Статьи

Экспериментально исследованы распространение и структура импульсного микро-плазменного разряда (длительность разряда 100 мкс, амплитуда электрического тока в разряде 200 А), инициируемого на поверхности титанового образца, покрытого тонкой диэлектрической пленкой толщиной около 10 нм, широкоапертурным потоком плазмы c плотность плазмы 21013 см-3 и длительностью импульса 25 мкс. Обнаружено, что свечение микроплазменного разряда визуально в макромасштабе имеет разветвленную структуру типа дендрита, которая в микромасштабе состоит из большого количества ярко светящихся «точечных» образований – локализованных на поверхности металла катодных пятен. В результате взаимодействия микроплазменного разряда с образцом титана происходит эрозия его поверхности. При этом эрозионная структура визуально «идентична» структуре свечения разряда и состоит из большого количества отдельных микрократеров с характерными размерами от 0,3 до 10 мкм, локализованных на поверхности металла в пределах области площадью 1 см2. Вся совокупность микрократеров в макромасштабе образует разветвленную структуру типа дендрита. Установлено, что микроплазменный разряд распространяется вдоль поверхности титана, по-крытого тонкой диэлектрической пленкой, со средней скоростью 70 м/с. Причём, распространение микроплазменного разряда имеет «прыжковый» характер: плазма «неподвижных» горящих катодных пятен инициирует возбуждение новых катод-ных пятен на расстояниях локализации 3–30 мкм от них.

Получены образцы a-C:H:SiOx пленок на подложках из кремния, нержавеющей ста-ли AISI 316L и сплава ВК-8 методом плазмохимического осаждения с использованием импульсного биполярного напряжения смещения подложки. Показана возможность нанесения a-C:H:SiOx пленки толщиной более 7 мкм с твердостью около 15 ГПа, высокой адгезионной прочностью и низкими внутренними напряжениями (менее 0,5 ГПа). Трибологические испытания показали, что пленки обладают низким коэффициентом трения (менее 0,08) и низкой скоростью износа (~10-7 мм3/Н∙м).

В работе решается прикладная задача расчета профилей полей вторичного излучения, возбуждаемого в элементах конструкции линейного многоканального детектора, протяженного вдоль линии распространения первичного излучения. Приведен анализ влияния вторичного излучения на форму экспериментально регистрируемых абсорбционных кривых. Сделана постановка задачи и предложена методика моделирования, учитывающая взаимодействие со связанными электронами атомов. Выполнен численный расчет и выявлены закономерности формирования профилей полей вторичного излучения, обусловленные условиями возбуждения первичного излучения, физическими свойствами рассеивающей среды и размерами области облучения. Экспериментально показано, что в плоскости регистрации, непосредствен-но примыкающей к рассеивающему фантому, поля вторичного излучения имеют градиентную структуру.

В работе исследованы методы определения концентрации и подвижности носителей заряда в материалах группы нитридов р- и n-типа проводимости, предложены выражения для определения коэффициента Холла и подвижности носителей заряда в образцах нестандартной формы, а также поправочные коэффициенты, уменьшающие погрешность измерений. Определены концентрации и подвижности в образцах на основе группы нитридов р- и n-типа проводимости методом Холла и методом Ван-дер-Пау для образцов разной геометрии с контактами различной формы.

Рассмотрены некоторые виды щелевого ввода больших значений энергии в цилиндрические и прямоугольные резонаторы. Выбран и оптимизирован ввод энергии через щелевые волноводные отверстия, расположенные на центральной окружности резонатора. Определен КСВ системы. Проведено моделирование изменения энергии электрического поля в резонаторе при смещении положения щелевого волновода. Показаны оптимальные (наилучшие для обработки плазмой СВЧ-разряда) положения объектов и волноводных щелей, а также критические положения (выбор которых может вывести генератор из строя). Рассчитано увеличение напряженности поля между двумя металлическими объектами. Получены результаты, демонстрирующие неприемлемый способ щелевого ввода энергии для решения некоторого типа задач, связанных с обработкой сложных поверхностей СВЧ-разрядом.

