Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»最新文献

{"title":"Влияние эффекта Пельтье на границе ВСМ– Si(Mn), содержащей пористость,\u0000на процесс инжекции носителей заряда","authors":"A. С. Орехов, Т.С. Камилов","doi":"10.34077/rcsp2019-144","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-144","url":null,"abstract":"Исследование электрических и фотоэлектрических свойств кремния, легированного марганцем\u0000(Si), проводилось в течение длительного времени [1]. В дальнейшем изучались физикохимические процессы, происходящие в приповерхностном слое и в объемной части кремния при\u0000диффузионном легировании марганцем из паровой фазы. Было показано, что при диффузии Mn в Si\u0000на поверхности кремния происходит образование высшего силицида марганца (ВСМ) Mn4SI7.\u0000Исследуемые диоды Mn4Si7-Si-Mn4Si7 и Mn4SI7-Si-M изготавливали с помощью\u0000диффузионного легирования кремния марки КДБ–10 марганцем. Параметры исследуемой\u0000гетероструктуры при Т = 300 К: слой ВСМ (Mn4Si7) имеет толщину 7 – 10 мкм, проводимость σ ≈ 20\u0000(Ом · см) –1\u0000, р-типа с концентрацией носителей ~1019\u0000– 1020 см–3\u0000; база структуры Si\u0000проводимостью i-типа с концентрацией носителей 1011\u0000– 1012 см–3\u0000; площадь токовых контактов ВСМ\u0000и М – 2ˑ10–2 см–2\u0000: длина базовых областей – от 0,3 до 1 см. Контакт (М) создавался путем нанесения\u0000сплавов NiGa или AlGa. Электрические и фотоэлектрические характеристики структур снимались\u0000непосредственно в жидком азоте, а также в специальном криостате. В качестве источника света\u0000использовался арсенид галлиевый светодиод, интенсивность излучения которого регулировалась\u0000заданием прямого тока диода. Переходная область структуры и ее элементный состав на границе\u0000раздела ВСМ – Si исследовалась методами электронной дифракции и электронной\u0000микроскопии. При измерении Фото-ВАХ установлено, что при значениях фототока Iф~4∙10-4 А\u0000происходило пузырьковое кипение жидкого азота, а при токах свыше Iф ≥10-3 А происходило\u0000пленочное кипение на приграничной области контакта, т.е. на границе раздела Mn4Si7 и Si.\u0000Методом фокусированного ионного пучка галлия Ga+\u0000был приготовлен поперечный срез пленки\u0000ВСМ на подложке кремния. Методом сканирующей электронной микроскопии выявлено наличие\u0000пористого слоя вдоль границы раздела Mn4Si7 и Si. Расстояние между порами в среднем\u0000составляло t~1-1,5 мкм. Установлено, что контакты Si- Mn4SI7имеют не сплошной характер,\u0000«стягивание» линий тока к контактным точкам может приводить к появлению в подобной области\u0000повышенного сопротивления и, соответственно, локального выделения высокой электрической\u0000мощности и нагрев Пельтье. На основе исследований гетероструктур при низких температурах\u0000установлено, что освещение собственным светом при фототоке Iph ≥ 1 ma, и нагрев вследствие\u0000эффекта Пельтье, приводят к существенному перегреву границы раздела, обусловленному\u0000фототермоэлектрическим эффектом. Фототермоэлектрический эффект на границе раздела Мn4Si7 с\u0000Si (нагрев Пельтье) и поры на границе раздела силицида с кремнием приводят к разделению\u0000фотогенерированных носителей заряда (электронов и дырок), вследствие чего на порядки\u0000усиливается фоточувствительность гетероструктур.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"546 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116248810","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Структура методик измерения параметров ФПУ второго поколения","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-55","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-55","url":null,"abstract":"Нормативная база методик измерения фотоприёмников и фотоприемных устройств (ФПУ) в\u0000России не обновлялась с 80-х годов ХХ века [1]. За этот период в России был освоен выпуск ФПУ\u0000второго поколения, для которых используется иная система параметров и измерительное\u0000оборудование с высокой степенью автоматизации.