Статья: Электронная томография атомных и молекулярных пучков в молекулярно-лучевой эпитаксии (2020)

С целью создания условий для промышленного производства современных отечественных полупроводниковых материалов для нужд силовой и микроэлектроники методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза получена шихта, необходимая для роста объемных монокристаллов карбида кремния 4Н-политипа диаметром 100 мм (150 мм – в перспективе). Синтез шихты реализован на промышленных установках ростовых систем BaSiC-T (PVATepla) с использованием ряда конструкционных элементов их тепловой зоны. Проведен анализ гранулометрического, фазового и политипного состава дисперсных порошков SiC-шихты, полученных при различных условиях синтеза.

С целью создания условий для промышленного производства современных отечественных полупроводниковых материалов для нужд силовой и микроэлектроники методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза получена шихта, необходимая для роста объемных монокристаллов карбида кремния 4Н-политипа диаметром 100 мм (150 мм – в перспективе). Синтез шихты реализован на промышленных установках ростовых систем BaSiC-T (PVATepla) с использованием ряда конструкционных элементов их тепловой зоны. Проведен анализ гранулометрического, фазового и политипного состава дисперсных порошков SiC-шихты, полученных при различных условиях синтеза.

Целью исследования являлось провести экспериментальные исследования лазерного возбуждения акустического сигнала в натрий-фосфатном растворе с полистирольными дисками как моделями эритроцитов, для установления моделируемого уровня гематокрита. Получен экспериментально акустический сигнал от моделей двояковогнутых эритроцитов в натрий-фосфатном растворе с помощью оптоакустического метода от лазера ND: YAG для различных концентраций. Акустические сигналы, формируемые в результате оптоакустического преобразования, имеют различные амплитуды, фор-мы и длительности. Анализ полученных экспериментально акустических сигналов позволяет сделать вывод о применимости метода для определения уровня гемато-крита на примере модельных полистирольных эритроцитов.

Предложен способ, позволяющий посредством сканирования и последующего использования метода вычислительной томографии производить для намагничиваемых плотноупакованных гранулированных сред, неразрушающую регистрацию векторной функции поля магнитной индукции. Измерению подвергаются периодические во времени магнитные поля, с получением результата измерения в любых точках сканируемого пространства для произвольно выбранных моментов времени без механического проникновения в среду.

Представлены экспериментальные результаты по применению микроволнового излучения при синтезе порошкообразного оксида цинка ZnO и исследованию фотолюминесцентных свойств синтезированных порошков. Проведено сравнение характеристик излучательных свойств порошков с аналогичными характеристиками образцов ZnO, полученных методами химического и гидротермального осаждения. Показаны технологические преимущества предлагаемого метода и стабилизирующее воздействие отжига на параметры порошкообразных материалов, в частности, на их фотолюминесцентные свойства.

Представлена концепция ячейки считывания матричных фотоприемных устройств для детектирования лазерного излучения в ИК диапазоне. Особенностью ячейки сч итывания является наличие детектора импульсного излучения, позволяющего восст ановить форму сигнала. Использование так ого подхода позволяет по форме и частоте сигнала определить тип объекта.

Изучено влияние неоднородности термоэлектронной эмиссии на качество винтовых электронных пучков, формируемых неадиабатическими электронно-оптическими системами (ЭОС) гиротронов с кольцевой щелью. Показано, что допустимая степень неоднородности плотности тока эмиссии не должна превышать 50 %. Рассмотрена возможность применения неадиабатических ЭОС для формирования двухлучевых электронных потоков, пригодных для использования в гиротронах с двухзеркальными резонаторами. Найдены оптимальные угловые размеры зон эмиссии парциальных пучков для получения приемлемых параметров ВЭП.

