Научный архив: статьи

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.

Представлены результаты спектроскопических измерений свечения плазмы микро-
волновых разрядов в экспериментах по синтезу каталитических структур микро и
наноразмеров при воздействии мощных импульсов микроволнового излучения гиро-
трона (длина волны 4 мм, длительность импульса 2–8 мс, мощность до 500 кВт),
на смесь порошков магния Mg и двуокиси титана TiO2 . Эксперименты проводились
в воздухе. Регистрация спектров свечения СВЧ-разрядов выполнялась спектромет-
рами «AvaSpec» различных типов в диапазонах длин волн от 219 нм до 920 нм. Заре-
гистрированы спектральные линии нейтральных атомов и однократно ионизован-
ных ионов магния и титана. Изучались характеристики спектральных линий во
время действия импульса микроволнового излучения и после его окончания. Анализ
полученных результатов показал, что для атомов титана хорошо выполняется
условие частичного локального термодинамического равновесия (ЛТР), что позво-
ляет сделать достаточно надежные оценки электронной температуры плазмы,
величина которой находится в интервале значений 0,2–0,4 эВ. В то же время для
ионов титана ЛТР в микроволновом разряде не выполняется. Сравнимые величины
интенсивности линий атомов и ионов титана в разрядах при электронной темпе-
ратуре 0,2–0,4 эВ, которая более чем на порядок меньше потенциала ионизации
титана, указывают на сильную неравновесность плазмы микроволнового разряда в
порошках. Зарегистрированные в разрядах полосы монооксида титана TiO указы-
вают о протекании в микроволновом разряде плазмохимических реакций.

Проведено исследование золото-рутениевых гальванопокрытий с технологически-
ми антидиффузионными подслоями из сплавов Cо-W и Ni-Mо. Опытными образца-
ми служили контакт-детали серийно выпускаемых герконов МКА-14. Оценено вли-
яние данных технологических подслоев на ряд основных характеристик покрытия,
таких как микротвердость, пористость и шероховатость. Исследовано изменение
состояния поверхности контакт-детали в процессе послойного формирования по-
крытия. Проведены коммутационные испытания партий экспериментальных маг-
нитоуправляемых контактов МКА-14 с тремя типами золото-рутениевого кон-
тактного покрытия в режимах 50 мВ, 5 мкА, 50 Гц и 12 В, 0,25 А, 50 Гц.
Проанализирована динамика изменения их контактного сопротивления в ходе
коммутаций.

Для построения охлаждаемых фотоприемных устройств на основе CdHgTe прове-
дена оценка параметров перспективных двухслойных р+/n, трехслойных p+/ν)/n+ и
барьерных nBn архитектур. Каждая из рассмотренных архитектур является эта-
пом создания более совершенной технологии изготовления фотонных фотоприем-
ных устройств на основе CdHgTe, что обеспечивает их работу при повышенной
температуре. Показано, что уменьшение темнового тока достигается использо-
ванием архитектур с конструируемой зонной диаграммой, включающей поглоща-
ющие слои n-типа проводимости. Проведенные расчеты подтверждают возмож-
ность реализации высокотемпературного режима работы ФЧЭ на основе CdHgTe

Представлены эксперименты по теневой визуализации импульсного разряда атмосферного
давления в квазиоднородном и сильно неоднородном электрическом поле. В них исследуется
(наблюдается) ударная волна, образующаяся при импульсном пробое короткого газового
промежутка атмосферного давления, инициируемого искровым разрядом по поверхности
диэлектрика. Проведен сравнительный анализ особенностей распространения ударной
волны при её возбуждении в разрядных устройствах различной геометрии.