\u0000К настоящему времени в России сложились предпосылки к формированию стандартов, измерения\u0000параметров ФПУ второго поколения. Как и в стандарте [1], в перспективном стандарте должны быть\u0000решены вопросы прослеживаемости измерений и определения их погрешности.\u0000Для решения поставленной задачи в АО «НПО «Орион» были выполнена работа по\u0000упорядочиванию структуры методик измерения параметров ИК и УФ ФПУ второго поколения.\u0000Помимо основных методик измерения, которые наиболее полно приведены в [2,3], в комплексную\u0000структуру методик измерения включены методики контроля вспомогательного оборудования (блоки\u0000электронной обработки, программное обеспечение, источники излучения и т. д.), поскольку данное\u0000оборудование вносит погрешности в результат измерения. При этом для вспомогательного\u0000оборудования должны быть нормированы некоторые специфические параметры, не отраженные в\u0000нормативной документации (описании типа и др.).\u0000На основании приведенной комплексной структуры методик измерения параметров ИК и УФ\u0000ФПУ второго поколения возможно решение задачи метрологического обеспечения: обеспечить\u0000состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах измерений\u0000(величин) и оценены неопределенности, или пределы погрешностей результатов измерений не\u0000выходят за установленные пределы.\u0000Данная структура имеет большой потенциал развития и впоследствии может стать основой\u0000соответствующего Государственного стандарта Российской Федерации.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"11 3 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126215371","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Новые электронные состояния на интерфейсе p-GaN(Cs,O)-вакуум\u0000при больших (Cs,O)-покрытиях","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-132","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-132","url":null,"abstract":"Фотокатоды с эффективным отрицательным электронным сродством (ОЭС), созданные на основе\u0000эпитаксиальных p-GaN – слоёв с субмонослойными (Cs,O) –покрытиями, обладают высокой\u0000квантовой эффективностью в УФ – области спектра. Фотоприёмники с такими фотокатодами широко\u0000используются в системах дистанционного контроля потерь электроэнергии на высоковольтных\u0000установках и линиях электропередачи, а также в важных системах специального назначения.\u0000Несмотря на существенные успехи в разработках p-GaN(Cs,O)-фотокатодов для УФ –\u0000фотоприёмников, связи неупорядоченной атомной структуры интерфейсов p-GaN(Cs,O)-вакуум с их\u0000фото - и термо - эмиссионными свойствами изучены недостаточно. Существующие методики\u0000формирования оптимального (Cs,O) – покрытия (оп), обеспечивающего максимальную вероятность\u0000выхода фотоэлектронов из p-GaN(Cs,O) – фотокатода в вакуум (Pe), найдены эмпирически и не\u0000гарантируют достижения её физически – предельного значения. Пытаясь глубже понять\u0000закономерности формирования атомной структуры и энергетической диаграммы ОЭС – интерфейса\u0000p-GaN(Cs,O) – фотокатода, мы впервые изучили в данной работе спонтанные изменения Pe(t) и\u0000энергетических распределений фотоэлектронов (ne(lon,t)), эмитированных из фотокатода с (Cs,O) –\u0000покрытием, «толщина» которого существенно превышала оп. Для измерения ne(lon,t) -\u0000распределений мы установили в камеру формирования (Cs,O) – покрытия простейший электронный\u0000спектрометр с однородным тормозящим электрическим полем [1]. Эксперименты проводились в\u0000экстремально – высоком вакууме, в котором изменения Pe(t) в результате адсорбции остаточных газов\u0000были невелики [1]. На поверхность p-GaN было нанесено (Cs,O) – покрытие в три раза превышающее\u0000оп. Результаты измерений эволюции ne(lon,t) – распределений во времени показаны на рисунке.\u0000Время t на рисунке соответствуют интервалу времени между моментом завершения нанесения (Cs,O)\u0000– покрытия и моментом измерения\u0000соответствующего ne(lon) – распределения.