Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлен обзор исследований фотоэлектрических характеристик гетероструктур Ge/SiGe/Si, содержащих слои квантовых точек Ge в матрицах Si и SiGe. В экспериментах варьировались элементный состав плёнок SiGe и его профиль, уровень и профили легирования, положение легированных слоёв Si и SiGe относительно плоскости квантовых точек и число слоёв квантовых точек. На основе проведённых исследований реализованы инфракрасные фотоприёмные элементы, функционирующие при нормальном падении света в окнах прозрачности атмосферы 3–5 и 8–12 мкм. Фотодетекторы характеризуются высокими (до 10³) фотоэлектрическим усилением, обнаружительной способностью в фотовольтаическом и фотопроводящем режимах (до 0,8 · 10¹¹ см · Гц^1/2/Вт на длине волны около 4 мкм), уровнем чувствительности по току до 1 мA/Вт, работают в режиме ограничения флуктуациями фонового излучения уже при температуре 110 К и способны встраиваться в монолитные матрицы фокальной плоскости на кремниевых подложках.

Разработан дизайн двухслойной гетероструктуры КРТ с фоточувствительными слоями составов x_CdTe = 0,29–0,32 и x_CdTe = 0,220–0,230, обеспечивающими чувствительность в спектральных диапазонах 3–5 и 8–12 мкм, барьерным слоем между ними и широкозонными варизонными слоями на гетерогранице и поверхности, выращенными на подложке GaAs с буферными слоями ZnTe и CdTe. Контроль процессов роста гетероэпитаксиальной структуры (ГЭС) методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) осуществлялся эллипсометрическим методом в реальном масштабе времени. После выращивания проведено измерение распределения состава по толщине по спектрам отражения при послойном химическом травлении. Наблюдается хорошее соответствие результатов измерений состава с помощью эллипсометрического метода и спектров отражения. Дырочный тип проводимости двухслойных ГЭС КРТ МЛЭ получен после термического отжига при температуре 220–240 ºС в атмосфере инертного газа (гелия) в течение 24 ч. Концентрация дырок в фоточувствительных слоях составляет (4–10) · 10¹⁵ см^–3 и (8–20) · 10¹⁵ см^–3 при 78 К.

Приведены параметры фотоприёмных устройств (ФПУ) длинноволнового инфракрасного диапазона формата 320 × 256 элементов, изготовленных по новой усовершенствованной технологии на основе гетероэпитаксиальных структур кадмий–ртуть–теллур. В этих ФПУ минимизированы изменения напряжения смещения фотодиодов по площади матрицы; устранены области неработоспособных фотодиодов, связанные как с процессом гибридизации, так и с ростовыми дефектами эпитаксиальных плёнок типа «шип»; вольт-амперные характеристики диодов в полученных фотоприёмниках однородны и лимитированы диффузионной компонентой тока вплоть до –400 мВ. Величина темнового тока составляет 0,25–0,45 нА, R₀A = (0,6–3) · 10² Ом · см². Вольтовая чувствительность, пороговая облучённость и среднее значение NETD в максимуме чувствительности равны 11,8 · 10⁸ В/Вт, 3,7 · 10^–8 Вт/см ² и 26,8 мК соответственно. Доля дефектных элементов 1,5 %.

Приведены результаты экспериментальных исследований плёнок Pb_1–xSn_xTe:In, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии, с содержанием олова близким к инверсии зон. Определена оптимальная концентрация индия и получены плёнки с x > 0,3, в которых наблюдался так называемый переход металл–диэлектрик. Изготовлены макеты фотоприёмников и проведены измерения фототока при воздействии излучения лазера на свободных электронах в области 140–205 мкм. Даны оценки и показана возможность использования приёмников для регистрации собственного излучения тела, нагретого до температуры 300 К, в пассивном режиме, в том числе и в системах регистрации изображения в терагерцовой области спектра.

