Статья: Неохлаждаемые матричные терагерцовые преобразователи изображений. Принципы конструирования (2019)

Продемонстрирована возможность дефектоскопии фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) на основе монокристаллического кремния путем их бесконтактной (дистантной) электрополевой визуализации на рентгеновской фотопленке Retina. С помощью специально разработанного устройства для ее реализации диагностирован технологический дефект, возникший на поверхности заготовки кремния при его подготовке к диффузионному легированию и маскированный различными покрытиями на последующих стадиях изготовления ФЭП.

Реализована конструкция портативного устройства на основе рамановского спектрометра и полого оптоволокна, позволяющая более чем на два порядка повысить уровень сигнала неупругого рассеяния света на различных газовых смесях, по сравнению с сигналом c открытого объема газа. Предложены варианты дальнейшего увеличения чувствительности системы, что позволит использовать ее для онлайнмониторинга состава газовых смесей с концентрацией компонентов до 100 ppb.

В работе описано влияние на свойства полиэтилена низкой плотности модифицирующих добавок углеродных 2D-структур, полученных карбонизацией природного полимера (лингнина) в условиях процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Сочетанием методов рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии показано, что частицы карбонизированного продукта по свойствам отвечают многослойному графену с терминальными кислородсодержащими группами – графеноксидам. Полученные данные сопоставлены с данными влияния модифицирующих добавок графеноксидов, полученных в результате деструкции многостенных углеродных нанотрубок под влиянием гамма-излучения. Показано, что внедрение в полиэтилен графеноксидов, полученных по различным методикам, сопровождается единообразными изменениями в структуре, механических и теплофизических свойствах образцов.

В работе приведены результаты исследований воздействия звуковых колебаний в процессе химического микроструктурирования поверхности монокристаллического кремния ориентации (100). Установлено, что акустические эффекты при частоте звуковых колебаний 120–150 Гц позволяют получать фигуры травления заданной конфигурации по всей площади поверхности образцов. Показано, что для улучшения конфигурации ямок травления, в раствор, где происходит процесс травления кремния, целесообразно добавлять перекись водорода.

В работе рассматривается динамика роста тонких пленок алюминия на стеклянной подложке с неоднородностями порядка 15 нм и шероховатостью поверхности порядка 2 нм. В качестве объекта исследования использовались пленки алюминия, осажденные в условиях промышленного вакуума. Показан характер изменения рельефа металлических пленок алюминия с увеличением объемной массы. Произведен анализ морфологии поверхности подложки, в качестве которой используется стекла, предназначенные для высококачественной рентгеновской фотографии.

Проведены исследования плазмохимического травления отверстий в двухслойной маске молибден-фоторезист, предназначенной для формирования Lift-of-технологией контактов к фоточувствительным элементам матриц 640512 на основе nBp гетероэпитаксиальных структур с активным слоем InGaAs. Установлено, что после плазмохимического травления окон в жертвенном слое поверхность основы, предназначенной для напыления металла, имеет шероховатость с характерными значениями Ra = 0,007 и Rz = 0,058 мкм соответственно, которые превышают более чем на порядок неровности исходной поверхности основы. Показано, что после плазмохимического травления окон в жертвенном слое на поверхности основы остается перфорированный слой толщиной в несколько десятков нанометров, не поддающийся дальнейшему травлению. Предложен способ обработки пластин с двухслойной маской молибден-фоторезист раствором КОН определенной концентрации, что позволило удалять перфорированный слой, образовавшийся при плазмохимическом травлении отверстий в маске. Полученные результаты позволили уменьшить дефектность и увеличить процент выхода годных матриц.

Подробно проанализирован процесс модуляции излучения модели черного тела (МЧТ) стандартным электромеханическим модулятором, осуществляющим стопроцентную модуляцию. Получены аналитические функции, описывающие модулированные потоки излучения МЧТ и диска модулятора. Используя приведенное в ГОСТ 17772-88 определение коэффициента формы модуляции, рассчитаны значения искомого коэффициента. Проведен сравнительный анализ полученных значений с табличными данными ГОСТ 17772-88 для круглых и квадратных диафрагм МЧТ. Установлено совпадение расчетных данных и данных ГОСТ для круглых диафрагм. Показана необходимость корректировки данных ГОСТ для квадратных диафрагм. Установлена причина расхождения полученных результатов с данными ГОСТ.

