Продолжается обсуждение вопросов, связанных с развитием детекторов излучения терагерцового диапазона. Рассматриваются методы повышения коэффициента поглощения терагерцового излучения, применяемые при разработке и создании матричных неохлаждаемых микроболометрических приемников ТГц-излучения. Практически полное поглощение ТГц-излучения достигается при использовании:
- антенн, нагруженных на резистивную нагрузку, 2) тонких металлических поглотителей, 3) метаматериалов или частотно-селективных поверхностей, 4) золотой черни и 5) углеродных материалов, в первую очередь, вертикально ориентированных углеродных нанотрубок. В случае антенн и тонких металлических поглотителей, при помощи толстого слоя диэлектрика дополнительно повышается эффективная толщина зазора между отражателем и мембраной болометра, и применяются дополнительные резонаторы, образованные зазором между болометром и входным окном. Для повышения ширины полосы чувствительности применяют болометры инвертированного типа с поглотителями на основе тонких металлических поглотителей.
The paper continues the discussion of issues related to the development of detectors of radiation in the terahertz range. Methods for increasing the absorption coefficient of terahertz ra-diation, which are used in the development and creation of matrix uncooled microbolometric receivers of THz radiation, are considered. Almost complete absorption of THz radiation is achieved using: 1) antennas loaded with a resistive load, 2) thin metal absorbers, 3) metamaterials or frequency-selective surfaces, 4) gold black and 5) carbon materials, pri-marily vertically oriented carbon nanotubes. In the case of antennas and thin metal absorbers, a thick dielectric layer additionally increases the effective thickness of the gap between the reflector and the bolometer membrane, and additional resonators are used, formed by the gap between the bolometer and the entrance window. To increase the sensitivity bandwidth, inverted bolometers with absorbers based on thin metal absorbers are used.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2022-10-2-203-209
- eLIBRARY ID
- 48451164
С момента обнаружения чувствительности матричных неохлаждаемых микроболометрических приемников к ТГц излучению и демонстрации первых изображений, полученных в ТГц-диапазоне, минимальная детектируемая мощность MDP таких приемников, измеряемая в полосе частот 10‒20 кГц и на длинах волн порядка 100 мкм, была понижена с 1000 пВт до 20‒40 пВт, что соответствует мощности, эквивалентной шуму NEP равной 2‒4 10-13 Вт/Гц1/2.
Столь малые значения MDP и NEP, близ-кие к соответствующим значениям, достигаемым в ИК области, обусловлены тем, что были найдены конструктивные решения, позволяющие существенно увеличить коэффициент поглощения ТГц-излучения и, в некоторых случаях, сделать его близким к единице. Для эффективного поглощения ТГц-излучения используются: 1) антенны, нагруженные на резистивную нагрузку и 2) тонкие металлические поглотители, 3) метаматериалы или частотно-селективные поверхности, 4) золотая чернь и 5) углеродные материалы, в первую очередь, вертикально ориентированные углеродные нанотрубки. Во всех случаях показана возможность достижения практически полного поглощения ТГц-излучения. Для этого в случае антенн и тонких металлических поглотителей используется повышение эффективной толщины зазора между отражателем и мембраной болометра с помощью толстого слоя диэлектрика, нанесенного на отражатель. Кроме того, в случае тонких металлических поглотителей применяются дополнительные резонаторы, образованные зазором между болометром и входным окном. При этом первые три типа поглотителей, характеризуются в разной степени селективной частотной зависимостью, а последние два позволяют создавать широкополосные приемники. Высокой широкополосностью обладают также болометры инвертированного типа с поглотителями на основе тонких металлических поглотителей.
Список литературы
- Terahertz Spectroscopy: principles and applica-tions / Edited by S. L. Dexheimer. Publisher: CRC Press, 2008.
- Chan W. L., Deibel J., Mittleman D. M. // Rep. Prog. Phys. 2007. Vol. 70. № 8. P. 1325.
- Mittleman D. M. // Opt. Express. 2018. Vol. 26(8). P. 9417. Doi:10.1364/OE.26.009417
- Jepsen P. U., Cooke D. G., Koch M. // Laser Pho-tonics Rev. 2011. Vol. 5. P. 124.
- Hartwick T. S., Hodges D. T., Barker D. H., Foote F. B. // Appl. Opt. 1976. Vol. 15. P. 1919.
- Hu B. B., Nuss M. C. // Opt. Lett. 1995. Vol. 20. P. 1716.
