Архив статей журнала
Методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках InSb(100) получена барьерно-диодная (nBn) структура с униполярным барьером In0,8Al0,2Sb. Кристаллическое совершенство структуры и её соответствие номинально заложенному дизайну подтверждено с помощью рентгеноструктурного анализа. Электронная подсистема полученной nBn-структуры охарактеризована с помощью измерений микроскопии растекания тока на сколе (011).
В широком диапазоне температур проведено исследование механизмов формирования темнового тока и фототока в nBn-структуре на основе n-HgCdTe, выращенной
методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), со сверхрешеткой в барьерной
области. Исследовано влияние различных уровней постоянной подсветки на электрические характеристики структур. Проведен анализ поведения объемной компоненты тока JB и компоненты тока поверхностной утечки JS при различных напряжениях смещения и температурах. Исследование показало сильную зависимость плотности темнового тока от температуры. Продемонстрировано существенное влияние
постоянной подсветки ИК-светодиодом на значение плотности тока. Показано доминирование компонент тока JB над JS во всём исследованном диапазоне напряжений смещения и температуры.
Рассматриваются параметры лавинных фотодиодов Ge/Si с наноотверстиями для захвата фотонов на длине волны 850 нм. Предложенная конструкция лавинного фотодиода Ge/Si с массивом наноотверстий позволяет значительно увеличить коэффициент усиления, полосу пропускания и коэффициент поглощения. Было продемонстрировано, что можно улучшить эффективность поглощения оптической мощности фотодетектором без ущерба для коэффициента усиления и быстродействия устройства. Результаты работы могут быть использованы для разработки технологии молекулярно-лучевой эпитаксии по созданию лавинных фотодиодов Ge/Si с использованием структур для захвата фотонов с высоким коэффициентом усиления, быстродействием и коэффициентом поглощения. Полученные результаты могут быть применены в ряде направлений исследований, таких как микроскопия визуализации времени жизни флуоресценции, позитронно-эмиссионная томография, системы квантовой связи, а также в лидарных технологиях.
Приведено исследование перспективного метода прецизионной обработки пластин монокристаллического кремния, который помогает решить проблему дефектообразования при создании контактного слоя Cr-Au ввиду недостаточно малой шероховатости поверхности.
Описана конструкция и принцип работы импульсного источника протонов на основе отражательного разряда типа Пеннинга с холодным полым катодом. Газоразрядные системы с полым катодом, имеющие малую входную апертуру, обеспечивают формирование неоднородной плазмы с повышенной плотностью на оси разрядной камеры и в области эмиссионного электрода и при этом отличаются относительно низким напряжением горения. Такая разрядная система в полной мере отвечает требованиям, предъявляемым к генераторам плазмы для источников пучков заряженных частиц с высокой плотностью тока. Приведены результаты исследований по влиянию ключевых параметров разрядной системы: давления рабочего газа, магнитной индукции, геометрии полого катода на разрядные и эмиссионные характеристики
Вирус табачной мозаики (ВТМ) использовали в качестве модельного объекта при раз-
работке метода модификации поверхности подложек из слюды, предназначенных для
исследования белок-содержащих частиц нанометрового размера методом атомно-
силовой микроскопии (АСМ). Модификацию поверхности осуществляли методом
магнетронного напыления золота в разряде постоянного тока в аргоне с использова-
нием хрома в качестве материала адгезионного слоя. Адсорбцию ВТМ проводили при
pH 7,4 на трех типах подложек: высокоориентированном пиролитическом графите
(ВОПГ), слюде, модифицированной 3-аминопропилтриэтоксисиланом (АПТЭС), и
слюде с золотым покрытием, сформированным методом магнетронного напыления.
ВОПГ использовали в качестве эталонной подложки. В случае слюды, покрытой зо-
лотом, количество связанных с поверхностью вирусных частиц было примерно в де-
сять раз больше, чем в случае слюды, модифицированной АПТЭС. Высота частиц
ВТМ на слюде, модифицированной АПТЭС, была ниже, чем на ВОПГ и на слюде, по-
крытой золотом. Предложенная методика может быть полезна при разработке био-
сенсорных устройств и при исследовании единичных частиц различных вирусов.