Методом молекулярно-лучевой эпитаксии получены массивы квантовых точек InAs сверхнизкой плотности (~10⁶ см^–2), что позволило провести исследования спектральных характеристик излучения одиночных квантовых точек с использованием методики криогенной микрофотолюминесценции. Продемонстрировано монотонное увеличение расщепления экситонных состояний с увеличением размера квантовых точек до значений ~10² мкэВ. Показано, что в интервале энергий экситонов 1,3–1,4 эВ величина расщепления экситонных состояний сравнима с естественной шириной экситонных линий, и это представляет большой интерес для разработки излучателей пар запутанных фотонов на основе квантовых точек InAs.

Обнаружено и исследовано гигантское комбинационное рассеяние света оптическими и поверхностными фононами в нанокристаллах CdS, GaN и CuS и нанопроволоках AlN. Установлено, что присутствие нанокластеров металлов (Ag, Au и Pt) существенным образом меняет спектры комбинационного рассеяния наноструктур и приводит к резонансному усилению мод оптических фононов в нанокристаллах CdS и CuS и возникновению поверхностных мод нанокристаллов GaN и нанопроволок AlN. Показано, что частоты мод поверхностных оптических фононов исследованных наноструктур хорошо согласуются с теоретическими значениями, полученными из расчётов, проведённых в приближении диэлектрического континуума.

Время спиновой релаксации экситонов в квантовых точках (In,Al)As/AlAs со структурой зон первого рода определялось посредством измерения динамики степени циркулярной поляризации фотолюминесценции, наведённой продольным магнитным полем B. Время спиновой релаксации τ_S возрастает с уменьшением магнитного поля пропорционально B^–5 и равно ~40 мкс в магнитном поле 6 Тл при температуре 1,8 К. При повышении температуры T в магнитном поле 7 Тл величина τ_S уменьшается пропорционально T^–1,1. Характер полевой и температурной зависимостей τ_S свидетельствует о спин-решёточном механизме релаксации спина экситонов с участием одного акустического фонона.

Метод нанопроволочной (НП) детекции является одним из быстродействующих и высокочувствительных методов. Нанопроволочный биосенсор на основе структур кремний на изоляторе (КНИ) использован для биоспецифической детекции в реальном времени без меток NFATc1-онкомаркера (D-NFATc1). Для этого КНИ-нанопроволоки модифицировались к NFATc1 аптамерами, применяемыми в качестве макромолекулярных зондов. Показано, что такой биосенсор позволяет достигать чувствительности порядка 10^–15 М, сравнимой с чувствительностью, полученной на НП-биосенсоре с иммобилизованными антителами, используемыми в качестве макромолекулярных зондов. Результаты демонстрируют перспективность применённых в работе подходов формирования сенсорных элементов для высокочувствительной диагностики заболеваний.

Рассмотрена эволюция федерализма, пространственного развития и региональной политики постсоветской России в 1990-е годы и в первое десятилетие нового тысячелетия. На основе сопоставления с мировыми тенденциями определена специфика российских преобразований в этих сферах, выявлены недостатки и проблемные области, показаны направления их совершенствования. Дан краткий анализ современного состояния российской региональной науки, ее соответствия мировым стандартам и способности обеспечивать научное сопровождение модернизации пространственной структуры экономики и общества России.

Предложена концепция структуризации экономического пространства России на основе создания контрастных кластеров агентов национальной экономики. Выделены драйверы экономической активности в кластерах, обоснованы процедуры построения матрицы оценок значимости присутствия драйверов в кластерах. Разработаны методики формирования сводных индексов драйверов, обобщающих частные оценки их активности в разных кластерах, и сводных индексов кластеров, интегрирующих частные оценки разных драйверов. Предложены и оценены по сводным индексам теоретические стратегии побуждения экономической активности в экономике: стратегии государственного патернализма, рыночного романтизма, панрегионализма, идеального универсализма. Построены варианты таких стратегий для оценки последствий эшелонированного побуждения экономической активности. Вариант методики применен для анализа инвестиционной активности в регионах РФ. Анализ инвестиционных процессов в экономике с использованием предложенных методик показал, что в России доминируют идеологизмы «чистого рынка», что недостаточно присутствие государства в экономике и недостает эффективных компетенций регионов.