- Oda N. // Proc. SPIE. 2016. Vol. 9836. P. 98362.
- Dhillon S. S., Vitiello M. S., Linfield E. H., Davies A. G., Hoffmann M. C., Booske J., Paoloni C. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. Vol. 50. P. 043001.
Doi:10.1088/1361-6463/50/4/043001 - Oda N. // Comptes Rendus Phys. Elsevier Masson SAS. 2010. Vol. 11. № 7–8. P. 496. https://doi.org/10.1016/j.crhy.2010.05.001
- Simoens F., Meilhan J. // Philos. Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 2014. Vol. 372. № 2012. P. 20130111.
- Simoens F., Meilhan J., Nicolas J.-A. // J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves. 2015. Vol. 36. № 10. P. 961.
- Nemoto N. et al. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. IEEE. 2016. Vol. 6. № 2. P. 175.
- Oda N., Kurashina Seiji, Miyoshi Masaru, Doi Kohei, Ishi Tsutomu, Sudou Takayuki, Morimoto Takao, Goto Hideki, Sasaki Tokuhito // J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves. 2015. Vol. 36. № 10. P. 947.
- Oulachgar H., Paultre J.-E., Provençal F., D’Amato D., Beaupré P., Alain C., Jerominek. H. // Proc. of 39th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, IRMMW-THz, 2014.
- Proulx C., Williamson F., Allard M., Baldenberger G., Gay D., Garcia-Blanco S., Côté P., Martin L., Larouche C., Ilias S., Pope T., Caldwell M., Ward K., Delderfield J. // Proc. of SPIE. 2009. Vol. 7453. P. 74530. Doi: 10.1117/12.829935.
- Yung C. S., Tomlin N. A., Straatsma C., Rutkowski J., Richard E. C., Harber D. M., Lehman J. H., Stephens M. S. // Proc. of SPIE. 2019. Vol. 10980. P. 109800F.
- Tomlin N. A., Yung C. S., Castleman Z., Denoual M., Drake G., Farber N., Harber D., Heuerman K., Kopp G., Passe H., Richard E., Rutkowski J., Sprunck J., Stephens M., Straatsma C., Van Dreser S., Vayshenker I., White M. G., Woods S. I., Zheng W., Lehman J. H. // AIP Adv. AIP Publishing, LLC. 2020. Vol. 10. № 5. P. 055010.
- Lee A. W. M., Hu Q. // Opt. Lett. 2005. Vol. 30. № 19. P. 2563.
- Lee A. W. M., Williams B. S., Kumar S., Hu Q., Reno J. L. // IEEE Photonics Technology Letters. 2006. Vol. 18. № 13. P. 1415.
- Oda N., Yoneyama H., Sasaki T., Sano M., Ku-rashina S., Hosako I., Sekine N., Sudoh T., Irie T. // Proc. SPIE. 2008. Vol. 6940. P. 69402Y.
- Dem’yanenko M. A., Esaev D. G., Knyazev B. A., Kulipanov G. N., Vinokurov N. A. // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92. P. 131116. Doi: 10.1063/1.2898138
- Sizov F. F., Reva V. P., Golenkov A. G., Zabudsky V. V. // J. Infrared Milli Terahz Waves. 2011. Vol. 32. P. 1192.
- Rogalsky A. Infrared and Terahertz Detectors (Third Edition) / CRC Press of Taylor & Francis Group, 2019.
- Алиев В. Ш., Демьяненко М. А., Есаев Д. Г., Марчишин И. В., Овсюк В. Н., Фомин Б. И. // Успехи прикладной физики. 2013. Т. 1. № 4. С. 471.
- Демьяненко М. А., Есаев Д. Г., Овсюк В. Н., Фомин Б.И., Асеев А. Л., Князев Б. А., Кулипанов Б. А., Вино-куров Н. А. // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 12. C. 5.
- Демьяненко М. А., Есаев Д. Г., Овсюк В. Н., Фомин Б. И., Марчишин И. В., Алиев В. Ш., Князев Б. А., Ге-расимов В. В., Кулипанов Г. Н., Винокуров Н. А., Литвинцев В. И. // Журнал «Вестник НГУ». Сер. «Физика». 2010. Т. 5. № 4. С. 73.
