Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто питання удосконалення характеристик оптоелектронних елементів прийому та реєстрації випромінювання на базі запропонованих науково-технічних рішень, розроблено нові типи інжекційних фотодіодів (ІФД). Удосконалено метод підвищення фоточутливості діодів шляхом реалізації внутрішнього інжекційного підсилення. Розроблено критерії оцінки фотоелектричного інжекційного підсилення в області "домішкового" та "власного" поглинання випромінювання. Одержано аналітичні вирази для розрахунку характеристик на основі неоднорідно-легованих та варизонних напівпровідників. З'ясовано, що використання базових матеріалів з неоднорідною структурою сприяє значному підвищенню фоточутливості ІФД. Досліджено умови та механізми реалізації фотоелектричного інжекційного підсилення у поверхнево-бар'єрних структурах (ПБС) за досягнення досить високого рівня інжекції з контакту метал-напівпровідник. Одержано та досліджено інжекційні фотодіоди на основі Ni-Si:Au-ПБС.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності зміни активних і реактивних параметрів детекторів під впливом оптичного випромінювання, модульованого мікрохвильовими коливаннями. Удосконалено метод детектування цього випромінювання, який передбачає використання модуляції ємності фотодіода під впливом оптичного випромінювання, що дозволяє значною мірою підвищити частоту модуляції оптичного випромінювання та чутливість детекторів за умов роботи на мікрохвильових частотах. Розроблено модель детектора оптичного випромінювання, модульованого мікрохвильовими коливаннями, що базується на використанні модуляції ємності фотодіода під впливом такого випромінювання. Розроблено схеми оптичних детекторів для лазерних сенсорних систем і оптико-електронних перетворювачів оптичного випромінювання модульованого мікрохвильовими коливанням, що базуються на використанні модуляції ємності фотодіода під впливом оптичного випромінювання модульованого мікрохвильовими коливаннями, що дозволяє підвищити їх робочу частоту на 10 - 50 %.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію та практику підвищення довговічності та безвідмовності радіоелектронних засобів озброєння (РЕЗО), що обслуговуються, на основі твердотільних фотоелектричних перетворюваів (ФЕП). Одержано математичні моделі керування технологічними процесами їх виготовлення. Аналіз моделей дозволяє зменшувати дефектність ФЕП та підвищувати їх якість. Одержано математичну модель комплексного показника якості твердотільних ФЕП, локалізувати приховані та потенційні дефекти, а також проводити порівняльні дослідження даних перетворювачів якості та надійності у процесі виготовлення. Запропоновано узагальнену методику керування їх параметрами для систем енергозабезпечення ПЕЗО, що обслуговуються. Методика дозволяє розробити рекомендації щодо підвищення якості та надійності твердотільних фотоелектричних перетворювачів для підвищення довговічності та безвідмовності РЕЗО, що обслуговуються.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Визначено електрофізичні, генераційно-рекомбінаційні, оптичні, фотоелектричні та мікроструктурні характеристики таких структур за різних способів їх формування та наступних обробок. Розроблено фізичні та фізико-технологічні принципи підвищення ефективності процесів фотоелектричного перетворення енергії у кремнійових ФС та створено високоефективні сонячні елементи.

  Скачати повний текст

Розглянуто особливості перебігу процесів генерації, рекомбінації і збирання нерівноважних носіїв заряду в кремнієвих структурах з приповерхневими дифузійно-польовими бар'єрами на основі моно- і полікристалічного кремнію. Проаналізовано рекомендаційні процеси в кремнієвих структурах з просторово-неоднорідним розподілом рекомендаційних центрів. Запропоновано фізичну модель сонячних елементів і виконано комп'ютерне моделювання процесів фотоелектричного перетворення енергії. Розглянуто екситонні ефекти в кристалічному кремнії і показано, що внаслідок екситонної безвипромінювальної рекомбінації за механізмом. Отже через глибокі рівні ефективність фотоперетворення зменшується на 5 - 10 %. Запропоновано новий підхід до аналізу механізмів впливу поверхневої рекомбінації на процес збирання нерівноважних носіїв заряду в кремнієвих фоточутливих структурах з дифузійно-польовими бар'єрами.

