Здійснено числове дослідження особливостей характеристик GaAs польового транзистора з затвором Шоткі (ПТШ) в області входження до перенапруженого режиму, включаючи пробій. Створено та реалізовано нову числово-аналітичну модель GaAs ПТШ, що забезпечує можливість аналізу функціонування за таких режимів. Модель базується на розв'язанні кінетичної та теплової задач з урахуванням специфіки розігріву та механізмів розсіювання носіїв у каналі, є сукупністю системи рівнянь Больцмана та Пуассона, доповненою нестаціонарним рівнянням теплопровідності та моделями контактів метал - напівпровідник. Система розв'язується за методом макрочастинок. Показано адекватність моделі. Проведено числові дослідження впливу різних режимних та конструктивних параметрів ПТШ на його характеристики за номінального та напруженого режимів роботи ПТШ, зокрема його пробою.

  Скачати повний текст

Досліджено квантові ями (КЯ) на основі гетеропари Al(Ga)As/GaAs та системи самовпорядкованих квантових точок InAs у різних матрицях. Проведено вимір вольт-амперних і вольт-фарадних характеристик за низьких температур (до 30 мК), у сильних магнітних полях (до 10 T), а також виміри фотовідгуку у широкому спектральному діапазоні. Для резонансно-тунельних структур визначено відносний вклад до фотоструму носіїв, прямо інжектованих світлом у КЯ та тих, що тунелюють в КЯ з акумуляційного шару. Установлено комплексний характер фотовідгуку в інфрачервоній області спектра, зумовлений різними механізмами збудження електронно-діркових пар. Побудовано теоретичну модель електрично індукованої надгратки, створеної системою гребінчастих Шоткі-контактів. Результати розрахунків підтверджено експериментально. Запропоновано p-i-n діоди як спектрометри для дослідження енергетичної структури квантових точок (КТ). Досліджено електронні та діркові стани InAs КТ у матрицях GaAs та AlAs. Виявлено, що у структурах з КТ за рахунок ефектів накопичення заряду можуть виникати струмові бістабільності. Показано, що у p-i-n структурі, що містить і КЯ, і КТ, можливе утворення бістабільностей S- та Z-типу.

  Скачати повний текст

Розвинуто перспективний напрямок фізики твердого тіла, пов'язаний з переходом мілкий - глибокий рівень у результаті перебудови кристалічної гратки навколо атома домішки під час гетеровалентного легування кристалів. Результати роботи є важливими для розвитку наукових основ створення детекторів іонізуючого випромінювання. Розроблено модель неоднорідного напівпровідника для твердих розчинів ZnSe - GaAs зі складом поблизу ZnSe, досліджено механізми рентгенолюмінесценції та рентгеночутливості.

  Скачати повний текст

Наведено теоретичне узагальнення та нове розв'язання наукової проблеми, яка полягає в необхідності розробки адекватних методів аналізу та проектування перспективного класу радіотехнічних пристроїв (РТП) - електродинамічних структур з розподіленою та квазірозподіленою нелінійністю (ЕСРН) з метою удосконалення сучасних радіоелектронних систем (РЕС) мікрохвильового діапазону. Розвинуто теорію антен з нелінійними елементами, що базується на методі нелінійних інтегральних рівнянь. Створено методи, алгоритми та програми, за допомогою яких можна провести в усталеному періодичному та майже-періодичному режимі розрахунок параметрів широкого кола різновидів випромінювальних та невипромінювальних ЕСРН з достатніми для практики точністю та швидкодією. Експериментально доведено достовірність створених теоретичних методів і програм, яких застосовано для дослідження тонкопроводових ЕСРН довільної конфігурації з поліноміальною розподіленою нелінійністю, мікрострічкових пристроїв, розподілена нелінійність яких обумовлена наявністю високотемпературної надпровідності, крупноапертурних ЕСРН відкритого типу ВВЧ діапазону з квазірозподіленими GaAs нелінійними елементами.

  Скачати повний текст

З'ясовано природу та стуктуру домішкових і власних парамагнітних дефектів у кристалах GaAs, SiC та кремнієвих матеріалах, в яких утворюються нанокристаліти. Встановлено, що резонансне спінове поглинання центрів Mn у нейтральному стані має електродипольну природу. Визначено симетрію та параметри надтонкої взаємодії для мілкої домішки бору у 3C - SiC. Визначено параметри спін-гамільтоніана трьох основних дефектів Ку1, Ку2 та Ку3, утворених опроміненням електронами кристалів 6H - SiC p-типу.

