Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск
Том 22, № 1 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-1

5-17 101
Аннотация
Сегнетоэлектрические кристаллы ниобата лития (LiNbO3) c искусственно сформированной доменной структурой находят широкое применение в оптических системах генерации кратных гармоник лазерного излучения, акустооптике, прецизионных актюаторах, датчиках вибрации и магнитного поля, в том числе предназначенных для применения при повышенных температурах, в перспективе — в запоминающих устройствах ЭВМ. Исследовано влияние заряженной междоменной границы на формирование индуцированных доменных структур в конгруэнтных кристаллах ниобата лития (LiNbO3) неполярного x-среза. Методами диффузионного отжига на воздухе вблизи температуры Кюри и инфракрасного отжига в бескислородной среде в образцах были сформированы би- и полидоменные сегнетоэлектрические структуры, содержащие заряженные доменные границы типа «голова-к-голове» и «хвост-к-хвосту». В режиме Кельвин-моды атомно-силового микроскопа (АСМ) исследован поверхностный потенциал в окрестности заряженной междоменной границы. Исследованы приповерхностные клиновидные индуцированные микродомены, сформированные в области заряженной междоменной границы и вдали от нее путем приложения электрического потенциала на кантилевер АСМ, находящийся в контакте с поверхностью кристалла. Продемонстрирована зависимость морфологии индуцированной доменной структуры от электропроводности кристаллов. Показано экранирующее действие заряженной междоменной границы типа «голова-к-голове» на форму и размер домена, индуцированного в непосредственной близости к доменной стенке. Описано разбиение одиночных клиновидных доменов, образующихся при локальной переполяризации кристаллов восстановленного ниобата лития с помощью кантилевера АСМ, на семейства микродоменов, имеющих форму сонаправленных лучей, выходящих из общего центра зарождения. Обнаружено влияние заряженной междоменной границы на топографию образцов, заключающееся в возникновении при восстановительном отжиге протяженного углубления, совпадающего с линией заряженной границы.

Материаловедение и технология. Полупроводники

18-26 35
Аннотация
Метод двухкристальной рентгеновской дифрактометрии применен для контроля качества и совершенства монокристаллического кремния, получаемого с помощью имплантации ионов водорода и последующего термического отжига, который используется в ряде полупроводниковых технологий. Принципиальная особенность данного подхода состоит в возможности быстрого получения надежных экспериментальных результатов, что было подтверждено путем использования рентгеновской топографии. Представлены данные о состоянии нарушенного слоя кристаллов кремния n-типа проводимости
(ρ = 100 Ом ⋅ см) ориентацией (111) толщиной 2 мм, имплантированных протонами с энергией Е = 200, 300 и 100 + 200 + 300 кэВ и дозой имплантации D = 2 ⋅ 1016 см-2 и подвергнутых последующей термической обработке в интервале температур Т от 100 до 900 °С. С использованием метода интегральных характеристик установлена немонотонная зависимость интегральных характеристик нарушенного слоя, а именно: средней эффективной толщины Lэфф и средней относительной деформации ∆а/а от температуры отжига, с максимальным уровнем искажений в области температуры ∼300 °С. Показано, что полученные данные позволили оценить общее состояние нарушенного слоя при термообработке.

