Статья: Влияние толщины контактного слоя алюминия на шумовые параметры планарных кремниевых фотодиодов (2017)

Исследовано влияние размера зерен исходного порошка и термообработки на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3. Показано, что особенности зависимостей степени текстуры и термоэлектрических свойства твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3 от размера зерен исходного порошка и термообработки можно объяснить одновременным образованием текстуры и его термической деструкции, образованием структурных дефектов в процессе горячего прессования образцов, а также залечиванием структурных дефектов и частичным разрушением текстуры в процессе термической обработки образцов.

Исследована теплопроводность поликристаллических тонких пленок Pb0.96Mn0.04Se в области температур 77–320 К. Установлено, что рассеяние фононов на границах кристаллитов и поверхности пленки являются незначительным, что следует из факта отсутствия зависимости решеточной теплопроводности от толщины и размеров кристаллитов c d = 3,0÷5,0 мкм. В исследуемых образцах рассеяние фононов в основном происходит на дефектах, связанных с несовершенством структуры пленок и атомов примеси.

В работе проводилось облучение плёнок кремния ионами кремния с энергией 200–230 кэВ в температурном диапазоне от температуры жидкого азота до комнатной. Показано, что с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света можно проводить интегральный анализ качества кристалличности структуры после облучения, что значительно сокращает время исследования. Изучено влияние ионного облучения на проводимость пленки кремния.

Методами атомно-силовой и интерференционной микроскопии изучена поверхность пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила, полученных под воздействием некогерентного ИКизлучения при неглубоком вакууме. Определены толщины пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила и параметры самоорганизации полученных пленок. Показано, что, изменяя технологические параметры формирования пленок, можно получить материалы с различными электрофизическими свойствами. Рассмотрев пленки с позиций теории самоорганизации, установлено, что полученные структуры упорядочены. Выяснено, что с увеличением концентрации легирующей добавки наблюдается рост шероховатости и снижение средней взаимной информации, что существенно изменяет электрофизические свойства пленок.

Проведен выбор состава травителя для прецизионного удаления тонкого высоколегированного геттерирующего слоя кремния. Наиболее контролируемый процесс удаления обеспечивает травитель состава HNO3: HF: CH3COOH = 40:1:1. Он позволяет при полном стравливании геттерирующего слоя сохранить требуемую толщину контактного слоя, предотвращающего выход области объемного заряда рп-перехода на тыльную поверхность базы фоточувствительного элемента, обеспечивая тем самым снижение величины темновых токов и увеличение процента выхода годных изделий.

Впервые проведен анализ и расчет теплопритоков в узлах матричного фотоэлектронного модуля (ФЭМ) с помощью программного комплекса Autodesk CFD. При помощи программного обеспечения Autodesk Inventor была создана трехмерная модель прибора, на основе которой в дальнейшем построена модель распределения тепла внутри матричного фотоэлектронного модуля. Исходя из полученных данных, проанализирована конструкция ФЭМ с точки зрения распределения и отвода тепла. Из результатов расчета сделано заключение об эффективности работы ТЭО и его вкладе в паразитное излучение.

Спектр фотопроводимости сублимированных пленок квазимонополярных полупроводников CdS-PbS, в частности CdS(0,9)-PbS(0,1), не обнаруживает отрицательных участков (гашения) фотопроводимости, характерных для монокристаллов и пленок сульфида кадмия. Такое отсутствие связано с наличием дополнительного канала рекомбинации, обусловленного стоком фотоносителей в узкозонную фазу, содержащую PbS, поскольку длина монополярной диффузии превышает расстояние между «стоками» (вкраплениями) узкозонной фазы, а также толщину пленки, поскольку стоки расположены в основном на её поверхности.