Исследована частотная зависимость энергии и тока ионов на выходе из ВЧ источника плазмы, имеющего геометрию СПД. Показано, что энергия ионов максимальна при работе на частоте 6,8 МГц. Увеличение рабочей частоты сопровождается падением энергии ионов. Ток ионов немонотонно зависит от частоты. При частотах менее 27,12 МГц рост энергии ионов сопровождается падением тока, а падение энергии ростом тока. Увеличение частоты до 27,12 МГц не приводит к росту ионного тока
Измерено распределение интенсивности свечения второй положительной системы азота по высоте в разряде с жидким электролитным катодом при атмосферном давлении в воздухе. Показано, что интенсивность свечения второй положительной
системы азота имеет абсолютный максимум вблизи металлического электрода,
сопоставимый по интегральной интенсивности свечения с интегральной интенсивностью свечения всего остального разряда. Показано, что интенсивность свечения вблизи металлического электрода зависит от состава раствора при разрядном токе более 60 мА. При этом, вблизи металлического электрода вращательная и колебательная температуры, определённые по второй положительной системе азота, не зависят от состава раствора. Вращательная температура монотонно растёт с ростом разрядного тока, а колебательная остаётся практически постоянной.
Представлены исследования и анализ образцов с гетероэпитаксиальной структурой
на основе твердого раствора InGaAs, выращенных методом молекулярно-лучевой эпи-
таксии на подложке GaAs. Определены состав и толщины слоев структуры метода-
ми фотолюминесцентной спектроскопии при комнатной температуре и растровой
электронной микроскопии соответственно. Измерены спектры пропускания на ИК
Фурье-спектрометре. Разработана аналитическая модель спектральных характери-
стик исследуемых структур. Решением обратной задачи методом подгонки определе-
ны конструктивные параметры структуры и состав активного слоя InGaAs. Срав-
нительный анализ экспериментальных и теоретических данных показал небольшой
разброс значений для толщины (менее 65 нм) и состава поглощающего слоя
(менее 0,04). Показана корректность и быстродействие разработанного неразрушаю-
щего метода характеризации полупроводниковых структур.
Исследовано распределение и поток ультрафиолетового излучения в пространстве
вокруг напольных облучателей открытого типа с различным количеством и распо-
ложением ламп. Разработана расчётная модель облучателя, состоящего из газораз-
рядных амальгамных ламп низкого давления и непрозрачных элементов конструкции
круглого сечения, учитывающая точки расположения и размеры всех поглощающих
элементов конструкции. В результате экспериментов и компьютерного моделирова-
ния было показано, каким образом необходимо располагать газоразрядные лампы для
достижения наилучшего коэффициента использования бактерицидного потока.
Результаты расчётной модели совпадают с экспериментальными результатами.
Впервые экспериментально и теоретически рассмотрено влияние прямоугольной
формы напряжения на удержание диэлектрических заряженных частиц микронного
размера в электродинамической квадрупольной ловушке в воздухе. Проведено сравнение
нижней границы удержания для ловушки с прямоугольной и синусоидальной формой
напряжения. Рассчитаны траектории движения микрочастиц для двух форм напря-
жения при разных амплитудах. Экспериментально и расчетами показано, что при
прямоугольной форме напряжении ловушка удерживает частицы при более низкой
амплитуде напряжения, чем при синусоидальной форме, и их траектории более
устойчивы.
Исследованы механические свойства тонких пленок из сополимера этилена и винила-
цетата, наполненного специально синтезированными наночастицами оксида олова.
Наночастицы оксида олова, синтезированные в плазменном разряде под действием
ультразвуковой кавитации, имеют размер 50–60 нм, а при последующем ультразвуко-
вом воздействии размер частиц снижается до 30–40 нм. С использованием этих двух
видов наночастиц (до и после ультразвукового воздействия) получены и исследованы
образцы пленок из композиционных материалов. Проведены физико-механические ис-
пытания пленки из композиционного материала с различным содержанием наноча-
стиц оксида олова: 1 и 3 % масс. Получены данные о значениях модуля упругости, ко-
эффициента Пуассона, предела пропорциональности, модуля сдвига, предела
текучести, предела прочности и предельной деформации. Результаты механических
испытаний показывают, что ультразвуковая обработка наночастиц оксида олова пе-
ред их импрегнированием в полимерную матрицу положительно влияет на физико-
механические свойства пленок из исследованного композиционного материала.