В работе представлены результаты расчетов характеристик дрейфа электронов в аргоне для случая постоянного и однородного электрического и магнитного полей. Приведенные напряженности электрического поля 10, 30, 100 Тд, при индукции магнитного поля до 10 Тл при плотности газа 10 17 атомов в см 3 представляют основной интерес для физики газоразрядной плазмы во многих приложениях. Рассмотрено влияние как про дольного, так и поперечного магнитного поля на основные характеристики дрейфа, включая неупругие процессы. Приведены результаты расчетов энергобала нса электронов и показано, что с увеличением поперечного магнитного поля неупругие процессы подавляются, а ср едняя энергия при этом уменьшается незначительно (для 10 E N 100 Тд). Проанализированы основные закономерности изменения коэффициентов продольной и поперечной диффузии в зависимости от параметра Холла. Для случая поперечного магнитного поля исследована зависимость тока Холла от силы магнитного поля. Проведено сравнение с известными аналитическими оценками ск орости дрейфа и коэффициентов диффузии диффузии.

В работе представлены результаты экспериментального и численного исследования импульсного разряда в гелии атмосферного давления. Из данных покадровых картин формирования разряда и спектрального состава излучения установлено, что развитие разряда сопровождается распылением материала электрода. Методом Монте-Карло выполнены расчеты ионизационно-дрейфовых характеристик электронов и ионов в гелии с парами железа и показано, что даже очень малые примеси атомов железа в гелии существенно меняют функцию распределения электронов по энергиям и зарядовый состав плазмы. Рассчитаны и протабулированы диффузионно-дрейфовые характеристики ионов железа в гелии в зависимости от приведенной напряженности электрического поля – средняя энергия ионов, их продольная и поперечная температуры, коэффициенты диффузии вдоль и поперек направления поля. Исследована функция распределения ионов по скоростям и угловая зависимость ионов, бомбардирующих поверхность.

Разработан и создан оригинальный источник неравновесных низкотемпературных плазменных струй на основе барьерного разряда в радиально-сходящемся потоке атомарных и молекулярных газов при атмосферном давлении. Электродная система разряда состоит из двух параллельных кварцевых дисков, в геометрическом центре которых сделаны два соосных одинаковых отверстия. На внешнюю сторону каждого диска наклеена металлическая фольга в форме широкого кольца, соосного отверстиям. Поток газа направлен от периферии дисков к их центру и выходит наружу по нормали к поверхности дисков через узкие отверстия. В результате формируются две соосные плазменные струи, перпендикулярные дискам и направленные в разные стороны. Аналогов разработанного источника двух соосных и разнонаправленных плаз-менных струй в литературе нет. Источник опробован для плазменной обработки диэлектрических нитей, которые протягиваются через отверстия в барьерах и постоянно обволакиваются плазменными струями. Результаты работы показывают практическую возможность использования созданного газоразрядного источника для непрерывной «roll-to-roll» плазменной обработки полимерных нитей с целью улучшения их гидрофильности.

Обнаруженное явление усиления света люминесценции в ограненных алмазах (бриллиантах). Этот эффект наблюдали при возбуждении люминесценции на длине волны 532 нм и связан с задержкой перехода оптических электронов из возбужденного их состояния в нижнее устойчивое положение. В результате чего образуется двухуровневая среда с инверсной населенностью, которая формирует спонтанное и усиленное вынужденное излучение. Временная задержка обусловлена инерционными свойствами диэлектрической релаксации алмаза. Данный эффект может найти применение для «выгодного» освещения ограненных алмазов (бриллиантов) в закрытом помещении.

Предложен механизм образования озона при фотолизе влажного воздуха ультрафиолетовым излучением ртутной лампы низкого давления. Кинетическая схема фотолиза содержит 4 фотохимические реакции, инициируемые квантами излучения на длине волны 184,95 нм, 4 фотохимические реакции, инициируемые квантами излучения на длине волны 253,65 нм, и 35 обратимых элементарных стадий с участием 12 частиц (атомов, радикалов и молекул). Численное моделирование с использованием предложенного механизма показало хорошее согласие с экспериментальными результатами.