  Скачати повний текст

Комплексно досліджено оптичні, морфологічні і фотоелектричні властивості батошарових твердотільних систем, створених на основі дифракційних граток на поверхні монокристалів GaAs та InP, для всебічного аналізу та оптимізації умов збудження та поширення у них поверхневих плазмових поляритонів. Аналіз резонансних властивостей виготовлених багатошарових структур здійснювався із залученням комплексного методу досліджень, який включає спектральну та багатокутову еліпсометрію, спектроскопію відбивання та пропускання світла, АСМ, вимірювання спектральних та кутових характеристик фотоструму короткого замикання бар'єрів Шотткі разом з фізично обгрунтованими теоретичними методами параметризації досліджуваних структур. Вимірювання багатошарових дифракційних граток за умов збудження плазмового резонансу дозволили виявити острівцеву структуру тонкоплівкових металевих покриттів та визначити їх ефективні параметри n та k. Проведені дослідження довели, що мікрошорсткість поверхні дифракційних граток, на які напилюються тонкоплівкові гетероструктури, має вирішальний вплив на послаблення плазмового резонатора. На основі виготовлених багатошарових дифракційних граток з оптимізованими параметрами резонансного екстремуму розроблено чутливі до довжини хвилі, кута падіння та поляризації світла фотодетектори та сенсори хімічних речовин з покращеними параметрами.

  Скачати повний текст

Виявлено, що у разі збільшення кількості періодів структури ступінь латерального впорядкування та однорідності квантових точок покращується, що супроводжується збільшенням ступеня поляризації їх випромінювання. Встановлено, що у випадку InSb-подібного інтерфейсу структури InAs/AlSb має місце зменшення концентрації та збільшення рухливості 2D електронів в InAs квантовій ямі. Вперше виявлено помітні зміни концентрації 2D електронів та їх взаємодії з LO-фононами InAs залежно від енергії кванта збудження за низької температури.

  Скачати повний текст

Встановлено зв'язок наноморфології поверхні полікристалічних плівок, що є компонентами напівпровідникових приладних структур, з їх внутрішньою кристалічною структурою, рівнем механічних напруг у системах як цілому та процесами на межі поділу фаз, спричиненими високотемпературними відпалами. Встановлено зв'язок морфологічних і структурних характеристик полікристалічних плівок ZnS:Cu з умовами їх виготовлення та післяростових обробок. Досліджено залежність структурної досконалості контактних систем на GaAs з антидифузійним шаром дибориду титану від режиму магнетронного напилення та їх термічну стійкість. З використанням комплексу методів рентгеноструктурного аналізу й атомно-силової мікроскопії доведено пряму залежність морфологічних характеристик поверхні полікристалічних плівок від процесів структурної релаксації та перебудови всередині плівки, а також на межі розділу плівка - підкладка. Результати досліджень розвивають модельні уявлення про характер і походження структурних нерівноважностей багатошарових структур і процеси структурної релаксації в них, викликані зовнішніми впливами.

  Скачати повний текст

Показано, що у разі переходу від високих температур до низькотемпературної області деформації змінюється фізичний механізм руху дислокацій від ковзання до механізму переповзання, який реалізується у приповерхневих шарах кристалів. Досліджено можливості й особливості ідентифікації дислокацій, створених внаслідок низькотемпературної деформації у приповерхневих шарах Ge і Si з використанням різних структурних методів, а саме: оптичної й електронної мікроскопії, рентгенівської топографії. Проаналізовано гетерогенний механізм зародження призматичних дислокаційних петель на міжфазовій поверхні включення з матрицею. Одержано нові експериментальні результати впливу дефектів, спричинених низькотемпературною мікропластичною деформацією, на електричні властивості Ge (провідність, тривалість життя нерівноважних носіїв заряду) та Si p - n переходів. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження дії імпульсного лазерного опромінення на утворення дефектів у приповерхневих шарах Ge. Розроблено нову модель створення упорядкованої структури дислокацій, згідно з якою довгі дислокації періодичної структури виникають з сукупності міжвузловинних призматичних петель, зорієнтованих полями деформації та концентрації вакансій.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено особливості роботи діодів на основі арсеніду галію, що містить нейтральні центри захоплення носіїв заряду та нестійкості струму, що виникають у цих діодах за умов міждолинного переносу електронів, ударної іонізації домішок і захоплення електронів у сильних електричних полях. Вивчено роботу генераторів на основі цих діодів і перехідні процеси, що в них відбуваються, за різних профілей легування. Розглянуто спільну роботу додів з міждолинним переносом електронів і діодів з негативною диференціальною провідністю, зумовленою тунельними ефектами. Установлено особливості їх використання для одержання генерації у широкому діапазоні частот. Розглянуто можливості помноження частоти з використанням тунельних явищ. Досліджено роботу діодів з міждолинним переносом електронів з тунельним і резонансно-тунельними контактами. Визначено умови одержання генерації діодів з таким контактом за рахунок ефекту міждолинного переносу електронів, а також за рахунок негативної диференціальної провідності контакту.