\u0000Энергетические положения дна зоны\u0000проводимости (cb) в объёме p-GaN-слоя\u0000обозначены на рисунке вертикальными\u0000стрелками соответствующего цвета. Необычной\u0000особенностью ne(lon) – распределений на рисунке\u0000является узкий пик, расположенный при малых\u0000lon. Из рисунка следует, что амплитуда пика\u0000снижалась в течение первых ~ 60 часов, в то\u0000время как изменения энергетического положения\u0000его максимума и положения cb в течение этого\u0000времени оказались близки к погрешности\u0000измерений. Отметим, что форма\u0000высокоэнергетического крыла ne(lon) –\u0000распределения в течение первых ~ 50 часов\u0000фактически не изменялась. Дальнейшее увеличение t сопровождалось смещением cb в область\u0000меньших lon и выраженным снижением амплитуды высокоэнергетического крыла ne(lon) –\u0000распределения из – увеличения вероятности рассеяния и рекомбинации выходящих в вакуум\u0000фотоэлектронов. Мы полагаем, что возникновение пика в ne(lon) – распределениях связано с\u0000резонансным электронным состоянием на интерфейсе p-GaN(Сs,O)-вакуум, увеличивающим\u0000вероятность выхода электронов.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"5 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116117125","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"МЛЭ буферных слоев GaP на Si для формирования\u0000квантово-размерных гетероструктур","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-113","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-113","url":null,"abstract":"Интеграция соединений A\u0000IIIB\u0000V\u0000в кремниевую технологию требует получения совершенных\u0000буферных слоев с малой толщиной (до 1 мкм). Фосфид галлия является перспективным материалом\u0000для решения этой задачи. Во-первых, из-за малого несоответствия параметров решетки GaP с Si\u0000(около 0.3%). Во-вторых, в квантово-размерных гетероструктурах из узкозонных материалов в\u0000широкозонной матрице GaP наблюдается сильная локализация носителей заряда, что обеспечивает\u0000высокую температурную стабильность приборов на их основе. Несмотря на хорошее согласование\u0000параметров решеток, выращивание GaP на Si с требуемыми характеристиками является\u0000нетривиальной задачей. Для ее решения необходимо обеспечить формирование совершенного\u0000сплошного слоя GaP на Si на начальных этапах роста.\u0000В настоящее время наиболее успешным способом достижения указанной цели является\u0000использование методики эпитаксии с повышенной миграцией (ЭПМ) (migration-enhanced epitaxy –\u0000MEE). ЭПМ представляет собой поочередное взаимодействие поверхности подложки с потоком\u0000молекул III и V групп. Временное отсутствие потока фосфора позволяет адсорбированным на\u0000поверхности атомам Ga более длительное время мигрировать по поверхности полупроводника без\u0000образования химической связи. Это позволяет формировать на поверхности Si сплошные пленки GaP\u0000без перехода в островковый режим роста.\u0000На начальных этапах роста толщина таких слоев должна составлять не менее 100 нм. Это\u0000обеспечивает сохранение сплошности пленки и подавление развития рельефа поверхности при\u0000дальнейшем росте в обычном режиме МЛЭ. Получение эпитаксиальных слоев такой толщины\u0000методом ЭПМ требует значительных временных затрат.\u0000В данной работе предложен модифицированный метод ЭПМ для роста GaP на Si. Главное отличие\u0000заключается в том, что на поверхность подложки поток молекул V группы подается постоянно, при\u0000этом отношение потоков V/III устанавливается меньше 1. Таким образом, обеспечиваются условия\u0000обогащения поверхности атомами третьей группы, что также как и в методе ЭПМ, способствует\u0000увеличению длины диффузии атомов Ga по поверхности. Чтобы избежать образования капель Ga,\u0000необходимо периодически закрывать заслонку источника галлия и выдерживать поверхность в\u0000потоке молекул фосфора, пока весь избыточный Ga не встроится в кристалл. Таким образом, время\u0000роста слоя оказывается в несколько раз меньше, чем при ЭПМ.\u0000С использованием предложенной методики были выращены буферные слои GaP на Si толщиной\u0000500 нм и гетероструктуры с квантовыми ямами (КЯ) GaAs в матрице GaP на аналогичных буферных\u0000слоях. Для сравнения были выращены такие же структуры на подложках GaP. Образцы исследованы\u0000методом низкотемпературной фотолюминесценции (ФЛ).