- Knyazev B. A., Cherkassky V. S., Choporova Y. Y., Gerasimov V. V., Vlasenko M. G., Dem’yanenko M. A., Esaev D. G. // Journal of Infrared, Millimeter, and Te-rahertz Waves. 2011. V. 32. № 10. P. 1207. Doi: 10.1007/s10762-011-9773-x
- Oda N., Sano M., Sonoda K., Yoneyama H., Ku-rashina S., Miyoshi M., Sasaki T., Hosako I., Sekine N., Su-dou T., Ohkubo S. // Proc. SPIE. 2011. Vol. 8012. P. 80121B.
- Демьяненко М. А. // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 1. С. 121.
- Dem’yanenko M. A., Marchishin I. V., Startsev V. V. // OSA CONTINUUM. 2019. Vol. 2. № 6. P. 2085.
- Кульчицкий Н. А., Наумов А. В., Старцев В. В., Демьяненко М. А. // Успехи прикладной физики. 2021. Т. 9. № 1. С. 68. Doi: 10.51368/2307-4469-2021-9-1-68-82
- Oulachgar H., Mauskopf P., Bolduc M., Ilias S., Paultre J-E., D’Amato D., Terroux M., Pope T., Alain C., Topart P., Jerominek H. // Proc. of 38th conference of IRMMW-THz, (Mainz-Germany, 2013).
- Oulachgar H., Marchese L. E., Terroux M., Ilias S., Paultre J.-E., D’Amato D., Tremblay B., Beaupré Patrick, Provençal Francis, Alain C., Topart P., Généreux F., Jero-
minek H., Bergeron A. / META’15 (New York – USA. 2015). - Costa F., Monorchio A., Manara G. // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2010. Vol. 58. № 5. P. 1551.
- Panjwani D. R. Characterization of gold black and its application in un-cooled infrared detectors: Ph.D. dissertation. University of Central Florida, 2015. – 143 p.
- Terroux M., Talbot P., Généreux F., Marchese L., Oulachgar E.-H., Bergeron A. // Proc. of SPIE. 2021. Vol. 11745. P. 117450L. https://doi.org/10.1117/12.2586094
- Okamoto A., Gunjishima I., Inoue T., Akoshima M., Miyagawa H., Nakano T., Baba T., Tanemura M., Oomi G. // Carbon N. Y. 2011. Vol. 49. № 1. P. 294.
- Xiao D., Zhu M., Sun L., Zhao C., Wang Y., Teo E. H. T., Hu F., Tu L. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. Vol. 11. P. 43671.
- Terahertz Spectroscopy: principles and applications (Edited by S. L. Dexheimer. Publisher: CRC Press, 331, 2008).
- W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70 (8), 1325 (2007).
- D. M. Mittleman, Opt. Express 26 (8), 9417 (2018). Doi:10.1364/OE.26.009417
- P. U. Jepsen, D. G. Cooke, and M. Koch, Laser Photonics Rev. 5, 124 (2011).
- T. S. Hartwick, D. T. Hodges, D. H. Barker, and F. B. Foote, Appl. Opt. 15, 1919 (1976).
- B. B. Hu, and M. C. Nuss, Opt. Lett. 20, 1716 (1995).
- N. Oda, Proc. SPIE 9836, 98362P (2016).
- S. S. Dhillon, M. S. Vitiello, E. H. Linfield, A. G. Davies, M. C. Hoffmann, J. Booske, C. Paoloni et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 043001 (2017).
Doi:10.1088/1361-6463/50/4/043001 - N. Oda, Comptes Rendus Phys. Elsevier Masson SAS, 11 (7–8), 496 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.crhy.2010.05.001 - F. Simoens and J. Meilhan, Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 372 (2012), 20130111 (2014).
- F. Simoens, J. Meilhan, and J.-A. Nicolas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 36 (10), 961 (2015).
- N. Nemoto, et al., IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. IEEE 6 (2), 175 (2016).
- N. Oda, Seiji Kurashina, Masaru Miyoshi, Kohei Doi, Tsutomu Ishi, Takayuki Sudou, Takao Morimoto, Hideki Goto, and Tokuhito Sasaki, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 36 (10), 947 (2015).
- H. Oulachgar, J.-E. Paultre, F. Provençal, D. D’Amato, P. Beaupré, C. Alain, and H. Jerominek, in Proc. of 39th International Conference on Infrared, Milli-meter and Terahertz Waves, IRMMW-THz (2014).