  Скачати повний текст

Продемонстровано прояв класичного і топологічного розмірних ефектів у поведінці ефективних оптичних параметрів золотих плівок у разі зміни їх товщини, що є базовими елементами наноплазмоніки. Показано, що застосування комплексного аналізу даних АСМ і розрахунку автокореляційної функції нанорельєфу поверхні дозволяє визначити розмір і форму золотих наночастинок, вирощених на GaAs підкладках. Обгрунтовано застосування наближення ефективного середовища Бруггемана для опису оптичних властивостей композитних плівкових гетеросистем, які містять металеві та діелектричні нанорозмірні складові. Показано, що температурний відпал тонких плівок золота на діелектричній підкладці є ефективним способом впливу на морфологію й оптичні властивості, а у випадку ультратонких плівок дозволяє керувати положенням і півшириною смуги локального (поверхневого) плазмонного резонансу. Встановлено, що опромінення кремнію високоенергетичними частинками призводить до зміни його оптичних констант, збільшення шорсткості поверхні та дефектоутворення приповерхневого шару кремнію.

  Скачати повний текст

За результатами моделювання та досліження температурних полів і внутрішньої напруги у злитку GaAs розроблено тепловий вузол, що забезпечує врощування злитків GaAs зі зниженим вмістом структурних дефектів. На підставі аналізу літературних джерел визначено, що найважливішим етапом у досліженні виникнення термопластичних напруг і дислокацій під час вирощування монокристалів GaAs за LEC методом є аналіз поля термопружної напруги. Розроблено математичну модель, яка дозволяє визначити взаємозалежність геометричних параметрів елементів теплового візла ростової установки з кутовими коефіцієнтами теплових потоків випромінювання на елементарній поверхні злитка. Наведено модель і проведено експериментальні дослідження щодо визначення розподілу температур за поверхнею злитка, що дозволило вдосконалити конструкцію теплового вузла. З метою аналізу одержаних результатів розроблено експресну методику визначення та представлення ліній ізонапруги у площині пластини GaAs. Створено математичну модель і методику оптимізації геометричних параметрів теплового вузла, яка забезпечує необхідний температурний режим у зоні вирощування й охолодження злитка. Проведено розрахунки з оптимізації положення теплового екрана та вибрано його розміри та висоту розташування над рівнем герметизатора. За результатами досліджень розробленого вузла встановлено, що залишова напруга зменшилася у верхній частині злитка у 1,3 раза, у середній - у 1,5 раза, у нижній частині - у 1,3 раза. За експериментальними даними щодо контролю щільності дислокацій за довжиною вирощеного злитка на ростовій установці "Арсенід-1А" зроблено висновок, що вибрана схема розташування теплового екрана зумовлює зменшення щільності дислокацій у верхній частині дослідженого злитка удвічі, у середній частині - у 1,6 раза, у нижній частині - у 1,6 раза.

