Научный архив: статьи

Статья посвящена исследованию электронных свойств материала покровной ткани семян растений: ржи, пшеницы, ячменя и козлятника при комнатной температуре. Обнаружено существование в покровной ткани семян растений в состоянии покоя селективных фотоактивных центров поглощения света на длинах волн для ржи 424 нм, пшеницы 423 нм, ячменя 444 нм и козлятника 461 нм, что соответствует синей части света. По спектру диффузного отражения поверхности семян растений определяли спектральный ход и форму кривой поглощения. Для описания хода изменения коэффициента поглощения использовали уравнение Кубелки и Мунка. В результате по краю оптического поглощения рассчитана оптическая ширина запрещенной зоны, которая в зависимости от типа семени изменяется от 3 до 3,4 эВ. Из чего можно заключить, что материал покровной ткани семян растений проявляет свойства широкозонного полупроводника.

Представлены результаты исследований процессов модификации поверхности кварцевых стекол при облучении их пучком электронов с энергией 5–15 кэВ и плотностью мощности 104 Вт/см2. Показано, что при сканировании поверхности стекла пучком электронов с энергией более 10 кэВ в приповерхностном слое формируются продольные каналы, глубина которых зависит от энергии электронного пучка и скорости его перемещения по поверхности. Снижение скорости сканирования до 10 см/с приводит к формированию серии кратеров. При энергии электронов менее 5 кэВ видимых изменений поверхности не происходит. Изменение морфологии облученного стекла приводит к повышению гидрофобности поверхности, а также к снижению коэффициента пропускания для коротковолновой области спектра.

Методом спада фотопроводимости μ-PCD и селективного травления исследовалось влияние диффузии фосфора на образование кольцевых неоднородностей в распределении микродефектов и времени жизни неосновных носителей заряда в кремниевых образцах. С помощью метода селективного травления показано, что диффузия фосфора с высокой концентрацией приводит к процессу роста кислородных преципитатов, приводящему к возрастанию неравномерности в распределении микродефектов и времени жизни неосновных носителей заряда. Причиной, вызывающей ускоренный рост преципитатов в областях диффузии, является генерация вакансий диффузионным слоем.

Рассмотрены особенности использования компланарных емкостных структур в качестве измерительной ячейки люминесцентных датчиков с сенсорными слоями, содержащих квантовые точки на основе халькогенидов Cd и Zn. Установлено, что такого типа ячейки позволяют, с одной стороны, получать информацию о диэлектрических свойствах чувствительного слоя, а с другой стороны, предоставляют нам ценную возможность осуществления различных физических воздействий на чувствительный слой, например, таких как облучения возбуждающим светом, проводить контакт с газовыми и жидкими средами и одновременно регистрировать интенсивность люминесцентного потока. Рассмотренные планарные структуры были использованы для изучения формирования аналитического сигнала от чувствительного слоя, состоящего из поливинилена, допированного квантовыми точками. Установлено существенное изменение проводимости матрицы в процессе возбуждения люминесценции квантовых точек, происходящее за счет передачи энергии электронного возбуждения от квантовых точек к полимерной матрице.

В широком диапазоне условий измерения экспериментально исследован адмиттанс МДПструктур на основе МЛЭ p-Hg1-xCdxTe/Si(013) с приповерхностным варизонным слоем с повышенным содержанием CdTe и без такого слоя, причем при использовании в качестве диэлектрика Al2O3 и CdTe/Al2O3. Показано, что вольт-фарадные характеристики (ВФХ) МДПструктур на основе МЛЭ p-Hg0,70Cd0,30Te без варизонного слоя при 77 К имеют высокочастотный вид относительно времени перезарядки быстрых поверхностных состояний. Это позволяет определять концентрацию дырок по значению емкости в минимуме низкочастотной ВФХ при 77 К (в отличие от случая x = 0,21–0,23). Установлено, что для МДП-структуры на основе p-HgCdTe с варизонным слоем значения дифференциального сопротивления области пространственного заряда в режиме сильной инверсии в 10–100 раз больше, чем для МДПструктуры на основе p-HgCdTe без такого слоя.