- C. Proulx, F. Williamson, M. Allard, G. Balden-berger, D. Gay, S. Garcia-Blanco, P. Côté, L. Martin, C. Larouche, S. Ilias, T. Pope, M. Caldwell, K. Ward, and J. Delderfield, Proc. of SPIE 7453, 74530S (2009). Doi: 10.1117/12.829935
- C. S. Yung, N. A. Tomlin, C. Straatsma, J. Rutkowski, E. C. Richard, D. M. Harber, J. H. Lehman, M. S. Stephens, Proc. of SPIE 10980, 109800F (2019).
- N. A. Tomlin, C. S. Yung, Z. Castleman, M. De-noual, G. Drake, N. Farber, D. Harber, K. Heuerman, G. Kopp, H. Passe, E. Richard, J. Rutkowski, J. Sprunck, M. Stephens, C. Straatsma, S. Van Dreser, I. Vayshenker, M. G. White, S. I. Woods, W. Zheng, J. H. Lehman, AIP Adv. AIP Publishing, LLC 10 (5), 055010 (2020).
- A. W. M. Lee. and Q. Hu, Opt. Lett. 30 (19), 2563 (2005).
- A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photonics Technology Letters 18 (13), 1415 (2006).
- N. Oda, H. Yoneyama, T. Sasaki, M. Sano, S. Kurashina, I. Hosako, N. Sekine, T. Sudoh, and T. Irie, Proc. SPIE 6940, 69402Y (2008).
- M. A. Dem’yanenko, D. G. Esaev, B. A. Knyazev, G. N. Kulipanov, and N. A. Vinokurov, Appl. Phys. Lett. 92, 131116 (2008). doi: 10.1063/1.2898138
- F. F. Sizov, V. P. Reva, A. G. Golenkov, and V. V. Zabudsky, J Infrared Milli Terahz Waves 32, 1192 (2011).
- A. Rogalsky, Infrared and Terahertz Detectors (Third Edition), (CRC Press of Taylor & Francis Group, 2019).
- V. Sh. Aliev, M. A. Dem’yanenko, D. G. Esaev, I. V. Marchishin, V. N. Ovsyuk, and B. I. Fomin, Usp. Prikl. Fiz. 1 (4), 471 (2013).
- M. A. Dem’yanenko, D. G. Esaev, V. N. Ovsyuk, B. I. Fomin, A. L. Aseev, B. A. Knyazev, G. N. Kulipanov, and N. A. Vinokurov, Opticheskij zhurnal 76 (12), 5 (2009).
- M. A. Dem’yanenko, D. G. Esaev, V. N. Ovsyuk, B. I. Fomin, I. V. Marchishin, V. Sh. Aliev, B. A. Knyazev, V. V. Gerasimov, G. N. Kulipanov, N. A. Vinokurov, and V. I. Litvincev, Zhurnal Vestnik NGU, seriya Fizika 5 (4), 73 (2010).
- B. A. Knyazev, V. S. Cherkassky, Y. Y. Chopo-rova, V. V. Gerasimov, M. G. Vlasenko, M. A. Dem’yanenko, and D. G. Esaev, Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves 32 (10), 1207 (2011). Doi: 10.1007/s10762-011-9773-x
- N. Oda, M. Sano, K. Sonoda, H. Yoneyama, S. Kurashina, M. Miyoshi, T. Sasaki, I. Hosako, N. Sekine, T. Sudou, and S. Ohkubo, Proc. SPIE 8012, 80121B (2011).
- M. A. Dem’yanenko, Zhurnal tekhnicheskoj fiziki 88 (1), 121 (2018).
- M. A. Dem’yanenko, I. V. Marchishin, and V. V. Startsev, OSA CONTINUUM 2 (6), 2085 (2019).
- N. A. Kul’chickij, A. V. Naumov, V. V. Starcev, and M. A. Dem’yanenko, Usp. Prikl. Fiz. 9 (1), 68 (2021). Doi: 10.51368/2307-4469-2021-9-1-68-82
- H. Oulachgar, P. Mauskopf, M. Bolduc, S. Ilias, J-E. Paultre, D. D’Amato, M. Terroux, T. Pope, C. Alain, P. Topart, and H. Jerominek, in Proc. of 38th conference of IRMMW-THz, (Mainz-Germany, 2013).
- H. Oulachgar, L. E. Marchese, M. Terroux, S. Ili-as, J.-E. Paultre, D. D’Amato, B. Tremblay, Patrick Beaupré Francis Provençal, C. Alain, P. Topart, F. Généreux,
H. Jerominek, and A. Bergeron, in Proc. of the 6th Interna-tional Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics. META’15 (New York – USA, 2015). - F. Costa, A. Monorchio, and G. Manara, IEEE Tran-sactions on Antennas and Propagation 58 (5), 1551 (2010).