  Скачати повний текст

Наведено результати комплексних досліжень закономірностей та особливостей зміни структурних, електрофізичних, термо-, магніто- і тензорезистивних властивостей сильно легованих значно компенсованих гетероепітаксійних плівок Ge. Визначено специфіку перебудови їх енергетичної структури під впливом межі розподілу Ge - GaAs і внутрішніх механічних напружень за умов дії температури, деформації та магнітного поля. Встановлено взаємозв'язок електрофізичних і теплофізичних властивостей з конструктивно-технологічними параметрами і термометричними характеристиками сильно легованих p - n-структур Si з урахуванням зміни домінуючих механізмів струмопереносу під впливом температури, електричного поля та радіації. Фізично обгрунтовано, реалізовано та застосовано за натурних умов експлуатації нові типи мікроелектронних приладів для екстремальної електроніки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено температурно-часові характеристики процесу відпалу, їх зв'язок зі структурними, механічними й електрофізичними параметрами монокристалів HIH GaAs. Розглянуто вплив часу термообробки, а також часу охолодження на показники стабільності електрофізичних параметрів монокристалів з різною стехіометрією та структурою дислокацій. Методом дослідження профілів дифузії домішки встановлено вплив стехіометрії на електрофізичні властивості HIH GaAs. Розглянуто особливості одержання епітаксійних шарів арсеніду галію з розчину в розплаві вісмуту. Висвітлено перспективність застосування ізовалентного розчинника для однорідного розподілу дислокацій і зменшення їх щільності в епітаксійних шарах. Запропоновано способи одержання p-n структур HIH GaAs для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання та структур фотовольтаїчних детекторів рентгенівського діапазону випромінювання методом рідкофазної епітаксії, з використанням ізовалентного металу -розчинника вісмуту з покращеними приладовими характеристиками.

  Скачати повний текст

Досліджено залежність квантового виходу фотореакції від тиску активного газу, температури підкладки, часу експозиції та енергії фотонів. Запропоновано шляхи покращання просторової селективності фотореакцій. Установлено, що внаслідок високої квантової ефективності та просторової селективності такі реакції можуть використовуватися як один з технологічних етапів у процесі виготовлення виробів мікроелектроніки.

  Скачати повний текст

Досліджено фотоелектрохімічні процеси на модифікованих GaAs- та InP-електродах. Розкрито можливості використання модифікованих електродів у фотоелектрохімічних системах для перетворення сонячного світла й акумулювання водню. Розроблено методику модифікування поверхні GaAs- та InP-електродів наночастками Au, CdS, фуллеритами та Zn. Показано, що фотоелектрохімічні процеси на GaAs- та InP-електродах відбуваються за участю поверхневих електронних станів, а модифікування поверхні обумовлює зменшення їх концентрації та рекомбінаційних втрат носіїв заряду та посилення фотокаталітичної активності поверхні, що сприяє зростанню ефективності фотоперетворення. Показано, що модифіковані GaAs-фотоаноди у сполученні з катодами на основі сплавів La-Ni-Co-Al є ефективними матеріалами для перетворення енергії сонячного світла з акумулюванням водню.

  Скачати повний текст

Експериментально обгрунтовано модель формування бар'єра Шотткі (БШ) на реальній поверхні GaAs. Показано, що на першій стадії має місце взаємодія атомів Ti з компонентами власних оксидів напівпровідника та утворення TiO, а на другій - ріст полікристалічного шару металу, що призводить до локальної структурної неоднорідності та потенційної ненадійності затворів польових транзисторів з бар'єром Шотткі. Досліджено фізико-хімічні процеси у контактах, сформованих квазіаморфними бінарними сполуками боридів та нітридів Ti з GaAs, експериментально обгрунтовано можливість використання цих сполук для формування БШ з високим ступенем структурної неоднорідності міжфазного кордону. Установлено, що причиною високої термостійкості БШ, виготовленого за умов заміни Ti на його сплави, є низька розчинність атомних компонент напівпровідника у цих матеріалах, навіть в околі температури термічної дисоціації GaAs. Показано, що застосування у складі металізації приладу шарів боридів і нітридів тугоплавких металів значно обмежує міжшарові взаємодії, стимульовані термообробкою і випромінюванням, внаслідок низької дифузійної проникності цих шарів та їх стабільності до процесів окиснення.

  Скачати повний текст

Показано, що декорування дислокацій точковими дефектами в кристалах CdS приводить до розмиття краю фундаментального поглинання внаслідок формування хвостів густини станів у придислокаційних областях. Встановлено, що цей ефект проявляється в зміні форми спектра крайової люмінесценції і процесах деградації лазерів з електронним збудженням. Виявлено ефект безактиваційного збирання донорів на дислокації під дією імпульсного ультразвуку. Доводиться, що фотостимульоване утворення дрібних донорів в об'ємі кристалів CdS обумовлено розпадом кластерів атомів кадмію. Ідентифіковано смуги люмінесценції, пов'язані з макродефектами, в епітаксійних шарах ZnTe/GaAs і ZnSe/GaAs. Встановлено, що приповерхнева область цих шарів містить підвищену концентрацію лінійних і точкових дефектів.

  Скачати повний текст