Проведено численное моделирование низкочастотных и высокочастотных вольт-фарадных характеристик (ВФХ) МДП-структур на основе n-Hg0,70Cd0,30Te с приповерхностным варизонным слоем с повышенным содержанием CdTe и неоднородным по толщине распределением концентрации донорной примеси в приповерхностном слое полупроводника. Показано, что неоднородное распределение концентрации электронов существенно влияет на вид ВФХ МДП-структуры на основе n-HgCdTe с приповерхностным варизонным слоем, что может искажать результаты определения спектра поверхностных состояний. Значение емкости в минимуме низкочастотной ВФХ определяется концентрацией электронов на границе области пространственного заряда с квазинейтральным объемом. Установлено, что при определении концентрационных профилей по наклону C -2(V)-зависимости в режиме обеднения надо учитывать наличие приповерхностных варизонных слоев, которые влияют на граничные значения диапазона определения концентрации. Полученные результаты качественно согласуются с экспериментальными данными.

Экспериментально исследованы функции распределения ионов по энергиям на выходе из гибридного разряда, основанного на комбинации емкостного ВЧ-разряда и разряда постоянного тока, в источнике плазмы с геометрией ускорителя с замкнутым дрейфом электронов. Показано, что наличие постоянного смещения активного электрода сопровождается увеличением энергии и плотности ионов на срезе ускорителя. Изменение мощности, вводимой в разряд через ВЧ-канал, и величины постоянного смещения, подводимого к активному электроду через канал постоянного тока, позволяют независимо управлять энергией и плотностью потока ионов.

В данной работе построена часть диаграммы состояния системы PbSe-TbSe со стороны PbSe. В системе получены твердые растворы на основании моноселенида свинца в области 0–8 мол. %. Исследованы некоторые электрофизические свойства (термо-ЭДС, электропроводность и теплопроводность) полученных сплавов в интервале температур 300– 700 K, и были определены термоэлектрическая добротность (Z, ZT), эффективность  и фактор мощности P. Было обнаружено возникновение высокой термоэлектрической эффективности в образцах состава Tb0,05Pb0,95Se в средне температурных областях.

Исследована структура порошков медьзамещенных гидроксиапатита и трикальцийфосфата методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии. Приведены режимы плазменного напыления покрытий на основе порошков медьзамещенных гидроксиапатита и трикальцийфосфата, а также технологии обработки поверхности перед нанесением покрытия. Произведена сканирующая электронная микроскопия плазменных биокомпозитных покрытий на основе медьзамещенных порошков для выявления размеров частиц порошка, составляющих покрытие. Проанализирован химический состав покрытий на основе замещенных кальцийфосфатов. Проведены исследования адгезионных и гидрофильных характеристик плазмонапыленных покрытий.

Выполнено исследование процессов кластеризации в сегнетоэлектрической фазе стехиометрического кристалла ниобата лития (LiNbO3). Показано, что наиболее выгодным по энергии оказывается кластер с соотношением Li/Nb  0,945, что близко к соотношению лития к ниобию в конгруэнтном кристалле. Обнаружено, что кластер стехиометрического состава не может существовать из-за потери электронейтральности. В результате выполненного компьютерного моделирования установлены особенности кристаллической структуры при формировании энергетически равновесных дипольных кислородно-октаэдрических кластеров в сегнетоэлектрической фазе кристалла ниобата лития (LiNbO3), а именно, существует оптимальное соотношение между энергией кластера, его размером и соотношением Li/Nb.

Функционализирование разными способами ионов редкоземельных металлов с наночастицами благородных металлов позволяет создавать материалы с новыми оптическими свойствами. В работе изучено влияние ионов редкоземельных элементов Dy3+, Tm3+ и Eu3+ на характеристики наночастиц серебра, полученных методом “зеленого” синтеза с использованием экстракта мяты перечной. Отмечено возникновение оболочек, содержащих редкоземельные ионы, а также исследовано изменение характеристик получаемых наночастиц серебра в зависимости от концентрации экстракта мяты.

В работе представлены исследования влияния технологических параметров изготовления на электромеханические свойства пьезоэлектрических элементов, представляющих собой пленку композита «оксид цинка/полистиролсульфонат натрия/поливиниловой спирт». Описывается методика прогнозирования свойств пьезоэлементов с помощью математического аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС). Показана применимость методов ИНС для совершенствования методики изготовления композита, позволяющая добиться увеличения участка линейной зависимости генерируемого заряда от прикладываемой нагрузки и устойчивости к многократным деформациям.