- D. R. Panjwani, Characterization of gold black and its application in un-cooled infrared detectors: (Ph.D. dissertation. University of Central Florida, 2015).
- M. Terroux, P. Talbot, F. Généreux, L. Marche-se, E.-H. Oulachgar, and A. Bergeron, Proc. of SPIE 11745, 117450L (2021). https://doi.org/10.1117/12.2586094
- A. Okamoto, I. Gunjishima, T. Inoue, M. Ako-shima, H. Miyagawa, T. Nakano, T. Baba, M. Tanemura, and G. Oomi, Carbon N. Y. 49 (1), 294 (2011).
- D. Xiao, M. Zhu, L. Sun, C. Zhao, Y. Wang, E. H. T. Teo, F. Hu, and L. Tu, ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 43671 (2019).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Лебедев Ю. А., Шахатов В. А.
Разложение СО2 в барьерном разряде атмосферного давления (аналитический обзор) 109
Васильков Д. Г., Терещенко М. А.
О переходных процессах, приводящих к стабилизации плазменного шнура в стеллараторе Л-2М 132
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Попов В. С., Пономаренко В. П., Попов С. В.
Фото- и наноэлектроника на основе двумерных 2D-материалов (обзор)
(Часть III. Фотосенсоры на основе графена, графеноподобных и родственных моноатомных 2D-наноматериалов) 144
Болтарь К. О., Бурлаков И. Д., Яковлева Н. И., Власов П. В., Лазарев П. С.
Задачи импортозамещения и создание современных фотоприемных модулей 170
Мирофянченко А. Е., Мирофянченко Е. В., Лаврентьев Н. А., Малыгин В. А., Ванюшин В. О., Попов В. С.
Диэлектрические покрытия на основе Al2O3 и SiOx для фотодиодных матриц из антимонида индия 183
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Шабловский О. Н., Кроль Д. Г.
Динамика неустойчивости волновых возмущений и боковое ветвление дендрита в переохлажденном расплаве 189
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Кульчицкий Н. А., Наумов А. В., Старцев В. В., Демьяненко М. А.
Неохлаждаемые матричные терагерцовые микроболометрические приемники 203
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Yu. A. Lebedev and V. A. Shakhatov
Decomposition of CO2 in atmospheric pressure barrier discharge (analytical review) 109
D. G. Vasilkov and M. A. Tereshchenko
On transition processes leading to stabilization of plasma cord in the L-2M stellarator 132
PHOTOELECTRONICS
V. S. Popov, V. P. Ponomarenko, and S. V. Popov
Photo- and nanoelectronics based on two-dimensional 2D-materials (a review)
(Part III. Photosensors based on graphene, graphene-like and related monoatomic 2D nanomaterials) 144
K. O. Boltar, I. D. Burlakov, N. I. Iakovleva, P. V. Vlasov, and P. S. Lazarev
Import replacement and creation of modern photodetector modules 170
A. E. Mirofyanchenko, E. V. Mirofianchenko, N. A. Lavrentiev, V. A. Maygin, V. O. Va-
nyushin, and V. S. Popov
Alumina and silicone oxide dielectric films for focal plane arrays based on InSb 183
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
O. N. Shablovsky and D. G. Kroll
Dynamics of instable wave perturbations and lateral dendrite branсhing in an undercooled melt 189
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
N. A. Kulchitsky, A. V. Naumov, V. V. Startsev, and M. A. Dem’yanenko
Uncooled matrix terahertz microbolometric detectors 203
Другие статьи выпуска
Изучены эволюционные свойства линии роста свободного дендрита в переохлажденном расплаве чистого вещества. Определены условия морфологической устойчивости / неустойчивости фазовой границы кристаллизации на конечном удалении от вершины дендрита. Для обработки известных в литературе экспериментальных данных о росте кристалла из однокомпонентного переохлажденного расплава предложен параметр роста, который несет информацию о кинетических свойствах фазовой границы кристаллизации и о теплофизических свойствах расплава. Для никеля и меди получены аппроксимирующие функции, определяющие зависимость параметра роста от переохлаждения расплава. Изучены пять вариантов возмущения линии роста, вычислены скорости волн возмущения, распространяющихся по пространственно-неоднородному фону. Указаны ситуации, для которых устойчивость / неустойчивость роста зависит от направления движения волны (к вершине либо от вершины); вычислено пороговое значение ширины зоны неоднородности фона. Определены частоты возбуждающих колебаний и параметр затухания возмущения во времени. Выполнены подробные числовые расчеты, позволившие сопоставить друг с другом свойств дендритного роста для никеля и меди. Дана приближенная аналитическая оценка скорости роста основания боковой ветви.