Исследованы алгоритмы неразрушающей обработки спектральных характеристик чувствительности линейных и матричных фотоприемных устройств (методы взвешенного и экспоненциального скользящего среднего, интерполяция сплайнами, фильтрация методом СавицкогоГолея). Показаны результаты анализа применения алгоритмов фильтрации для спектральных характеристик чувствительности на примере образцов пятиэлементного фотоприемного устройства, предназначенного для бортового ИК Фурье-спектрометра космического аппарата «Метеор-М», и матричного фотоприемного устройства формата 4576 элементов, имеющего диапазон чувствительности 3,7–4,1 мкм. Анализ результатов показал преимущество фильтрации Савицкого-Голея над стандартными методиками в силу своей вариативности.

Проведены экспериментальные исследования импульсного вакуумного дугового разряда с катодом из чистого бора. Поскольку в нормальных условиях бор имеет высокое удельное сопротивление (1,8×106 Ом см), инициирование дугового разряда требует нагрева катода до температур выше 600÷650 С, при которых бор приобретает заметную проводимость. Представлены результаты, касающиеся зажигания дугового разряда с катодом из бора и обеспечения стабильности его горения, а также результаты измерения параметров разряда, оптического эмиссионного спектра и масс-зарядового состава дуговой плазмы. Практически на 100 % плазма, сформированная разрядом, состоит из одно- и двухзарядных ионов бора, в соотношении 1:1.

Разработано устройство для создания холодной неравновесной электронно-пучковой плазмы в сверхзвуковом потоке газа. Представлено описание и демонстрация возможностей способа конверсии природного и модельного попутного нефтяного газов с использованием этой плазмы для получения продуктов различного химического состава. На лабораторном оборудовании получены продукты различного химического состава в вариантах окислительной и бескислородной конверсии природного газа. Предложенный метод является перспективным для промышленной реализации.

Впервые создан широкополосный плазменный релятивистский СВЧ-генератор на основе гладкого волновода, в котором электронный поток осаждается на стенки волновода, а плазменный волновод располагался внутри этого потока. Такая конфигурация позволяет легко охлаждать систему, что важно для частотно-периодического режима работы. В используемых ранее плазменных мазерах электронный поток распространялся внутри плазменного волновода и осаждался на внутренние детали конструкции. В результате они перегревались, появлялись дополнительные молекулы газа и плазма. При коротких импульсах и в режиме генерации однократных импульсов последствия перегрева существенно не влияли на работу системы. В случае же частотно-периодического режима это делает невозможной нормальную работу генератора. В традиционных плазменных мазерах отвод тепла является трудоемкой задачей, существенно усложняющей конструкцию и приводящей к снижению эффективности генерации. Целью настоящей работы было проверить работоспособность плазменного мазера, в котором электронный поток распространяется снаружи от плазмы и осаждается на стенки волновода. В работе продемонстрирована возможность электронной перестройки частоты излучения от импульса к импульсу в диапазоне 3–9 ГГц при мощности 20 МВт. Тем самым доказана возможность построения плазменного мазера с широкой перестройкой частоты излучения в периодическом режиме следования импульсов с большой частотой повторения. Данная работа является началом исследования возможности построения высокоэффективного широкополосного генератора, который сможет работать в частотном режиме длительное время.

В последние годы активно развиваются исследование наноразмерных объектов, представляющий собой группу атомов или супрамолекулярную структуру, для которых понятие диэлектрической проницаемости имеет весьма условный смысл и, как правило, требует уточнения, а иногда и отдельного анализа. В настоящей работе проанализировано изменение интенсивности комбинационного рассеяния объектов, помещенных на плоскую подложку, и показаны некоторые ситуации, в которых рассеяние может изменяться более чем на порядок. В частности, на идеальной металлической подложке область пучности стоячей световой волны, образованной при отражении, не распространяется на приповерхностный слой, в котором находится слой графена, за счет чего рамановское (комбинационное) рассеяние может уменьшиться более чем на порядок. В случае прозрачных подложек рассматриваемый наноразмерный эффект может значительно проявиться при помещении рассеивателя в экспоненциально затухающую неоднородную волну в области полного внутреннего отражения, либо при использовании продольной по отношению к плоскости падения поляризации при зондировании волной, падающей на подложку под углом Брюстера.