В данной работе предложена методика формирования бинарных пленок AlN и ZnO неполярных и полуполярных ориентаций на сапфире термохимическим и термическим методами, а также выполнена их характеризация дифракционными и микроскопическими методами. Показано, что отжиг подложек сапфира с террасно-ступенчатой наноструктурой поверхности в восстановительной газовой среде при высокой температуре 1650 °С позволяет получать сплошные неполярные монокристаллическая пленка AlN с гексагональной структурой типа вюрцита. Приведены результаты постростового отжига (1200 °С) поликристаллической пленки ZnO толщиной около 1 мкм, нанесенной на поверхность темплейта (11 2 0) AlN/-Al2O3. Анализ полюсных фигур рентгеновской дифракции демонстрирует формирование в результате постростового отжига текстурированной полуполярной пленки 1011 ZnO. Такая методика формирования неполярных и полуполярных пленок AlN и ZnO может найти широкое применение в пьезоэлетронике и оптоэлектронике.
Исследовано влияние размера зерен исходного порошка и термообработки на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3. Показано, что особенности зависимостей степени текстуры и термоэлектрических свойства твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3 от размера зерен исходного порошка и термообработки можно объяснить одновременным образованием текстуры и его термической деструкции, образованием структурных дефектов в процессе горячего прессования образцов, а также залечиванием структурных дефектов и частичным разрушением текстуры в процессе термической обработки образцов.
Исследована теплопроводность поликристаллических тонких пленок Pb0.96Mn0.04Se в области температур 77–320 К. Установлено, что рассеяние фононов на границах кристаллитов и поверхности пленки являются незначительным, что следует из факта отсутствия зависимости решеточной теплопроводности от толщины и размеров кристаллитов c d = 3,0÷5,0 мкм. В исследуемых образцах рассеяние фононов в основном происходит на дефектах, связанных с несовершенством структуры пленок и атомов примеси.
В работе проводилось облучение плёнок кремния ионами кремния с энергией 200–230 кэВ в температурном диапазоне от температуры жидкого азота до комнатной. Показано, что с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света можно проводить интегральный анализ качества кристалличности структуры после облучения, что значительно сокращает время исследования. Изучено влияние ионного облучения на проводимость пленки кремния.
Методами атомно-силовой и интерференционной микроскопии изучена поверхность пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила, полученных под воздействием некогерентного ИКизлучения при неглубоком вакууме. Определены толщины пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила и параметры самоорганизации полученных пленок. Показано, что, изменяя технологические параметры формирования пленок, можно получить материалы с различными электрофизическими свойствами. Рассмотрев пленки с позиций теории самоорганизации, установлено, что полученные структуры упорядочены. Выяснено, что с увеличением концентрации легирующей добавки наблюдается рост шероховатости и снижение средней взаимной информации, что существенно изменяет электрофизические свойства пленок.
Проведен выбор состава травителя для прецизионного удаления тонкого высоколегированного геттерирующего слоя кремния. Наиболее контролируемый процесс удаления обеспечивает травитель состава HNO3: HF: CH3COOH = 40:1:1. Он позволяет при полном стравливании геттерирующего слоя сохранить требуемую толщину контактного слоя, предотвращающего выход области объемного заряда рп-перехода на тыльную поверхность базы фоточувствительного элемента, обеспечивая тем самым снижение величины темновых токов и увеличение процента выхода годных изделий.
Впервые проведен анализ и расчет теплопритоков в узлах матричного фотоэлектронного модуля (ФЭМ) с помощью программного комплекса Autodesk CFD. При помощи программного обеспечения Autodesk Inventor была создана трехмерная модель прибора, на основе которой в дальнейшем построена модель распределения тепла внутри матричного фотоэлектронного модуля. Исходя из полученных данных, проанализирована конструкция ФЭМ с точки зрения распределения и отвода тепла. Из результатов расчета сделано заключение об эффективности работы ТЭО и его вкладе в паразитное излучение.
Спектр фотопроводимости сублимированных пленок квазимонополярных полупроводников CdS-PbS, в частности CdS(0,9)-PbS(0,1), не обнаруживает отрицательных участков (гашения) фотопроводимости, характерных для монокристаллов и пленок сульфида кадмия. Такое отсутствие связано с наличием дополнительного канала рекомбинации, обусловленного стоком фотоносителей в узкозонную фазу, содержащую PbS, поскольку длина монополярной диффузии превышает расстояние между «стоками» (вкраплениями) узкозонной фазы, а также толщину пленки, поскольку стоки расположены в основном на её поверхности.
В работе рассмотрены пути снижения уровней шумовых тока и напряжения планарных кремниевых фотодиодов, работающих в фотовольтаическом режиме. Экспериментально получены и обсуждаются зависимости шумовых параметров таких фотодиодов от толщины слоя Al контактной системы. Показана возможность улучшения шумовых свойств фотодиодов за счёт увеличения толщины слоя выше критического значения, определяемого глубиной контактного окна.
Исследованы алгоритмы неразрушающей обработки спектральных характеристик чувствительности линейных и матричных фотоприемных устройств (методы взвешенного и экспоненциального скользящего среднего, интерполяция сплайнами, фильтрация методом СавицкогоГолея). Показаны результаты анализа применения алгоритмов фильтрации для спектральных характеристик чувствительности на примере образцов пятиэлементного фотоприемного устройства, предназначенного для бортового ИК Фурье-спектрометра космического аппарата «Метеор-М», и матричного фотоприемного устройства формата 4576 элементов, имеющего диапазон чувствительности 3,7–4,1 мкм. Анализ результатов показал преимущество фильтрации Савицкого-Голея над стандартными методиками в силу своей вариативности.