Данная работа посвящена решению проблемы качества резки кремниевых приборных пластин толщиной 725 мкм на кристаллы с органическими светоизлучающими диодами (ОСИД или OLED – Organic light-emitting diode), которая является актуальной в производстве микродисплеев на основе ОСИД. В статье рассматриваются методы резки кремниевых приборных пластин на кристаллы с ОСИД и методы контроля качества кристаллов ОСИД. Работа направлена на внедрение высокоэффективного и высококачественного технологического процесса прецизионной лазерной резки кремниевых пластин на основе метода лазерного управляемого термораскалывания (ЛУТ) в производство микродисплеев на OLED. Представлены современные методы и приборы контроля качества, их применение позволяет повысить достоверность проверки при комплексных обследованиях ОСИД микродисплеев.
Проведено исследование и моделирование спектральных зависимостей коэффициента поглощения и показателя преломления эпитаксиальных слоев AlGaAs различного состава. В рамках модели зонной структуры соединений группы А3В5 установлена зависимость диэлектрической проницаемости от критических энергий прямых и непрямых переходов.
Проведено исследование влияния параметров мезаструктуры на дефектность матричных фотоприемных устройств на основе антимонида индия на область спектра 3÷5 мкм формата 320256 элементов с шагом 30 мкм. Получены зависимости одноточечной дефектности и «стойкости» (стабильности токов p–n-переходов в диапазоне рабочих обратных напряжений смещения) от скорости травления антимонида индия, глубины мезаструктур и расстояния между ними в МФЧЭ (матричных фоточувствительных элементах). Определены оптимальные величины указанных параметров мезаструктур. Определен оптимальный угол наклона стенок мезаструктуры – не более 38 градусов. Количество единичных дефектных фотодиодов составило 0,1–0,6 %.
В смесях Xe-Cl2 и Kr-Cl2 получены плазменные струи (апокампы), образующиеся на изгибе канала импульсно-периодического барьерного разряда. Сделана оценка скорости распространения волны ионизации апокампа, лежащая в диапазоне от единиц до сотен км/с. Показано, что добавка электроотрицательного газа к инертным газам (Xe и Kr) определяет формирование апокампа.
Зафиксировано уменьшение амплитуды тока искрового разряда по диэлектрической поверхности в вакууме с увеличением протяженности искрового промежутка. В присутствии продольного магнитного поля происходит затягивание переднего фронта импульса напряжения пробоя, а ток, в свою очередь, из четко выраженного импульса превращается в знакопеременные колебания. Наблюдалось замедление процесса пробоя при наличии предваряющего искру слаботочного разряда.
Исследована дисперсия скорости и координаты нерелятивистской заряженной частицы в осциллирующем электрическом поле со случайно прыгающей фазой в рамках точно решаемой модели, когда скачки фазы представляют собой случайный телеграфный сигнал. Показано, что есть область статистических характеристик фазы, где прирост средней кинетической энергии частицы линейно растет со временем (стохастический нагрев), а дисперсия частиц по координате на временах много больше времени спада корреляций, в отличие от классической диффузии, растет не как t, а как t 3 (супербаллистический режим диффузии). В том же пределе показано, что коэффициент корреляции скорости частицы спадает как 1 / t. Выписана система уравнений в частных производных для определения распределения скорости частицы.
Рассматривается задача о распространении в ионосфере радиоимпульса, спектр которого начинается с УКВ-диапазона или имеет более высокую нижнюю границу. На основе метода параболического уравнения разработан метод оценки поля радиоимпульса в параксиальной области дальней зоны с учетом дифракции, дисперсии и поглощения. С помощью метода функции Грина получено аналитическое выражение для поля сверхширокополосного радиоимпульса на оси круглой параболической антенны. Показано, что в отличие от известного решения одномерной задачи, где зависимость поля от времени определяется начальной временной формой импульса, на оси параболической антенны зависимость поля от времени определяется производной начальной временной формы импульса.
Представлены результаты экспериментальных исследований электрических и спектрально-энергетических характеристик импульсных газоразрядных источников УФ-излучения с плазменными каналами диаметрами 3, 5, 7 мм. Предложена оригинальная методика изучения влияния плотности тока на яркостную температуру при фиксированном разрядном токе. Показана перспективность использования капиллярного плазменного канала для получения максимальной эффективности излучения в спектральном диапазоне 200–300 нм с удельным энерговкладом разряда в 2,8–16,5 Дж/м3. Предложенная конструкция лампы и схема электрического питания позволили достичь яркостной температуры 16,6 кК в спектральном диапазоне 200–300 нм и довести КПД УФ-излучения в диапазоне 200–300 нм до 33 % от всей излученной плазменным каналом энергии.
Экспериментально исследовано влияние эффектов поглощенной дозы и мощности дозы ионизирующего излучения на работу разработанного сдвоенного микромощного компаратора напряжения ИС-К2 и его зарубежного аналога LM393. Ионизирующее излучение создавалось с помощью рентгеновского комплекса РИК-0401 (анодное напряжение – 70 кВ, анодный ток – 200 мкА) и лазерного комплекса РАДОН-23 (длина волны – 1064 нм, максимальная энергия импульса излучения – 120 мДж, длительность импульса – 10 нс). Установлено, что по исследованным параметрам (ток потребления, выходное напряжение смещения и т. д.) разработанный компаратор ИС-К2 демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и мощности дозы в исследованном диапазоне излучения. Установлено, что в исследуемом интервале плотностей энергий тиристорный эффект для ИС-К2 и LM393 не возникает.
Проведено сравнительное исследование влияния материалов мембраны – монокристаллического кремния и оксида алюминия на температурный дрейф частот композитных резонаторов. На основе упрощенной трехмерной модели, состоящей из участка мембраны и резонатора, проведен численный расчет тепловых деформаций модели. Показан характер тепловых деформаций резонатора на мембранах из кремния и керамики. По результатам исследования была изготовлена керамическая мембрана методом лазерного травления. С помощью численного моделирования показано, что использование керамической мембраны позволяет существенно снизить термические напряжения за счёт согласования коэффициентов теплового расширения мембраны и резонатора. По результатам испытания метода лазерного травления для формирования керамических мембран установлено, что при превышении глубины травления керамической подложки более 150 мкм наблюдается выраженная деформация поверхности и рост шероховатости, что негативно сказывается на чувствительности и стабильности датчиков.