\u0000На рисунке 1 (а) представлены спектры ФЛ слоев GaP, выращенных на подожках GaP и Si\u0000(обозначены как «1» и «2», соответственно). В обоих спектрах доминируют полосы донорноакцепторной рекомбинации. Интегральная\u0000интенсивность ФЛ в слое GaP/Si почти в 500 раз\u0000ниже, чем для слоя GaP/GaP, что свидетельствует о\u0000высокой концентрации центров безы","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"35 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125658928","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Контейнеры для выращивания кристаллов германия","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-114","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-114","url":null,"abstract":"Современная область применения кристаллов полупроводникового германия, обязательным\u0000требованием к которым является низкое содержание дефектов и посторонних примесей, включает\u0000космическую фотовольтаику и электронную технику, полупроводниковые детекторы, инфракрасную\u0000оптику и тепловизоры.\u0000В технологии получения монокристаллов германия важную роль играет материал контейнера для\u0000расплава. До недавнего времени в этом качестве преимущественно использовался ультрачистый\u0000графит. Вместе с тем при использовании графитовых контейнеров эффективный коэффициент\u0000распределения ряда примесей в германии, например, Al, B, Ga, приближается к единице и,\u0000соответственно, очистка от них не происходит. Одним из путей решения данной проблемы является\u0000применение новых материалов. К их числу относятся нитрид бора и аморфный оксид кремния,\u0000например, в форме плавленого кварца. Из работы [1] следует, что угол смачивания поверхности\u0000плавленого кварца расплавом германия изменяется в интервале от 150 до 117°. Нитрид бора\u0000смачивается значительно меньше, контактный угол составляет 173°. Однако изготовление\u0000контейнеров из нитрида бора является сложной технической задачей, что обусловлено его высокой\u0000температурой плавления [2]. В работе [3] нами предложен способ изготовления двухслойных\u0000кварцевых контейнеров по керамической технологии с использованием метода шликерного литья.\u0000Суть его состоит в том, что на внутреннюю поверхность керамического кварцевого контейнера,\u0000изготовленного по шликерной технологии, наносится, также методом шликерного литья, покрытие\u0000требуемого состава, которое контактирует при выращивании кристалла с расплавом германия.\u0000Цель настоящей работы – получение кварцевых контейнеров с покрытием на основе аморфного\u0000оксида кремния с добавкой нитрида бора для уменьшения смачивания расплавом германия.\u0000Кварцевые керамические контейнеры изготавливали методом шликерного литья в гипсовую\u0000форму. Для формования применяли водный шликер, содержащий 70 мас. % аморфного SiO2.\u0000Приготовление шликера осуществлялось по методике одностадийного мокрого помола с\u0000использованием плавленого кварца. С этой целью в шаровую мельницу загружали дробленое\u0000кварцевое стекло, добавляли воду, исходя из заданной концентрации твердой фазы. Соотношение\u0000массы шаров и массы загрузки составляло 3:1. После помола в течение 48 ч получали шликер для\u0000литья изделий. После формования изделия избыток шликера сливали и проводили сушку\u0000полуфабриката при комнатной температуре. Для формирования покрытия на внутреннюю\u0000поверхность отливки из плавленого кварца до обжига также методом шликерного литья наносили\u0000покрытие с комбинированным составом, содержащее SiO2 и BN в количестве 75 и 25 масс. %,\u0000соответственно. Введение в состав покрытия большего количества нитрда бора приводило к тому,\u0000что внутренний слой получается неоднородным и растрескивается, либо в ходе сушки изделия, либо\u0000при отжиге. После формования контейнера проводили сушку и обжиг в атмосфере азота при 1200 °С\u0000в течение 2 ч.