Статья: Высоковольтная импульсная система для электроформования сложноструктурированных полимерных материалов (2018)

Разработана микрокриогенная система (МКС) Стирлинга для криостатирования матричного фотоприёмного устройства (МФПУ) с классическим термодинамическим регенеративным циклом Стирлинга в первой ступени и дополнительным магнитокалорическим охлаждением во второй ступени. Микрокриогенная система предназначена для охлаждения «высокотемпературных» фотодетекторов на основе теллуридов кадмия-ртути, сверхрешёток 2-го типа, XBn-структур, работающих в температурном диапазоне 110–150 К. Микрокриогенная система разработана для повышения эффективности процесса охлаждения при пониженных массе и габаритах.

Изложены результаты разработки и апробирования высокочувствительного автоматизированного устройства измерения коэффициента концентрации энергии в системах синтеза динамических и статических ИК-изображений в составе испытательного стенда контроля характеристик МФПУ. Реализована возможность измерения уровней облученности в широком диапазоне – 10-9–10-5 Вт/см2. Погрешность измерения размеров объекта, формируемого в плоскости изображения, не превышает единиц мкм.

В работе проведено исследование влияния потоков атомов железа на формирование слоев графена на поверхности монокристаллов карбида кремния в процессе его вакуумной термодеструкции. Установлены скорости встречных потоков железа позволяющих формировать композитные графеновые слои различной структуры с внедренными атомами железа. Показано, что в отсутствие потоков железа в процессе вакуумной термодеструкции на поверхности карбида кремния формируется только многослойный графен (островки с линейными размерами 3–5 мкм) с разным содержанием дефектов.

В работе изучалось влияние предварительной термомеханической обработки на изменения светостойкости пленок полиэтилена. Исследовались три серии образцов: исходные неотожженные (серия 1), отожженные в свободном (серия 2) и в фиксированном состояниях (серия 3). Показано, что в образцах серии 3 наблюдается замедление фотодеструкции, связанное с изменением надмолекулярной структуры полимера при отжиге.

Проведено исследование влияния вольфрама на время релаксации фотопроводимости в кремнии. Была выяснена роль вольфрама на скорость поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии после термообработки. Определены скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии после термообработки в присутствии вольфрама и без него. Получено аномальное уменьшение скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии в присутствии вольфрама. Дано возможное объяснение этого явления.

Представлены результаты экспериментального исследования магнитоэлектрического эффекта в многослойной структуре, состоящей из чередующихся слоев никеля и олова, полученных гальваническим осаждением на подложку из арсенида галлия. Применение олова в качестве промежуточного слоя позволяет уменьшить механические напряжения, возникающие на границе «никель – арсенид галлия», улучшить адгезию между слоями, что позволяет получать качественные структуры с общей толщиной никелевого слоя порядка 100 мкм. Приведены экспериментальные результаты исследования частотной зависимости эффекта в области электромеханического резонанса. Резонансное значение величины магнитоэлектрического коэффициента по напряжению достигало 40 В /(см Э) при добротности структуры Q  700, что значительно превосходит характеристики аналогичных структур, полученных методом склеивания.

С помощью моделирования процесса воздействия интерферирующих упругих волн на сегнетоэлектрик через тонкий слой проводящей жидкости (толщиной, меньшей полупериода формируемой структуры), показано, что при заданном значении пространственного периода доменной структуры возникает конструктивная дилемма частот. На основе результатов моделирования даны рекомендации по выбору частоты с учётом современного уровня развития техники гиперзвуковых пьезоизлучателей. В частности, установлено, что следует отдавать предпочтение проводящим жидкостям с большим коэффициентом A частотной зависимости показателя поглощения упругих волн  = Af 2. Значения «нижней» и «верхней» частот упругих волн зависят только от свойств жидкости и периода доменной структуры.

В настоящей работе с использованием методики термодинамического моделирования и программного комплекса TERRA проведено исследование температурных зависимостей парциальных давлений компонентов газовой фазы, образующейся над расплавами системы Al-N. Построены температурные зависимости парциальных давлений компонентов газовой фазы. Показано, что с ростом температуры парциальные давления всех компонентов газовой фазы над расплавами Al-N увеличиваются и могут быть описаны линейными зависимостями.

Статья посвящена исследованию электронных свойств материала покровной ткани семян растений: ржи, пшеницы, ячменя и козлятника при комнатной температуре. Обнаружено существование в покровной ткани семян растений в состоянии покоя селективных фотоактивных центров поглощения света на длинах волн для ржи 424 нм, пшеницы 423 нм, ячменя 444 нм и козлятника 461 нм, что соответствует синей части света. По спектру диффузного отражения поверхности семян растений определяли спектральный ход и форму кривой поглощения. Для описания хода изменения коэффициента поглощения использовали уравнение Кубелки и Мунка. В результате по краю оптического поглощения рассчитана оптическая ширина запрещенной зоны, которая в зависимости от типа семени изменяется от 3 до 3,4 эВ. Из чего можно заключить, что материал покровной ткани семян растений проявляет свойства широкозонного полупроводника.

