Архив статей журнала
Представлены результаты по исследованию масс-зарядового состава ионов пучковой плазмы, генерируемой при испарении твердотельной керамической мишени диоксида циркония частично стабилизированного оксидом иттрия в среде инертных и химически активного газов электронным пучком в форвакуумном диапазоне давлений. Мониторинг массзарядового состава ионов пучковой плазмы осуществлялся с использованием модернизированного масс-анализатора остаточной атмосферы RGA-300. Показано влияние состава рабочего газа на масс-спектры ионов материала испаряемой мишени.
Приводятся результаты экспериментального исследования и численного моделирования долевого содержания ионов аргона и меди в плазме, генерируемой в планарном магнетроне постоянного тока с медной мишенью в газовом режиме (при давлении аргона уровня 0,1 Па), и в вакуумном режиме (при давлении остаточного газа 0,004 Па). Показано, что доли ионов меди в газовом и вакуумном режимах при токе разряда, достаточном для поддержания режима самораспыления (10 А), достаточно близки и
составляют 97 % и 100 %, соответственно. Результаты экспериментов и численных оценок свидетельствуют о возможности осуществления стабильного функционирования непрерывного разряда и получения потока металлических ионов в высоком вакууме в планарном магнетроне без эффектов термического испарения или сублимации
медной мишени.
В работе измерялась мощность излучения сильноточной вакуумной дуги, горящей на электродах из меди. Диапазон измерения излучения составил 100 нм 1100 нм.
Разработанная методика измерения позволила проанализировать изменение мощности излучения в зависимости от тока дуги в видимой и ультрафиолетовых частях спектра, а также, в области вакуумного ультрафиолета. Анализ полученных результатов показал, что в вакуумной дуге с сильной анодной активностью происходит перераспределение по спектру мощности излучения. Полученные результаты дали возможность оценить долю излучения в энергобалансе дуги.
Выведено аналитическое выражение для наведенного импульса тока, который возбуждается на сеточном электроде при полете заряженной микрочастицы. Полученные данные могут быть использованы для анализа скорости и угла влета микрочастиц в сеточный датчик высокоскоростных микрочастиц.
Экспериментально и теоретически исследовано влияние эффекта поглощенной дозы ионизирующего излучения на работу линейного стабилизатора напряжения положительной полярности ИС-ЛС3-5В с низким падением напряжения с использованием разработанного аппаратно-программного комплекса. Установлено, что по параметрам выходное напряжение и минимальное падение напряжения ИС-ЛС3-5В демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и сохраняет функциональное состояние без отказа в исследованном диапазоне облучения. Определена аналитическая зависимость выходного напряжения и минимального падения напряжения от поглощенной дозы ионизирующего излучения. Разработана принципиальная схема и SPICE-макромодель стабилизатора ИС-ЛС3-5В для электротехнического моделирования с учетом величины поглощенной дозы при радиационном облучении.
Приведены результаты разработки полупроводникового источника белого света, обладающего нейтральной цветовой температурой и высоким индексом цветопередачи. Разработанный источник белого света состоит из двух светодиодных гетероструктурных кристаллов на основе GaN синего и зеленого цветов свечения, установленных в общий металл-полимерный корпус и покрытых люминофорной композицией из красного и желтого люминофоров. Показано, что подбор оптимального соотношения между красным и желтым люминофорами и между связующим силиконом позволяет достичь высокий индекс цветопередачи и обеспечить необходимую цветовую температуру. В частности, использование в люминофорной композиции 9 % желтого люминофора, 1 % красного люминофора и 90 % силиконового наполнителя позволило обеспечить цветовую температуру двухкристального источника света 4500 К и индекс цветопередачи на уровне 94.
Представлен оптоволоконный температурный сенсор (пирометр) средневолнового ИК-диапазона, предназначенный для контроля динамики изменения температуры образцов сегнетоэлектрических материалов и полупроводниковых структур малых объемов. Устройство обеспечивает детектирование теплового излучения участка поверхности объекта диаметром до 1 мм с разрешением не хуже 50 мK и быстродействием до 1 мс в диапазоне температур 20–200 С в том числе непосредственно в области лазерного термоволнового воздействия. Эффективность устройства продемонстрирована на примерах его использования для исследования термоэлектрических эффектов в сегнетоэлектрических и полупроводниковых структурах.