\u0000Установлено, что плотность основы к","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131195336","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Разработка высокоэффективных, сверхлегких солнечных панелей на основе\u0000ультратонких солнечных элементов на гетероструктурах AIIIB\u0000V\u0000/ Ge","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-53","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-53","url":null,"abstract":"В настоящее время имеется острая потребность увеличения мощности солнечных батарей (СБ) для\u0000космических аппаратов. Для этого используются многокаскадные (МК) солнечные элементы (СЭ)\u0000на основе соединений A\u0000IIIB\u0000V\u0000с эффективностью до 30% и реальной перспективой до 32-34%\u0000[1] .Таким образом, радикально увеличить мощность СБ за счет только эффективности не реально.\u0000Cледовательно, для значительно подъема мощности необходимо увеличивать площадь. Для этого\u0000необходимы высокоэффективные, тонкие, легкие и желательно гибкие СЭ, которые компактно\u0000упаковываться под обтекателем ракеты. С этой целью разрабатываются МК СЭ на тонких A\u0000IIIB\u0000V\u0000эпитаксиальных гетероструктурах (ГС), в основном InGaP/GaAs/GaInAs, выращенных\u0000инвертированным метаморфным (IMM) ростом с последующим отделением от ростовой подложки\u0000вытравливанием жертвенного слоя [1]. Технология сложная и дорогая, поэтому довести\u0000производство до коммерческих СБ на основе СЭ на гетероструктурах A\u0000IIIB\u0000V\u0000/InGaAs до настоящего\u0000времени не удалось.\u0000Авторами предложен простой и надежный способ получения сверхтонких и, следовательно,\u0000сверхлегких СЭ на массово производимых в настоящее время ГС InGaP/GaAs/Ge путем утонения\u0000Ge каскада (95% веса СЭ) до нескольких десятков (даже единиц) микрон с помощью временного\u0000технологического носителя (ТН) [2]. Наиболее удобным является химически стойкий термоскотч\u0000Revalpha корпорации NITTO DENKO (Япония), которыый служит опорой ГС при утонении\u0000(жидкостном травлении) и легко и чисто удаляется нагреванием, не травмируя ГС.\u0000Апробация технологии проводилась на СЭ типа 3G30A фирмы AZUR. На рис. 1 показан\u0000утоненный со 180 до 50 мкм фрагмент СЭ на ГС – InGaP/GaAs/Ge, перенесенный на\u0000металлизированный углепластик, на рис.2 - I-V характеристика (зеленая кривая) с\u0000удовлетворительным для первого эксперимента КПД 28.7%, Очень важно, что предложенный метод\u0000позволяет надежно переносить утоненные СЭ на произвольную легкую и гибкую подложку (каптон,\u0000углепластик) не отделяя от ТН. Таким образом, открывается возможность создания сверхлегких\u0000солнечных панелей на основе массово производимых в настоящее время СЭ на ГС – InGaP/GaAs/Ge\u0000и любых перспективных 4, 5 и даже 6 - каскадных СЭ. На Рис 3. показана возможная схема монтажа\u0000такой сверхлегкой СБ на печатной плате из каптона. \u0000Эффективность СБ из утоненных СЭ на ГС A\u0000IIIB\u0000V\u0000/ Ge, при увеличении числа p-n переходов, в\u0000перспективе не уступит СБ на ГС A\u0000IIIB\u0000V\u0000/InGaAs [1], а технология значительно проще [2]. Утонение\u0000СЭ на AIIIB\u0000V\u0000/ Ge позволит существенно уменьшить удельную массу современных СБ, которая\u0000составляет 2.6 кГ/м2\u0000. Перспективно использовать предлагаемые сверхтонкие СЭ совместно с\u0000разработанными в России предприятием «Технология» и НПП «ТАИС» сверхлегкими\u0000углепластиковыми каркасами для СБ с удельнной массой 0.5 кГ/м2\u0000показанными на Рис.4. В этом\u0000случае результирующая удельная масса СБ может быть уменьшена до 1кГ/м2\u0000. Особенно важно, что\u0000такой тип панелей может обеспечить гораздо более плотную упаковку СБ, т.