Для частотно-временного анализа нестационарных сигналов традиционно применяются различные варианты быстрого преобразования Фурье, а также более сложный в реализации вейвлет-анализ. В настоящей работе рассматривается упрощённый подход для быстрой обработки и анализа сигналов, основанный на измерении временных интервалов между локальными экстремумами (максимумами) осциллограммы. Обратная величина этого интервала называется мгновенной частотой. Этот метод позволяет исследовать сложные по частотно-временной структуре СВЧ-импульсы, даёт представление об изменении спектрального состава излучения в течение импульса, прост в реализации. Применение «метода мгновенной частоты» рассматривается на примере квазимонохроматических сигналов, сигналов с перескоком частот, сигналов с дрейфом частоты и шумовых сигналов, генерируемых мощными релятивистскими плазменными источниками СВЧ-излучения в интервале частот 0–4 ГГц. Метод позволяет эффективно сравнивать однотипные сигналы, а также строить трёхмерное изображение мгновенной частоты в координатах частота-время.

Ионно-плазменным способом в импульсном режиме с ионной стимуляцией синтезировались плёнки самоорганизованного двумерно-упорядоченного линейно-цепочечного углерода (ДУЛЦУ) толщиной 50–300 нм. В межцепочечное пространство плёнки ДУЛЦУ внедрялись атомы других элементов. Это осуществлялось путём их допирования в процессе синтеза или прямым контактным диффузионным взаимодействием. Отжиг таких систем приводит к изменению морфологических, оптических и электрофизических свойств. Внедрялись различные элементы, показаны структуры для образцов с платиной, никелем, серебром. Рассмотрены результаты исследования свойств плёнок ДУЛЦУ, интеркалированных серебром.

Показаны изменения структуры и свойств в процессе приготовления образцов: на атомном силовом микроскопе, на спектрофотометре Lambda-25, на просвечивающем электронном микроскопе. Рассмотрена электронограмма, доказывающая интеркалирование кластеров атомов серебра в плёнку ДУЛЦУ. Изменения электрических свойств показаны на примере датчика влажности, изготовленного на основе системы Ag–ДУЛЦУ–Sn.

В ходе исследования влияния геометрии электродного покрытия на параметры высокочастотных кварцевых резонаторов в металлокерамических корпусах SMD (surface mounted device – прибор для поверхностного монтажа) на частоты свыше 125 МГц, экспериментально была подобрана оптимальная форма и толщина электродного покрытия. В процессе работы было выявлено оптимальное сочетание толщины и диаметра электрода. При толщине круглого алюминиевого электрода, равной 0,2 мкм, диаметр активного электрода следует выбирать в пределах от 20 до 35 толщин рабочей области.

В статье рассмотрен вопрос влияния неравномерности распределения температуры по излучающей поверхности АЧТ при проведении измерений параметров ФПУ второго поколения с «холодной» диафрагмой. В результате проведенных исследований выявлена необходимость проведения дополнительных проверок АЧТ с большой излучающей поверхностью при их использовании для контроля параметров ФПУ второго поколения с «холодными» диафрагмами.

В работе обсуждается современное состояние технологии получения, а также особенности мирового рынка арсенида галлия, дан анализ тенденций его развития. Рассмотрены особенности различных технологий выращивания кристаллов арсенида галлия; проведен анализ характеристик получаемых материалов, приборов на их основе, а также основных производителей.

В работе дан краткий обзор современного состояния электромеханической науки. Анализируются широкие спектры практического применения и перспективы дальнейшего развития её совершенно нового направления – микросистемной электромеханики. Рассмотрены некоторые перспективные направления применения новейших достижений нанонауки и наноструктурного материаловедения электротехнического назначения в тех отраслях жизнедеятельности человека (от медицинской робототехники до средств освоения космоса), в которых сегодняшний научно-технический и технологический прогресс базируется на комплекcном применении электромеханических преобразователей энергии специального назначения и их систем. Подробно обсуждаются два основных пути создания микроминиатюрных и наноэлектромеханических преобразователей энергии, как базовых элементов микросистемной электромеханики: «сверху вниз» и «снизу вверх». Описаны основные технологические приемы конструирования базовых функциональных элементов микросистемной электромеханики, охарактеризованы области их применения в традиционной и новой технике (информационных и ком-пьютерных технологиях, медицине, в аэрокосмических и системах и т. д.).

Рассмотрены процессы усиления фототока лавинными фотоприемниками при микроплазменном пробое и показано, что возникающие при этом микроплазменные импульсы заметно влияют на величину коэффициента усиления. Предложен способ определения коэффициента усиления фототока лавинных фотоприемников при наличии микроплазменного пробоя.

Установлено, что напряжение пробоя зависит от интенсивности оптического излучения вплоть до 2,5×10-7 Вт/см2 и обосновано, что для определения коэффициента усиления фототока при напряжениях питания, больших напряжения пробоя, необходимо использовать оптические импульсы с интенсивностью большей указанной и длительностью большей или равной 10,0 мкс.