Совокупность полученных характеристик обеспечивается использованием последних достижений отечественной элементной базы фотоники – неохлаждаемого спектрально селективного ИК-фотодиода, чувствительного в узкой спектральной области 4,2 0,25 мкм (разработка ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН) и оптоволоконной схемы доставки теплового излучения на основе ИК-оптоволокна с высоким коэффициентом пропускания в области 3–12 мкм (разработка НЦВО РАН им. Е. М. Дианова).
Применение оптических покрытий на основе многослойных диэлектрических зеркал в настоящий момент представляет существенный интерес для создания радиационностойкой зеркальной оптики. Апробировано применение метода распыления ионным пучком для создания ИК-зеркала на основе пары Ta2O5/SiO2, нанесенного на подложку из плавленого кварца. Полученные образцы были изучены с помощью спектрофотомерии в видимом и ИК-диапазонах, рентгеновской рефлектрометрии и дифракции. Примененный метод позволил получать аморфные слои Ta2O5 и SiO2. Для достигнутых толщин и плотностей покрытий коэффициент отражения в ближнем ИК превышал 99,9 %. Показано, что использованная комплексная методика может быть полезна не только для исследования структуры и состава подобных покрытий, но и для индикации отклонения формы образцов, например, вследствие растягивающих механических напряжений.
Исследовано распределение концентрации свободных электронов вдоль оси для двух монокристаллов n-GaAs, выращенных методом Чохральского и легированных теллуром. Значение концентрации свободных электронов определялось двумя методами: традиционным холловским с использованием четырёхконтактной геометрии (метод Ван дер Пау) и с помощью разработанного авторами оптического метода, основанного на анализе спектров инфракрасного отражения. Все измерения проводились при комнатной температуре. Показано, что зависимости холловской и оптической концентраций свободных электронов от координаты вдоль оси монокристалла описываются линейными функциями. Соответственно, значения реального коэффициента распределения теллура в слитке могут заметно отличаться от общепринятого (табличного). Установлено, что холловская концентрация превышает оптическую, то есть приповерхностные слои исследованных образцов обеднены свободными электронами (по сравнению с объёмом), причём расхождение между значениями холловской и оптической концентраций увеличивается вдоль оси слитка.
Гибридно-монолитные матрицы ИК-диапазона на основе коллоидных квантовых то-чек (ККТ) активно развиваются в последние несколько лет. Динамика развития и достигнутые на сегодняшний день параметры по шагу, предельному формату и низкой стоимости позволяют говорить о том, что данное направление может обеспечить массовое распространение ИК-камер такого типа в различных сферах, где применение классических гибридных матричных фотоприемников ограничено или невозможно. Статья посвящена базовым вопросам построения таких матриц, анализу передовых достижений по данному направлению, в том числе в России, а также прогнозу возможных применений, которые открываются для ИК-фотосенсорики на основе ККТ.
Исследование способов создания фотосенсоров на средневолновый ИК-диапазона на основе коллоидных квантовых точек (ККТ) для создания недорогих фотоприемных матриц является одной из наиболее актуальных задач в современной фотосенсорике. Проведен синтез ККТ HgTe, изготовлены фоторезисторы и исследованы фотосенсорные характеристики. Экспериментально показано, что изготовленные на основе синтезированных ККТ HgTe фоторезисторы имеют чувствительность в коротковолновом и средневолновом ИК-диапазоне при комнатной температуре.
В воздухе, азоте, аргоне и гелии атмосферного давления исследовано излучение плазмы диффузного разряда, формируемой между двумя электродами с малым радиусом кривизны. При наносекундной длительности импульса напряжения и милиджоульных энерговкладах в газ зарегистрированы треки частиц, вылетающих из ярких пятен на электродах, в том числе, под прямым углом к их поверхности. Показано, что в этих условиях длина треков зависит от полярности электрода и, что в воздухе треки заканчиваются более яркой областью свечения. Установлено, что наибольшую интенсивность излучения при разрядах в четырёх различных газах (воздух, азот, аргон и гелий) имеют треки, которые формируются в воздухе. Из этого, а также из зарегистрированной ранее длительности свечения треков в сотни микросекунд, следует, что их излучение в основном определяется нагревом материала электрода в результате взаимодействия с кислородом.