о. увеличить площадь и,\u0000соответств","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133155545","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Самопроизвольные перестройки атомной структуры\u0000полупроводниковых интерфейсов с Сs – покрытиями","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-36","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-36","url":null,"abstract":"Полупроводниковые фотокатоды с эффективным отрицательным электронным сродством (ОЭС)\u0000являются наиболее совершенными эмиттерами электронов и широко используются в современных\u0000фотоприёмниках и фотоэлектронных инжекторах, предназначенных для решения фундаментальных\u0000научных и важных практических задач. Дальнейшее повышение технических характеристик ОЭС –\u0000фотокатодов сдерживается недостаточным пониманием физических закономерностей формирования\u0000атомной структуры ОЭС – интерфейсов с оптимальными Cs – покрытиями, обеспечивающими\u0000максимальную вероятность выхода фотоэлектронов в вакуум (Ре) и стабильность Ре во времени. Для\u0000изучения этих закономерностей мы экспериментально исследовали спонтанные изменения\u0000вероятности выхода фотоэлектронов из p - GaN(Cs) – фотокатода в вакуум (Ре) и их энергетических\u0000распределений(ne(εlon)) во время прерываний Cs – потока в экстремально высоком вакууме (ЭВВ), в\u0000котором адсорбция остаточных газов на ОЭС – интерфейсе была пренебрежимо мала [1]. Мы\u0000выбрали интерфейс p-GaN(Cs) - вакуум как модельный потому, что исходная атомарно – чистая\u0000поверхность p-GaN – слоя не содержала избыточного галлия и азота. Эксперименты проводились в\u0000широком интервале Cs – покрытий (Сs), как меньших, так и больших оптимального (\u0000op\u0000Сs), при\u0000котором Ре(Сs) достигала максимума и оставалась стабильной после прерывания Cs – потока.\u0000Обнаружено, что прерывания Cs – потока при Сs < \u0000op\u0000Сs вызывали спонтанные уменьшения Ре(t), в то\u0000время как прерывания Cs – потока при Сs > \u0000op\u0000Сs вызывали её спонтанный рост. Для объяснения\u0000спонтанных изменений Ре(t) и ne(εlon,t) мы предложили термодинамическую модель, связывающую\u0000наблюдаемые изменения с самопроизвольными изменениями атомной структуры интерфейса,\u0000снижавшими его удельную свободную энергию и изменявшими его удельную энтропию [1]. Важную\u0000информацию о влиянии атомной структуры поверхности полупроводника на фотоэмиссионные\u0000свойства ОЭС - фотокатода мы получили из анализа формы зависимостей Ре(Сs), изученных для\u0000поверхностей p-GaAs - слоёв с ориентацией [001] при различных концентрациях избыточного\u0000мышьяка (As). Величину As в экспериментах мы увеличивали путём снижения максимальной\u0000температуры финишного прогрева p-GaAs - слоя. Было установлено, что Ре(Сs) возрастает с\u0000увеличением Сs для p-GaAs – слоёв с любой As и достигает максимума при оптимальном Cs –\u0000покрытии. Мы обнаружили, что величина \u0000op\u0000Сs при этом снижалась с уменьшением As и достигала\u0000минимума при формировании Ga – стабилизированной поверхности, для которой As ≈ 0.\u0000Наблюдаемые закономерности мы объяснили тем, что слабосвязанные As – атомы на поверхности pGaAs при As > 0 взаимодействуют с адсорбированными Cs – атомами с образованием кластеров\u0000арсенида цезия. Формирование кластеров увеличивает удельную энтропию интерфейса p-GaAs(Cs) –\u0000вакуум, увеличивая тем самым вероятности рассеяния и рекомбинации фотоэлектронов на\u0000интерфейсе и снижению Ре\u0000. Из экспериментов известно, что максимальная Ре для интерфейса pGaAs(Cs,О) – вакуум достигается п","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131155465","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Интегральные микросхемы считывания для ИК фотоприемников на основе твердых\u0000растворов теллуридов кадмия-ртути","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-93","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-93","url":null,"abstract":"Фотоприемные устройства (ФПУ) на основе твердых растворов HgCdTe (КРТ) представляют\u0000собой гибридную сборку матрицы фоточувствительных элементов (ФЧЭ) и кремниевой\u0000интегральной микросхемы считывания сигналов (ИМСС). ИМСС регистрирует фототоки со всех\u0000элементов матрицы ФЧЭ и затем последовательно выводит полученную информацию для построения\u0000изображения и его обработки внешним оборудованием. В настоящее время ключевые параметры\u0000ФПУ в значительной степени определяются характеристиками используемых ИМСС.