  Скачати повний текст

Розроблено високоефективні фотоелектричні перетворювачі на основі кремнію за рахунок поліпшення рекомбінаційних характеристик матеріалу. Застосовано нові технологічні та конструктивні рішення. Запропоновано ефективну технологію гетерування рекомбінаційно-активних домішок у кремнії, що полягає в нанесенні плівки Ge на тильний бік пластини, іонному перемішуванні та постімплантаційному відпалі. Процес гетерування відбувається за рахунок відмінності коефіцієнтів сегрегації домішок у гетерному шарі та кремнієвій пластині, інжекції точкових дефектів і наявності градієнта механічних напружень. Доведено, що коефіцієнт корисної дії (ККД) кремнієвих сонячних елементів (СЕ) можна збільшити в 1,3-1,45 рази осадженням просвітлювальних вуглецевих плівок за рахунок зменшення втрат на відбивання світла та пасивації поверхні СЕ під час плазмової обробки до та в процесі нанесення покриття. Наведено варіанти конструкції СЕ різної площі та модулів на їх основі.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено фізико-технологічні основи одержання лазерним випромінюванням фотодіодів (ФД) на основі pInSe, досліджено їх характеристики. Запропоновано модель формування p-n-переходу у разі лазерного опромінення шаруватих кристалів. Вперше виявлено "ефект малих доз" за X- та gamma-опромінення ФД власний оксид-p-InSe та n-InSe-p-InSe. Виявлено покращання параметрів ФД, а для максимальних доз - незначне зменшення деяких з них. Доведено, що вплив радіації зводиться до утворення точкових дефектів вакансійного типу. Встановлено, що радіація призводить до утворення точкових дефектів і кластерів, що є ефективними центрами рекомбінації. На підставі результатів даних рентгеноструктурного аналізу та спектрів комбінаційного розсіювання світала з'ясовано, що усі типи опромінення призводять до несуттєвих змін кристалографічної структури, вакансійної та домішкової підсистеми шаруватих кристалів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено моделювання впливу нанокристалітів і домішок рідкісноземельних металів на зонну будову й електропровідність матеріалу, а також показано їх вплив на фоточутливі характеристики фотоприймачів, що забезпечило теоретичне підгрунтя у пошуку оптимальних технологічних режимів. Встановлено зв'язок наноструктури та хімічного складу плівок з технологічними параметрами синтезу. Встановлено, що електропровідність та фоточутливість нанокристалічних кремнієвих плівок зростає у разі збільшення степені кристалічності матеріалу, водночас як зростання УФ-чутливості спостерігається у разі зменшення розмірів нанокристалітів. Встановлено зростання електропровідності, фото- та УФ-чутливості кремнієвої плівки у разі введення до її складу домішків рідкісноземельних металів. Досліджено вплив домішок РЗМ на величину фото-енергорушійної сили гетеропереходів на основі плівок нанокристалічного кремнію. Запропоновано технологічні режими, в яких фото- та УФ-чутливість фоторезисторів і фотодіодів, а також ефективність та стабільність фотоелектричних перетворювачів досягає максимальних значень.

  Скачати повний текст

Досліджено фізико-технологічні процеси виготовлення великогабаритних фотоелектричних перетворювачів (ФЕП) на базі кристалічного кремнію за умов серійного виробництва. Проведено дослідження впливу на ефективність ФЕП: параметрів вихідних кремнієвих пластин, параметрів текстурованої поверхні (показано вплив параметрів текстурованої поверхні не тільки на щільність струму короткого замикання, а й на послідовний опір ФЕП), режимів формування емітерного шару (встановлено значні відмінності від класичної теорії Фіка та залежність параметрів шарів від стану підготовки поверхні пластини), умов формування плівки АВП (для покращання стану приповерхневого шару запропоновано використання процесу обробки пластин у плазмі аміаку, який передує процесу осадження нітриду кремнію, для більш глибокого насичення кремнію атомами водню, який покращує пасивацію поверхні ФЕП).

  Скачати повний текст

Досліджено фотовольтаїчний ефект у структурах метал - тонкий шар поруватого кремнію - кремній та показано, що поруватий кремній відіграє роль тунельно-прозорого діелектрика в зазначених структурах. Обгрунтовано методику визначення рекомбінаційних характеристик межі поділу поруватий кремній - кремній на підставі аналізу спектральних залежностей фотоструму за умов освітлення тильної поверхні p - n переходу. Визначено швидкість рекомбінацій на межі поділу у повітрі та вологій атмосфері. Завдяки числовому моделюванню одержано параметри фотоперетворення таких елементів. Запропонована технологія дозволяє уникнути фотолітографічного процесу під час формування контактної гребінки на фронтальній поверхні елемента. Експериментально показано "асиметрію" впливу полярності магнітного поля, прикладеного паралельно поверхні, на фоточутливість кремнієвих гетероструктур з тонкими шарами поруватого кремнію. Зроблено припущення, що зменшення фоточутливості у разі відхилення надлишкових носіїв магнітним полем до освітлюваної поверхні поруватого кремнію, зумовлене зміною темпу рекомбінації на межі поділу поруватий кремній - кремній за моделлю Стівенсона - Кейса. Зазначені структури можна використовувати як функціональні елементи мікроелектроніки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено фотоакустичний метод неруйнівного контролю якості матеріалів і виробів електронної техніки, підвищення його якісних параметрів за рахунок оптимізації п'єзоелектричної реєстрації сигналів. За результатами теоретичних і практичних досліджень п'єзоперетворювачів різного типу, умов їх роботи запропоновано та застосовано у фотоакустичній мікроскопії конструкцію прямокутного п'єзодатчика біморфного типу, що призвело до зниження порога чутливості мікроскопа до 2 мкм. Закономірності, отримані внаслідок математичного моделювання фотоакустичної мікроскопії з п'єзоелектричною реєстрацією, та використання оптимізованої конструкції п'єзодатчика, дозволили дослідити з більшою ефективністю продукцію електронної техніки, в тому числі, інтегральні мікросхеми, мікрозварні з'єднання, тонкоплівкові покриття, багатошарові структури, та оцінити їх якість за контрастом отриманих фотоакустичних зображень.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст