Научный архив: статьи

Приведен обзор приемников излучения терагерцового диапазона. Отмечается, что терагерцовое излучение обладает большой проникающей способностью. Однако отсутствие источников и чувствительных детекторов терагерцового излучения в течение многих лет сдерживало исследования в этой области. В работе рассмотрены различные аспекты применения терагерцового излучения, а также основные виды и типы приемников этого излучения. Проведен анализ фотонных и тепловых приемников. Приведены подробные сведения о терагерцовых приемниках на основе ячеек Голея. Отмечается, что в настоящее время наблюдается резкая активизация исследований по созданию матричных детекторов с ячейками Голея. Для многих применений, таких как спектральное и многоцветное тепловидение, тепловые детекторы более применимы по сравнению с охлаждаемыми фотонными детекторами.

Представлены теоретический анализ и результаты проверки влияния внутреннего давления на натяжение сварных тонкостенных трубок из майлара (т. н. строу), используемых для создания трековых детекторов. Исследования показали, что при определенных условиях натяжение строу остается постоянным. Существенное влияние на натяжение оказывает перепад давления на торцевых заглушках. В зависимости от конструкции обеспечения строу газовой смесью перепад давления может отсутствовать. При этих условиях в вакууме строу будет подвергаться воздействию поперечного напряжения, которое частично препятствует её ползучести, что увеличивает срок службы строу. Наличие перепада давления вносит вклад в увеличение ползучести. Результаты проверки влияния давления подтверждают полученные зависимости, на которые можно опираться при создании строу-детекторов для работы в вакууме. Предложена новая методика измерения коэффициента Пуассона готовой строу, значение которого требуется для оценки влияния давления на натяжение сварных строу. Для трубок детектора COMET его значение равно 0,338.

Рассмотрено несколько способов интерполяции, используемых для электронного увеличения изображений. Каждый из рассматриваемых способов реализован в тракте видеообработки тепловизионного прибора наблюдения. Проведено визуальное сравнение результатов увеличения изображений при наблюдении малоразмерного объекта на однородном фоне и на фоне другого объекта. Наиболее удачным признан способ увеличения изображения при помощи интерполяции Митчелла.

Приведены результаты разработки установки, предназначенной для межоперационного контроля фотоприемников и фотоприемных устройств на основе Si, Ge, InGaAs I-го поколения, предназначенных для приема лазерного излучения, на стадиях производства до резки пластины на отдельные фоточувствительные элементы. Установка позволяет проводить измерения темнового тока, токовой чувствительности, разброса чувствительности, коэффициента фотоэлектрической связи в нормальных климатических условиях.

Статья посвящена комплексному исследованию диэлектрических свойств покровной ткани семян растений на стадиях возбуждения и испускания люминесценции: кукурузы, пшеницы, ячменя, перца и козлятника. Экспериментально установлена относительно низкая стабильность спектров возбуждения и испускания люминесценции по их относительной ширине, которая в лучшем случае для козлятника составляет, примерно, 0,077. Обнаружено существование между модулем и мнимой частью комплексного спектра на пиковой частоте угла задержки, величина которого определяется временем максвелловской релаксации. Предложена электрическая схема полосового RC-фильтра, отражающего свойства среды на этапах возбуждения и испускания люминесценции. Показана возможность определения показателя преломления среды по величине добротности спектра по шкале энергии. Обработка данных эксперимента выполнена с использованием математического пакета Microcal Origin (7 версия).

Созданы и исследованы матрицы ультрафиолетовых фотодиодов, чувствительные в ближнем ультрафиолетовом диапазоне спектра 0,2–0,4 мкм на основе гетероэпитаксиальных структур AlxGa1-xN (ГЭС AlGaN). ГЭС AlGaN выращивались методами осаждения из металлоорганических соединений (MOVPE) и молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) на сапфировых подложках. Для уменьшения структурных дефектов исследовалось состояние поверхности и приповерхностного слоя эпиполированных сапфировых подложек, отрабатывалась технология их финишной обработки. Матрицы ультрафиолетовых фотодиодов в структурах ГЭС AlGaN изготавливались методом ионного травления. Проведено моделирование составляющих темнового тока для фотодиодов на основе нитридов алюминиягаллия. Рассчитаны основные составляющие темнового тока, такие как генерационнорекомбинационный, шунтирующей утечки, прыжковой проводимости, Пула–Френкеля. Показана возможность достижения фотоэлектрических параметров на уровне лучших зарубежных аналогов.

Проведен анализ математических моделей расчета микро- и макрохарактеристик положительного столба разряда в парах ртути низкого давления и люминесцентных ламп. Описаны основные процессы и характеристики, подлежащие учету в математической модели положительного столба люминесцентных ламп. Представлены и описаны радиальные распределения, закономерности и связи, примененные при разработке программы. Разработаны и описаны алгоритм и программа расчета микрохарактеристик плазмы и удельных характеристик положительного столба. Представлены основные формулы применимые для расчета и данные о зависимостях от параметров разряда в виде формул, полученных по экспериментальным результатам зондовых и термопарных измерений в лампах с трубками большого диаметра. Приведена блок-схема программы Lumen–Compact, которая состоит из подпрограмм, выполненных в виде отдельных файлов, позволяющих реализовать определенные этапы расчета.

Характеристики плазмотронов (далее – П) зависят от организации подачи плазмообразующего газа и характера взаимодействия газового потока с электрическими дугами. Поэтому на первом этапе исследования было выполнено 3D-моделирование газодинамического течения холодного рабочего газа в следующих областях инжектора (однофазного двухканального П переменного тока): тангенциальной подачи, цилиндрического канала, сужающегося сопла, а также, самое главное, в разрядной камере трёхфазного П с электродами рельсового типа и за его пределами (в окружающей среде) при оптимальном режиме работы инжектора и разрядной камеры этого П. В этом исследовании одновременно проводилось тщательное сравнение течения холодного плазмообразующего газа в инжекторе и в разрядной камере П с электродами рельсового типа при включённом тангенциальном контуре его разрядной камеры с течением холодного плазмообразующего газа в инжекторе и в разрядной камере П с электродами рельсового типа при отключенном тангенциальном контуре его разрядной камеры.

Рассмотрены основные физические методы дезинфекции воздуха, воды и поверхностей, такие как фильтрация, озонирование, воздействие ультрафиолетовым излучением, фотокатализ, холодная плазма, электрический разряд, электропорация в электрическом поле. Основное внимание уделено рассмотрению традиционных и новых методов обеззараживания воздуха. Даны рекомендации по применения импульсного УФ-излучения. Проанализированы возможности применения электрического поля для дезинфекции воды и воздуха.

Разработана математическая модель расчета зависимости коэффициента про-пускания эпитаксиальных слоев AlGaAs различного состава, входящих в состав многослойных гетероэпитаксиальных структур с квантоворазмерной активной областью, от длины волны излучения. Модель адаптирована под экспериментальные структуры с одним слоем AlGaAs, выращенным методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке арсенида галлия. Под слои заданного состава подобрана и оптимизирована модель диэлектрической проницаемости, основанная на анализе энергетических переходов в зоне Бриллюэна соединений со структурой цинковой обманки с учетом непрямых переходов в зону проводимости. Проведенное исследование используется для оптимизации параметров эпитаксиального выращивания структур с целью уточнения характеристик матрицы фоточувствительных эле-ментов ИК-диапазона.

В работе представлена компактная модель МОП-транзистора для криогенных температур на основе линеаризации инверсионного заряда. В базовую электростатику ядра модели включено влияние заряда поверхностных состояний с экспоненциальным энергетическим распределением, зависящего от напряжения. Выведены уравнения для тока канала и полных зарядов для квазистатической динамической модели через инверсионный заряд. Точность модели была подтверждена с помощью приборно-технологического моделирования в TCAD.

В работе проанализировано современное состояние исследований в области создания униполярных полупроводниковых барьерных структур на основе различных материалов для инфракрасных матричных фотоприемных устройств (МФПУ), позволяющих снизить с темновые токи и тем самым улучшить пороговые характеристики и обеспечить работу при повышенных температурах охлаждения. Рассмотрены основные пути минимизации барьера для дырок в валентной зоне на примере фоточувствительной структуры на основе КРТ n-типа проводимости. Показано, что барьерные структуры nBn-типа представляют собой альтернативу для создания матриц фотодиодных чувствительных элементов для МФПУ среднего и дальнего ИК-диапазона.