\u0000В средневолновом (3-5 мкм, СВИК) и длинноволновом (8-12 мкм, ДВИК) ИК-диапазонах\u0000величина фонового излучения обычно весьма велика, при этом уровень полезного сигнала, как\u0000правило, существенно ниже фона. Возможность выделения полезного сигнала на уровне фона\u0000ограничена такой характеристикой входной ячейки ИМСС, как зарядовая емкость. Из-за малой\u0000зарядовой емкости за полное время кадра накапливается лишь незначительная часть заряда,\u0000генерируемого падающим на ФЧЭ излучением. В результате не удается приблизиться к теоретически\u0000предельному значению температурного разрешения. В коротковолновом ИК-диапазоне (1-3 мкм,\u0000КВИК) величина потока обычно значительно ниже, чем в СВИК и, особенно, ДВИК диапазонах.\u0000Характеристики ФПУ в данном случае лимитированы собственными шумами ФЧЭ и ИМСС.\u0000Необходимость регистрации слабых потоков излучения требует интеграции емкостного\u0000трансимпедансного усилителя непосредственно во входную ячейку ИМСС.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"492 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131218128","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Коэффициенты тензочувствительности датчиков механических напряжений на разных\u0000физических принципах","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-173","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-173","url":null,"abstract":"Измерение механических напряжений является основным экспериментальным методом изучения\u0000напряженных состояний в различных конструкциях. Сегодня наиболее широко используемыми\u0000устройствами для измерения механических напряжений являются датчики, основанные на\u0000тензорезистивном и пьезоэлектрическом эффектах. Также используются волоконно-оптические\u0000датчики. При описании чувствительности разных датчиков используют различные величины, что\u0000затрудняет сравнение их между собой. Например, для пьезоэлектрических датчиков приводится\u0000пьезоэлектрический модуль с размерностью Кл/Н, в то время как тензорезисторные датчики\u0000характеризуются безразмерной величиной – коэффициентом тензочувствительности: отношение\u0000относительного изменения измеряемой величины к относительному удлинению. В научной\u0000литературе отсутствуют данные о сравнительном анализе тензочувствительности применяемых в\u0000промышленности датчиков деформации на разных физических принципах, что затрудняет\u0000объективную оценку их преимуществ и недостатков.\u0000Целью работы является определение коэффициента тензочувствительности пьезооптического\u0000датчика механических напряжений, выяснение его зависимости от конструктивного исполнения\u0000датчика и сравнение с коэффициентами тензочувствительности датчиков на основе\u0000тензорезистивного, пьезоэлектрического эффектов, а также с волоконно-оптическими датчиками.\u0000Проведен сравнительный анализ коэффициентов тензочувствительности и других параметров\u0000тензорезисторных, пьезоэлектрических, оптоволоконных и пьезооптических датчиков деформации.\u0000Показано, что коэффициент тензочувствительности, определяемый как отношение относительного\u0000изменения измеряемой величины к относительному удлинению, не зависит от конструкции датчика\u0000для тензорезисторных, пьезоэлектрических и волоконно-оптических датчиков деформации.\u0000Наоборот, для пьезооптических датчиков коэффициент тензочувствительности зависит от\u0000конструкции датчика и может быть улучшен за счёт оптимизации его элементов. Коэффициенты\u0000тензочувствительности тензорезисторных и волоконно-оптических датчиков на три порядка ниже,\u0000чем для пьезооптических датчиков. Показано, что, несмотря на высокие значения пьезоэлектрических\u0000модулей новых пьезоматериалов, их коэффициенты тензочувсвительности находятся на уровне\u0000тензорезисторных датчиков и на два-три порядка уступают коэффициенту для пьезооптических\u0000датчиков.\u0000В работе методом численного моделирования показано, что зависимости чувствительности к силе\u0000и чувствительности к деформации от формы фотоупругого элемента для пьезооптических датчиков\u0000ведут себя по-разному, что необходимо учитывать при практическом применении таких датчиков. В\u0000работе предложено использование эффективного модуля упругости фотоупругого элемента,\u0000зависящего от его конструкции, для описания тензочувствительности пьезооптического датчика\u0000деформации. В итоге, задачей конструирования формы ФЭ и способа передачи на него внешней силы\u0000является получение максимально возможного эффективного модуля упругости.