлических плёнок на призмах для возбуждения поверхностного плазмонного резонанса. Относительная простота схемы устройства определяется тем, что для возбуждения используется расходящийся пучок монохроматического лазерного излучения, который формируется выпуклым сферическим зеркалом. Система также позволяет автоматически регистрировать и сохранять результаты изменения параметров в течение всего процесса напыления. В основе конструкции лежит эффект нарушенного полного внутреннего отражения, реализуемый в схеме Кречмана.
Рассмотрены основные методы измерения распределения энергии в пятне рассеяния для объективов среднего и дальнего ИК-диапазонов. Предложена структурная схема установки на основе матричного фотоприемного устройства для измерения пятен рассеяния ИКобъективов. В соответствии с результатами математического моделирования работы установки даны рекомендации по выбору параметров её основных узлов. Показано, что для восстановления исходного пятна рассеяния с высокой точностью необходимо использовать 14-битный АЦП или методы расширения динамического диапазона оптоэлектронного тракта. При этом оптимальным алгоритмом восстановления сигнала является кубическая интерполяция. Проведено исследование влияния относительного размера тест-объекта на точность восстановления исходного пятна рассеяния. Рекомендуемое соотношение диаметров тест-объекта и пятна рассеяния исследуемого объектива 1:6. Проведено исследование влияния увеличения проекционной системы на точность измерения пятна рассения ИКобъектива, даны рекомендации по выбору увеличений проекционных систем. Предложены оптические схемы проекционных объективов для контроля качества ИК оптических трактов в диапазонах 3,5…5 мкм и 8…12 мкм. Представлены результаты экспериментов, подтверждающих теоретические расчеты в части определения зависимости полной энергии пятна рассеяния от глубины оцифровки сигнала.
Сообщается о разработке эффективных средств комплексного измерения спектральноэнергетических и динамических характеристик импульсных источников широкополосного оптического излучения. Приведены сведения о конструкции, характеристиках, методиках калибровки и особенностях применения фотоэлектрических измерительных преобразователей «Спектр», предназначенных для экспериментальных исследований и спектральных измерений в лабораторных и полигонных условиях
Разработана модель расчета угла разориентации отражающих кристаллографических плоскостей и поверхности полупроводникового образца средствами рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения. Модель позволяет минимизировать механические аппаратные погрешности, в том числе неточности позиционирования и перемещения, и определить оптимальные параметры расположения образца относительно падающего излучения для корректного проведения исследований совершенства кристаллической структуры. Описан принцип проведения эксперимента и математическая модель для обработки полученных результатов. Для определения наличия макродефектов в кристаллической структуре, в частности, блоков, проводилось построение карты распределения параметров кривых качания по всему образцу (картирование) с использованием разработанной модели. Это позволило определить границы блоков и их взаимную ориентацию в продольных относительно пластины направлениях. Модель опробовалась на пластине объемного монокристалла антимонида индия, выращенного методом Чохральского, при этом подготовленной методами химикодинамического и химико-механического полирования.
В рамках теории перколяции предложено описание аномально высокой (до ~150) степени усиления нанокомпозитов полиуретан/графен. Для этой цели использованы модели случайной смеси резисторов (ССР или предел «муравья») и случайной сверхпроводящей сетки резисторов (ССС или предел «термита»). Показано, что первая модель применима к описанию нанокомпозитов ниже порога перколяции графена по схеме перекрытия его пластин, а вторая – выше порога перколяции. Достижение порога перколяции изменяет тип армирующего элемента структуры нанокомпозита от межфазных областей до собственно 2D-нанонаполнителя (графена). Указанный переход обусловлен изменением структуры 2D-нанонаполнителя в полимерной матрице от стохастической до выстроенной (планарной), что количественно можно описать с помощью размерности каркаса частиц (агрегатов частиц) 2D-нанонаполнителя. Реализация указанных выше аномально высоких значений степени усиления возможна только в модели ССС или пределе «термита» при достижении отрицательных величин критических перколяционных индексов. Кроме того, предел «термита» реализуется при условии, что проводимость плохого проводника в случайной смеси равна единице, а хорошего – бесконечности. На практике применительно к полимерным нанокомпозитам это условие означает небольшое, но конечное значение модуля упругости полимерной матрицы (для полиуретана он равен 10 МПа) и очень высокий модуль упругости 2D-нанонаполнителя (для графена это показатель составляет 106 МПа). Предложенная модель хорошо согласуется с экспериментальными результатами как качественно, так и количественно.
В работе проведено исследование режимов производственных операций одностороннего шлифования и полирования подложек приборных пластин сапфира и карбида кремния с целью получения высокого качества обработанной поверхности. При достижении в течение операций шлифования и полирования толщины подложки 150 мкм получено высокое качество поверхности с показателем шероховатости около 2 нм и разбросом по толщине пластины не более 2 мкм.
В работе исследована зависимость краевого угла смачивания расплавом свинца окисленного чистого железа и реакторной стали ЭИ-852. Установлено скачкообразное изменение краевого угла смачивания при температурах фазового перехода в оксиде железа. Результаты исследования могут быть использованы в разработке режимов работы реакторов со свинцовым теплоносителем для предотвращения эрозии поверхности циркуляционного контура, покрытой слоем оксидов железа.
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.
Получены тонкие пленки ZnO на подложках (0001) Al2O3 с террасно-ступенчатой наноструктурой поверхности после термохимической нитридизации и с буферными слоями золота. Исследованы их электрические и фотолюминесцентные свойства. Наибольшую подвижность и удельное сопротивление имеют пленки ZnO, полученные на AlN/(0001) Al2O3, которые обладали высоким структурным совершенством. Применение Au в качестве буферных слоев также приводит к повышению структурного совершенства эпитаксиальных пленок ZnO. Однако при этом наблюдается значительное снижение подвижности, связанное с рассеянием на атомах золота, внедренных в решетку ZnO, и уменьшение концентрации носителей.
В работе представлен лазерный метод создания фотодиодных структур на CdTe и CdMnTe, характеризуемых фоточувствительностью в области спектра 0,5–0,91 мкм со спектральной чувствительностью в максимуме S = 0,38–0,43 А/Вт. Предложена методика создания стабильных омических контактов на этих структурах с применением лазерной пассивации поверхности. Проведены измерения электрических и фотоэлектрических параметров этих фотодиодов. Установлено, что высота потенциально барьера 0 для структур на CdTe равна 0,9 эВ, а протекание тока характеризуется двумя механизмами переноса заряда – генерационно-рекомбинационным и инжекционным, причем их коэффициент выпрямления k равен 104. Кривые фотоотклика структур на CdTe и CdMnTe имеют дополнительные максимумы, объясняющиеся наличием микровключений гексагонольной структуры при быстрой лазерной рекристаллизации поверхностного слоя.