Научный архив: статьи

Представлены результаты исследования влияния технологических режимов ионноплазменного напыления на микроструктуру и эмиссионные свойства молекулярнонапыленных оксидных катодов (МНОК) малошумящих СВЧ-приборов. Методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с энергодисперсионной приставкой и атомно-силовой микроскопии (АСМ) исследована морфология поверхности, внутренняя структура, а также элементный анализ эмиссионных покрытий (М-покрытий). Показана зависимость эмиссионных свойств МНОК от условий осаждения покрытий. Плотность М-покрытия и размер зерен возрастают с уменьшением давления рабочего газа, а шероховатость уменьшается.

Представлены результаты аналитического исследования ключевых экспериментов по исследованию динамики обратимого температурно-инициированного фазового перехода «металл-диэлектрик» в диоксиде ванадия, приводящего к появлению аномальных физических явлений в оптических, электрических, тепловых и других свойствах образцов. Особое внимание уделено анализу кривых температурного гистерезиса, являющихся основным источником информации о фазовом переходе и изменению температурного положения фазового перехода. Фазовый переход «металл-диэлектрик» сопровождается аномально большими и быстрыми изменениями электрических, оптических, тепловых и магнитных свойств, открывающими принципиально новые возможности использования уникальных свойств фазового перехода в специальном приборостроении.

Рассмотрены особенности использования квантовых точек на основе полупроводникового коллоидного материала CdSe/CdS/ZnS в качестве фотоактивного компонента для трансдьюсерных слоев люминесцентного сенсора. Установлено, что основным фактором, влияющим на эффективность фотолюминесценции такого слоя является процесс безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения, характерного для систем, содержащих высокие концетрации квантовых точек. Рассмотрен существующий формализм FRET и основные особенности измерения квантового выхода в конденсированных люминесцирующих оптических слоях. Обсуждается влияние процессов, протекающих по механизму FRET, на особенности работы чувствительных слоев сенсоров.

Главным фактором, который влияет на выходные характеристики, является темновой ток фотодиодов, который должен быть минимальным, чтобы снизить шумы и обеспечить высокий уровень фотоэлектрических параметров. Для выявления доминирующих причин генерации-рекомбинации в фотодиодах на основе тройного соединения кадмий-ртуть-теллур (КРТ) в заданном диапазоне напряжений разработана модель расчета темновых токов, обусловленных фундаментальными и иными токовыми механизмами. Определены составляющие темнового тока фотодиодов, изготовленных в гетероструктурах КРТ, выращенных методами молекулярно-лучевой (МЛЭ) и жидкофазной (ЖФЭ) эпитаксии, в диапазоне обратных напряжений смещения от 0 до 40 мВ. В диапазоне от 0 до 20 мВ обратного напряжения смещения характеристики ограничены диффузионной составляющей. Возрастание токов генерациирекомбинации Шокли-Рида-Холла (ШРХ) и туннелирования через уровни ловушек в запрещенной зоне наблюдается при напряжении обратного смещения более 30 мВ.

Получено аналитическое решение параксиального уравнения огибающей электронного пучка (уравнения Ли–Купера), распространяющегося в рассеивающе-тормозящей газовой среде во внешнем магнитном поле. Установлены границы применимости параксиального приближения. Предложен критерий оценки влияния магнитного поля на распространение пучка. Проанализированы частные случаи транспортировки.

Исследована динамика микроразрядов синусоидального барьерного разряда в рельсовой геометрии электродов, вдоль которых продувался воздух при атмосферном давлении.

Цель работы – выяснение роли объемной плазмы и поверхностных зарядов в эффекте «памяти» микроразрядов. На основании анализа изображений микроразрядов, полученных с использованием высокоскоростной съемки, установлено, что перенос плазмы микроразрядов газовым потоком является определяющим в локализации микроразряда в каждом последующем полупериоде приложенного напряжения. Важную роль играет турбулентность потока и наличие в нем вихрей, которые определяют как скорость переноса плазменных каналов, так и вероятность возникновения микроразрядов в конкретном полупериоде. Результаты работы показывают практическую возможность газодинамического управления параметрами барьерного разряда.

В работе представлена система послойной ориентированной укладки волокон методом электроформования с помощью многоканального высоковольтного наносекундного генератора импульсов на основе твердотельных коммутаторов с рабочим напряжением до 32 кВ. Описаны примененные схемотехнические решения и принцип его работы.

Проведено исследование электрических характеристик плазмы и ВЧ-индуктора бесферритных индукционных разрядов в лампах длиной 375 мм и шириной 120 мм, образованных замкнутой кварцевой трубкой с внутренним диаметром 16,6 мм. Разряд возбуждался на частоте 1,7 МГц и мощностях 90–170 Вт в смеси паров ртути давлением 710-3 мм рт. ст. с инертным газом (Ar, 30 % Ne + 70 % Ar) давлением 0,7 и 1,0 мм рт. ст. с помощью изготовленной из литцендрата (w = 1,410-4 Ом/см) 3-витковой катушки индуктивности, размещенной по периметру разрядной трубки. Установлено, что с увеличением мощности плазмы ВЧ-напряжение и ток катушки, мощность потерь в ней и средняя по сечению трубки напряженность электрического ВЧ-поля в плазме уменьшаются, а разрядный ток лампы возрастает. Понижение давления инертного газа уменьшает разрядный ток лампы и повышает ВЧ-напряжение и ток катушки, мощность потерь в ней и напряженность электрического поля в плазме.

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.

Рассмотрены проблемы, с которыми сталкиваются разработчики неохлаждаемых матричных преобразователей изображений на основе оптико-акустических преобразователей. Показано, что уменьшение апертуры отдельной ячейки (размера пикселя) приводит к катастрофическому падению чувствительности. Анализируются возможные пути сохранения в матричных системах чувствительности, присущей одиночным оптико-акустическим преобразователям с апертурой порядка 5 мм. Анализируются структура и геометрия ячейки, оптимизация геометрии поглотителя ИКизлучения. Рассматривается как альтернатива существующим системам матричный приемник излучения с жидкостными поршнями, запатентованный авторами.

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.