\u0000Коэффициент тензочувствительности пь","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"44 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131227533","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Спектральные и фотоэлектрические характеристики гидрохимически осажденных\u0000пленок твердых растворов замещения CdxPb1−xS","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-51","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-51","url":null,"abstract":"Химически осажденные пленки твердых растворов (ТРЗ) различного состава CdxPb1xS являются\u0000фоточувствительными в видимой и ближней ИК-области спектра. После извлечения из реакционной\u0000смеси они не требуют сенсибилизации и готовы к практическому использованию.\u0000Диапазон спектральной чувствительности ТРЗ CdxPb1xS зависит от содержания в них кадмия. На\u0000спектральных характеристиках пленок CdxPb1xS при повышении содержания сульфида кадмия в ТРЗ\u0000от 0 до 17 мол.% “красная” граница фоточувствительности сдвигается в коротковолновую область с\u00003.1. до 1.6 мкм, а максимум фоточувствительности с 2.5 до 1.2 мкм.\u0000Состав ТРЗ можно менять не только за счет изменения концентрации соли кадмия в реакторе, но и\u0000путем использования солей кадмия с различной анионной компонентой, а также, учитывая\u0000неоднородность состава по толщине пленки, регулированием времени осаждения слоя. При замене\u00000.06 моль/л CdSО4 в реакторе таким же количеством CdI2 при прочих равных условиях содержание\u0000CdS в ТРЗ уменьшается с 11.1 до 5 мол.%. Поэтому максимум спектральной чувствительности\u0000сдвигается с 1.90 мкм до 1.45 мкм. Для пленок толщиной .3-1.0 мкм спектральная характеристика\u0000имеет выраженный максимум на длине волны 0.5 мкм, соответствующий фоточувствительности\u0000индивидуального CdS, с которой при этих условиях начинается формирование пленки ТРЗ. С\u0000увеличением толщины пленки происходит постепенный сдвиг спектральной кривой в\u0000длинноволновый диапазон вследствие уменьшения в составе ТРЗ мольной доли кадмия.\u0000Возможность формирования пленок CdxPb1xS различного состава обеспечивает получение\u0000материалов с регулируемым положением максимума и “красной” границы спектральной\u0000характеристики во всем ближнем ИК-диапазоне. Особый интерес представляет ТРЗ Cd0.06Pb0.94S,\u0000имеющий эту характеристику практически аналогичную с германием, однако, обладающий более\u0000высоким темновым сопротивлением, обеспечивая согласование в микроэлектронных схемах.\u0000Пленка PbS без сенсибилизирующих добавок\u0000и проведения отжига, практически не обладает\u0000фоточувствительными свойствами. Введение в\u0000реактор соли кадмия сенсибилизирует пленку\u0000PbS. При переходе от индивидуального PbS к\u0000ТРЗ CdxPb1xS тип проводимости изменяется от\u0000“n” к “p”, а концентрация носителей снижается\u0000на 3-5 порядков. С увеличением содержания\u0000кадмия в ТРЗ уровень вольт-ваттной\u0000чувствительности пленок возрастает, достигая\u0000наибольших значений вблизи области\u0000максимума на рис. Причиной этого могут\u0000являться хаотически распределенные\u0000инверсионные “пятна” CdS на гранях\u0000кристаллитов CdxPb1xS, имеющие\u0000адсорбционную природу.\u0000Вольт-ваттная чувствительность пленок\u0000находится в пределах (0.5-1.0)∙103 В/Вт при\u0000использовании соли CdI2, возрастая до (1.0-\u00002.0)∙104 В/Вт для тех же концентраций Cd(CH3COO)2. при относительно малых значениях времени\u0000фотоотклика (30-120 мкс). По вольт-ваттной чувствительности и постоянной времени пленки ТРЗ\u0000CdxPb1xS в ближней ИК-области спектра не имеют аналогов, и могут найти применение в\u0000оптоэлектронных устройствах.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"4 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115067592","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}