Настоящая работа посвящена исследованию влияния режимов напыления на свойства функциональных покрытий в плазменном реакторе, основанном на распылительном источнике (магнетроне) и индуктивном ВЧ-разряде с внешним магнитным полем, являющимся источником потока ассистирующих ионов. Получены образцы функциональных покрытий, изготовленных при работе только распылительного источника и при совместной работе распылительного и плазменного источников. Проведено сравнение свойств таких покрытий. Представлены результаты напыления пленок из титана. Получено, что с ростом величины потока ассистирующих ионов, который определялся мощностью ВЧ-генератора, увеличивается удельное сопротивление пленок титана, а также их микротвердость. Показано, что облучение пленок потоком ускоренных ионов приводит к уменьшению размера зерна напыляемых покрытий, а также к уменьшению содержания примесей.

Исследована кинетика образования гидроксил-радикалов в воде под действием импульсного разряда в парогазовых пузырьках, формирующихся у поверхности погруженного в воду графитового электрода. Реакция окисления гексацианоферрата (II) калия использовалась для определения концентрации и скорости образования ОН-радикалов в жидкой фазе. Для оценки мощности, рассеиваемой в разряде, измерены временные зависимости тока, протекающего через разрядную ячейку, напряжения, приложенного к электродам, и интегральной интенсивности излучения разряда. Рассчитаны выходы ОН-радикалов на 100 эВ вложенной в плазму энергии. Найдено, что с увеличением мощности от 13 до 100 Вт скорость генерации радикалов растет в интервале (2,8–34,8)10-7 моль/(л с), а их выход слабо зависит от мощности и составляет 0,12  0,03 частица / (100 эВ).

Проведен анализ процессов в плазме вакуумной дуги, которые, возможно, приводят к образованию и росту фрактальных агрегатов. В основе анализа лежат результаты, полученные при исследовании катодного пятна и структуры пылевых частиц плазмы дугового разряда. Одна из возможных причин формирования фрактальных структур – возникновение токовых слоев и капельных пятен при сближении катодных пятен. Поток ионов между сближающимися катодными пятнами дугового разряда при их движении по плоскости распыляемого катода можно рассматривать как токовые слой. Магнитное поле, создаваемое токовым слоем, является источником энергии. Диссипация этой энергии означает создание неустойчивости фронта роста, в которых может происходить образование фракталоподобных агрегатов. Этот процесс можно отнести к явлению дрейфово-диссипативной неустойчивости – одному из видов плазменной микронеустойчивости.

Работа посвящена исследованию спектров излучения импульсно-периодического разряда в парах калия, рубидия и цезия. Изучено влияние условий электрического питания на спектральные и световые характеристики ламп. Выявлено, что наибольшей эффективностью в видимом диапазоне обладает импульсно-периодический разряд в парах цезия.

При изучении вольт-амперных характеристик процесса коммутации высоковольтного вакуумного диода плазмой искрового разряда по поверхности диэлектрика обнаружены свидетельства эффективной ионизации остаточного газа излучением катодного пятна, сформированного во вспомогательном разряде. Приведены экспериментальные факты в пользу модели аномального ускорения ионов в вакуумном разряде на искровой стадии.

В работе исследованы плазменные возбуждения в двумерных электронных системах (ДЭС) в квантовых ямах GaAs/AlGaAs при наличии бокового металлического затвора и двумерного слоя доноров, обладающего остаточной проводимостью. Установлено, что слабо проводящий слой доноров может быть использован в качестве прозрачного затвора, позволяющего эффективно управлять концентрацией электронов в ДЭС, и перестраивать плазменную частоту в широких пределах. Установлено, что такой прозрачный затвор не вносит дополнительного вклада в экранирование плазмонов в ДЭС и не возмущает закон дисперсии двумерных плазмонов.

Исследованы рассеяние и волновые свойства субволновых диэлектрических элементов в виде плоских тонких эллипсов, возбуждаемых токами смещения при различных углах падения плоской электромагнитной волны СВЧ-диапазона. Измеренные основные магнитные резонансы в спектре электромагнитных полей плоского эллипса совпадают с рассчитанными резонансными частотами. Вихревые токи смещения приводят к появлению магнитного диполя и возникновению отрицательной магнитной восприимчивости у эллипса. Измерено распределение магнитного поля в ближней волновой зоне эллипса на частоте основного магнитного резонанса. Обнаружена анизотропия рассеяния магнитного поля при различной ориентации эллипса относительно волнового вектора падающей волны.