Исследованы МДП-структуры In/Al2O3/InSb и In/SiOx/АО/InSb методами низкочастотных и высокочастотных C-V характеристик. Диэлектрические слои на поверхности пластин антимонида индия диаметром 2 формировались методами атомно-слоевого осаждения и гибридным способом, включающим анодное окисление и термическое напыление. Были построены карты распределения фиксированного заряда и величины плотности состояний на границе раздела полупроводник-диэлектрик, оценена морфология поверхности. Распределение значений Dit по площади для МДП-структуры In/Al2O3/InSb не превышало 9 %. Средние значения фиксированного заряда, NF, для МДП-структур In/Al2O3/InSb и In/SiOx/АО/InSb составили 1,41011 см-2 и 2,91011 см 2, соответственно. Использование Al2O3, нанесённого методом атомно-слоевого осаждения, может быть использовано для пассивации фотодиодных матриц на основе антимонида индия.
В последние годы наблюдается быстрое совершенствование изделий фотоники, обусловленное использованием многослойных гетероструктур, выращенных на основе перспективных материалов; конструированием структуры фоточувствительного элемента (ФЧЭ) для достижения минимального темнового тока, что в свою очередь приводит к смене поколений матричных фотоприемных модулей (ФПМ). В работе рассматриваются ФПМ, детектирующие излучение в различных спектральных диапазонах ИК-области спектра: на основе эпитаксиальных структур InSb в диапазоне 3–5 мкм; на основе квантово-размерных QWIP-структур из GaAs/AlGaAs в диапазоне 7,8–9,3 мкм; на основе XBn-структур из InGaAs в диапазоне 0,9–1,7 мкм. Показаны наиболее близкие зарубежные аналоги и определены пути дальнейшего развития.
Описаны механизмы возникновения фотосигналов, архитектура и основные параметры фотосенсоров на основе моноатомных 2D-материалов элементов III, IV, V и VI групп главных подгрупп таблицы Менделеева, таких как графен и графеноподобные материалы, силицен, германен, черный фосфор, твердые растворы черный фосфор-мышьяк, антимонен, висмутен, теллурен, борофен и гетероструктуры, содержащие 2D-материалы, в том числе совместно с другими материалами пониженной размерности, а также фотосенсоры с использованием плазмонных наноантенн.
Исследуются процессы накопления и диссипации энергии в горячей плазме, создаваемой и удерживаемой в тороидальной магнитной ловушке стелларатор Л-2М. Изучаются особенности выхода плазмы на стационарную стадию удержания энергии. Начальная стадия разряда, инициированная СВЧ-импульсом в режиме электронного циклотронного резонансного нагрева плазмы (ЭЦР-нагрева), характеризуется сначала быстрым нарастанием энергии плазмы в течение 1 мс от начала СВЧ-нагрева, а затем быстрым (100 мкс) увеличением энергетических потерь плазмы, регистрируемых по диамагнитному сигналу. Эти процессы приводят к окончанию роста запасенной энергии в удерживаемой плазме. Показано, что свойства данного процесса при неизменной мощности СВЧ-нагрева 400 кВт существенно отличаются для различных значений электронной плотности. Обнаружено, что данный процесс связан в первую очередь с процессами, происходящими в краевой области плазмы, в которой расположен на границе плазменного шнура слой стохастических магнитных поверхностей. Обсуждается возможное влияние на данный процесс не-устойчивостей, возникающих в стохастическом слое, а также взаимодействия приграничной плазмы со стенками вакуумной камеры.
Приведен аналитический обзор результатов исследований разложения углекислого газа в барьерном разряде атмосферного давления. Разложение углекислого газа CO2 в барьерном разряде происходит неравновесных условиях в результате диссоциативного возбуждения молекулы электронным ударом. Установлено, что степень разложения углекислого газа и энергетическая эффективность устройства не превышают 70 % и 23 %, соответственно. Эти параметры зависят от геометрии разряда, от вложенной в разряд мощности, расхода газа, зазора между электродами. Одним из перспективных путей увеличения эффективности барьерного разряда является наполнение зазора между электродами гранулами из различных материалов, включая катализаторы.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400