Представлены результаты исследований процессов модификации поверхности кварцевых стекол при облучении их пучком электронов с энергией 5–15 кэВ и плотностью мощности 104 Вт/см2. Показано, что при сканировании поверхности стекла пучком электронов с энергией более 10 кэВ в приповерхностном слое формируются продольные каналы, глубина которых зависит от энергии электронного пучка и скорости его перемещения по поверхности. Снижение скорости сканирования до 10 см/с приводит к формированию серии кратеров. При энергии электронов менее 5 кэВ видимых изменений поверхности не происходит. Изменение морфологии облученного стекла приводит к повышению гидрофобности поверхности, а также к снижению коэффициента пропускания для коротковолновой области спектра.

Методом спада фотопроводимости μ-PCD и селективного травления исследовалось влияние диффузии фосфора на образование кольцевых неоднородностей в распределении микродефектов и времени жизни неосновных носителей заряда в кремниевых образцах. С помощью метода селективного травления показано, что диффузия фосфора с высокой концентрацией приводит к процессу роста кислородных преципитатов, приводящему к возрастанию неравномерности в распределении микродефектов и времени жизни неосновных носителей заряда. Причиной, вызывающей ускоренный рост преципитатов в областях диффузии, является генерация вакансий диффузионным слоем.

Рассмотрены особенности использования компланарных емкостных структур в качестве измерительной ячейки люминесцентных датчиков с сенсорными слоями, содержащих квантовые точки на основе халькогенидов Cd и Zn. Установлено, что такого типа ячейки позволяют, с одной стороны, получать информацию о диэлектрических свойствах чувствительного слоя, а с другой стороны, предоставляют нам ценную возможность осуществления различных физических воздействий на чувствительный слой, например, таких как облучения возбуждающим светом, проводить контакт с газовыми и жидкими средами и одновременно регистрировать интенсивность люминесцентного потока. Рассмотренные планарные структуры были использованы для изучения формирования аналитического сигнала от чувствительного слоя, состоящего из поливинилена, допированного квантовыми точками. Установлено существенное изменение проводимости матрицы в процессе возбуждения люминесценции квантовых точек, происходящее за счет передачи энергии электронного возбуждения от квантовых точек к полимерной матрице.

В широком диапазоне условий измерения экспериментально исследован адмиттанс МДПструктур на основе МЛЭ p-Hg1-xCdxTe/Si(013) с приповерхностным варизонным слоем с повышенным содержанием CdTe и без такого слоя, причем при использовании в качестве диэлектрика Al2O3 и CdTe/Al2O3. Показано, что вольт-фарадные характеристики (ВФХ) МДПструктур на основе МЛЭ p-Hg0,70Cd0,30Te без варизонного слоя при 77 К имеют высокочастотный вид относительно времени перезарядки быстрых поверхностных состояний. Это позволяет определять концентрацию дырок по значению емкости в минимуме низкочастотной ВФХ при 77 К (в отличие от случая x = 0,21–0,23). Установлено, что для МДП-структуры на основе p-HgCdTe с варизонным слоем значения дифференциального сопротивления области пространственного заряда в режиме сильной инверсии в 10–100 раз больше, чем для МДПструктуры на основе p-HgCdTe без такого слоя.

Проведено численное моделирование низкочастотных и высокочастотных вольт-фарадных характеристик (ВФХ) МДП-структур на основе n-Hg0,70Cd0,30Te с приповерхностным варизонным слоем с повышенным содержанием CdTe и неоднородным по толщине распределением концентрации донорной примеси в приповерхностном слое полупроводника. Показано, что неоднородное распределение концентрации электронов существенно влияет на вид ВФХ МДП-структуры на основе n-HgCdTe с приповерхностным варизонным слоем, что может искажать результаты определения спектра поверхностных состояний. Значение емкости в минимуме низкочастотной ВФХ определяется концентрацией электронов на границе области пространственного заряда с квазинейтральным объемом. Установлено, что при определении концентрационных профилей по наклону C -2(V)-зависимости в режиме обеднения надо учитывать наличие приповерхностных варизонных слоев, которые влияют на граничные значения диапазона определения концентрации. Полученные результаты качественно согласуются с экспериментальными данными.

Методом высокоскоростного фотографирования исследуется влияние конструктивных особенностей разрядных камер стреляющих полупроводниковых свечей на пространственновременные характеристики плазменного выброса. С целью уточнения приоритетного влияния различных факторов на характер движения плазмы в разрядной камере свечи изготовлены макеты стреляющих свечей, усиливающие воздействие отдельных факторов. В результате исследований установлено, что основное влияние на траекторию движения плазмы разряда оказывает совместное действие кумулятивного эффекта и отражение плазмы от стенки разрядной камеры, противоположной месту образования разряда.

Экспериментально исследованы функции распределения ионов по энергиям на выходе из гибридного разряда, основанного на комбинации емкостного ВЧ-разряда и разряда постоянного тока, в источнике плазмы с геометрией ускорителя с замкнутым дрейфом электронов. Показано, что наличие постоянного смещения активного электрода сопровождается увеличением энергии и плотности ионов на срезе ускорителя. Изменение мощности, вводимой в разряд через ВЧ-канал, и величины постоянного смещения, подводимого к активному электроду через канал постоянного тока, позволяют независимо управлять энергией и плотностью потока ионов.