Материаловедение и технология. Диэлектрики

27-34 52
Аннотация
Сцинтилляционные материалы, способные преобразовывать поглощенные высокоэнергетические частицы в фотоны видимого излучения, находят множество областей применения, в частности в современных методах медицинской визуализации. Среди кислородсодержащих сцинтилляторов перспективным для использования в качестве детектирующего кристаллического элемента позитронно-эмиссионного томографа является Gd3Al2Ga3O12 : Ce за счет своих уникальных свойств: высокой плотности, высокого значения световыхода, радиационной стойкости и т. д. Однако его кинетические характеристики в настоящее время ограничивают использование кристалла для этих целей. Попытки изменения временных характеристик нарастания и спада люминесценции путем введения дополнительных примесей стали приоритетной задачей, которая рассматривается во многих работах. Анализ литературных данных показал, что оптические характеристики таких солегированных кристаллов исследованы недостаточно хорошо или вовсе не исследованы. В работе методами оптической спектроскопии в диапазоне длин волн 200—2200 нм исследованы кристаллы Gd3Al2Ga3O12 : Ce, солегированные Ca2+ и Zr4+. Измерены спектральные зависимости пропускания, поглощения и отражения, а также показатели преломления. Дисперсионные зависимости получены путем аппроксимации экспериментально измеренных показателей преломления методом Брюстера. Аппроксимацию проводили с использованием уравнения Коши. Оценены материальные константы этих уравнений для каждого из солегированных кристаллов.
35-44 68
Аннотация
При практическом применении кристаллов в оптоэлектронике и лазерной технике необходимо знать направления оптических осей и типов колебательных центров, что является актуальным и необходимым условием. Исследованы инфракрасные спектры пропускания и поглощения гексагональных кристаллов иодата лития α-LiIО3, выращенных методом открытого испарения в растворах H2O и D2O, а также природных пластинчатых кристаллов флогопита и мусковита моноклинной сингонии. По спектрам пропускания оценена ширина запрещенной зоны исследованных кристаллов. По спектрам поглощения определены энергия активации и длина волны колебательных центров, связанных с колебаниями протонов, ионов гидроксония Н3О+, протия Н+, групп ОН- и молекул HDO. Показана хорошая корреляция параметров инфракрасных спектров со спектрами термостимулированных токов деполяризации и спектров ядерно-магнитного резонанса. Рассмотрена возможность диагностики типов колебательных центров с помощью инфракрасных спектров, что также позволяет выяснить направление оптических осей. Полученные результаты позволяют использовать ИК-спектры для определения не только типов колебательных центров, но и наличия анизотропии кристаллической решетки исследуемых кристаллов.

Моделирование процессов и материалов

45-52 46
Аннотация
Рассматриваются особенности разработки электронного тракта телевизионного канала в детекторе телевизионного типа. Отмечено, что режим бининга (сложения пикселей) является наиболее сложным в технической реализации.
Проведены расчеты по совершенствованию математической модели для вычислителя детектора телевизионного типа. Определены параметры аналитической формулы, справедливой для энергий протонов от 30 до 250 МэВ, в основе которой применена комбинация функций параболического цилиндра, согласуемая с численными методами и новыми экспериментальными данными. Приводиться список теоретических работ описывающих модифицированную кривую Брэгга.
Предлагается возможность нового подхода в описании дозного поля пика Брэгга заключающийся в применении так называемого «полного опыта», когда для экспериментально измеряемых характеристик дозного распределения составляется система уравнений, в которых измеряемые величины представляются как функции так называемых «амплитуд дозного поля», определяемых из решения системы уравнений. «Амплитуды дозного поля» зависят от координаты z в водном фантоме, где z — ось направления пучка. После определения амплитуд из системы описанных уравнений, расчетные значения применяются для быстрого предсказания измеряемых характеристик дозного распределения. Сочетание режимов работы адаптивного электронного тракта, самостоятельно, без участия оператора, проводящего эксперимент по калибровке ускорителя и определяющего экспериментально-измеряемые характеристики дозного распределения, позволяет в режиме on-line подготовить терапевтический ускоритель «Прометеус» к проведению сеанса с пациентом.

Физические свойства и методы исследования

53-66 88
Аннотация
Создание оксидных композиций является одним из перспективных способов увеличения чувствительности и селективности полупроводниковых газовых сенсоров на основе SnO2, In2O3, WO3 и других оксидов. Исследовали нанокристаллические оксид вольфрама (WO3), оксид индия (In2O3), оксид кобальта (Co3O4) и смешанные композиты с различными соотношениями WO3—In2O3 и WO3—Co3O4, полученные золь-гель методом после прокаливания ксерогелей при 400—600 °C. Морфологию, фазовый состав и особенности структуры полученных материалов изучали методами рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Установлена возможность получения стабильной микроструктуры в наногетерогенных композициях WO3—In2O3, WO3—Со3O4.
Рост размера зерен WO3 и In2O3, WO3 и Co3O4 при термической обработке в смешанных композициях замедляется по сравнению с индивидуальными оксидами. Рост газовой чувствительности композиций по сравнению с исходными оксидами может быть объяснен снижением размеров кристаллитов и увеличением удельной поверхности, а также зависимостью поверхностного состояния зерен от состава композиции. Наиболее высокий сенсорный отклик к диоксиду азота в обеих композициях лежит в интервале 130—150 °С, к оксиду углерода — выше 230 °С. Изготовлены маломощные планарные сенсоры диоксида азота с чувствительностью << 1 ppm и потребляемой мощностью ≤ 85 мВт.
67-68 1
Аннотация
Юрию Николаевичу Пархоменко — выдающемуся ученому в области физико-химии и технологии неорганических материалов, физического материаловедения, исследования состава, структуры и свойств материалов, главному редактору журналов «Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники» и Modern Electronic Materials — 70 лет.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)