Фізичні принципи створення нових елементів оптично-електронних приладів на базі моно- та нанокристалічного карбіду кремнію

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВоронов, Сергій Олександрович
dc.contributor.advisorVoronov, Sergey Alexandrovich
dc.contributor.advisorVoronov, Sergey Alexandrovich
dc.contributor.departmentКафедра загальної фізики та фізики твердого тіла
dc.contributor.facultyФізико-математичний факультет
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
dc.date.accessioned2019-10-03T13:12:05Z
dc.date.available2019-10-03T13:12:05Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenPhysical and technological problems of creation of optical radiators and photodetectors, which use the phenomenon of electrical breakdown for its application in optical-electronic devices, are investigated. The usage of silicon carbide with its super-unique properties allows to solve the actual problem of creating of radiation stable, high temperature element basis for the systems of atomic industry, nuclear energy, military and space techniques. The feature of structural modifications of silicon carbide is presence, except basic periodicity, which determines the lattice constant of additional periodicity (superlattice), substantially changing the character of electronic processes in the large electric fields and also causes the origin of new effects, extremely interesting from the scientific and practical points of view. The mechanism and features of influence of the nanosize crystalline overstructure on the electronic zone structure of different polytypies SiC and on the basis characteristics of electrical breakdown of р-n structures on the basis of mono- and nano-crystalline silicon carbide are develeped. It allowed to explain spectral and polarizational characteristics of separate micronic areas of local breakdown of microplasmas and their temperature dependence, crystallography direction of electric-field and to get from these data new information about the nature of basic bands of radiation. The character of energy distribution on the charge of high-energy carriers, intensity of ionization processes, correlations of electronic and hole-type ionising at the breakdown are determined. The suggested model of "ideal" point source of optical radiation, for which new methodologies are realized for the first time and a detailed study of influence of technological factors, temperature, hard radiation on electric, fluctuational, electroluminiscent, polarizational characteristics are undertaken. The new technological methods of improvement of structure of breakdown of p-n junction produced with the help of Al3+ implantation in warmed up to 2000-2300 K film of SiC - 6Н are suggested. The perspective of creation on this basis standard broadband sources of optical radiation in the range of 250-1000 nm is proved. Laboratory standards of sources of radiation with subnanosecond pulses, high temperature and long-term stability are developed.uk
dc.description.abstractruИсследованы физико-технологические проблемы создания источников излучения и фотоприемников, которые используют явление электрического пробоя для применения их в оптико-электронных приборах. Использование при этом карбида кремния с его него уникальными свойствами позволяет решить актуальную проблему создания радиационно стойкой, высокотемпературной элементной базы для систем атомной промышленности, ядерной энергетики, военной и космической техники. Особенностью структурных модификаций карбида кремния есть наличие, кроме основной периодичности, которая определяет постоянную решетки, дополнительной периодичности (сверхрешетки), существенно изменяющей характер электронных процессов в больших электрических полях, а также вызывающей возникновение новых эффектов чрезвычайно интересных с научной и практической точки зрения. Выявлены механизмы и особенности влияния наноразмерной кристаллической сверхструктуры на электронную зонную структуру разных політипів SiC и на основные характеристики электрического пробоя р–n-структур на базе моно- и нанокристаллического карбида кремния. Это позволило объяснить спектральные и поляризационные характеристики отдельных микронных участков локализованного пробоя – микроплазм и их зависимость от температуры, политипа SiC, кристаллографического направления электрического поля и получить из этих данных новые сведения о природе основных полос излучения. Определен характер распределения по энергиям высокоэнергетических носителей заряда, интенсивность ионизационных процессов, соотношения электронной и дырочной ионизации при пробое. Предложена модель "идеального" точечного источника оптического излучения, для которого реализованы новые методики и впервые проведено детальное исследование влияния технологических факторов, температуры и радиационного облучения на электрические, флуктуационные, электролюминисцентные и поляризационные характеристики. Предложены новые технологические методы улучшения микроплазменной структуры пробоя p–n-переходов, полученных с помощью метода имплантации ионов Al3+ в подогретые до 20002300 К пленки SiC- 6Н. Доказана перспективность создания на этой основе эталонных широкополосных источников оптического излучения на диапазон 250  1000 нм. Разработаны лабораторные образцы эталонных источников импульсного излучения с субнаносекундной скоростью действия, высокой температурной и часовой стабильностью.uk
dc.description.abstractukДослідженні фізико-технологічні проблеми створення джерел випромінювання та фотоприймачів, що використовують явище електричного пробою для застосування їх у оптично-електронних приладах. Використання при цьому карбіду кремнію з його унікальними властивостями дозволяє вирішити актуальну проблему створення радіаційно стійкої, високотемпературної елементної компонентної бази для систем атомної промисловості, ядерної енергетики, воєнної та космічної техніки. Особливістю структурних модифікацій карбіду кремнію є наявність, окрім основної періодичності, яка дорівнює сталій гратки, додаткової періодичності (надгратки), яка суттєво змінює характер електронних процесів у великих електричних полях, а також спричиняє виникнення нових ефектів, надзвичайно цікавих з наукової та практичної точки зору. З’ясовані механізми та особливості впливу нанорозмірної кристалічної надструктури на електронну зонну структуру різних політипів SiC та на основні характеристики електричного пробою р–n-структур на базі моно- та нанокристалічного карбіду кремнію. Це дозволило пояснити спектральні і поляризаційні характеристики окремих мікронних ділянок локалізованого пробою  мікроплазм та їх залежність від температури, політипу SiC, кристалографічного напрямку електричного поля та отримати з цих даних нові відомості про природу основних смуг випромінювання. Визначено характер розподілу по енергіям високоенергетичних носіїв заряду, інтенсивність іонізаційних процесів, співвідношення електронної та діркової іонізації при пробої. Запропоновано модель “ідеального” точкового джерела оптичного випромінювання, для якого реалізовано нові методики та уперше проведено детальне дослідження впливу технологічних факторів, температури, радіаційного опромінення на електричні, флуктуаційні, електролюмінісцентні, поляризаційні характеристики. Запропоновано нові технологічні методи покращення мікроплазмової структури пробою p–n-переходів, отриманих за допомогою методу іонної імплантації іонів Al3+ у підігріті до 20002300 К плівки SiC-6H. Доведена перспективність створення на цій основі еталонних широкосмугових джерел оптичного випромінювання на діапазон 250  1000 нм. Розроблені лабораторні зразки еталонних джерел імпульсного випромінювання з субнаносекундною швидкістю дії, високою температурною та часовою стабільністю.uk
dc.format.page9 с.uk
dc.identifier.govdoc0115U000209
dc.identifier.other2849
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29611
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectнанорозмірна надструктураuk
dc.subjectмікроплазмиuk
dc.subjectелектричний пробійuk
dc.subjectспектральні характеристикиuk
dc.subjectкарбід кремніюuk
dc.subjectоптично-електронні приладиuk
dc.titleФізичні принципи створення нових елементів оптично-електронних приладів на базі моно- та нанокристалічного карбіду кремніюuk
dc.title.alternativePhysical principles of creation of new elements of optically-electronic devices on a base mono- and nanoсrystallical silicon carbideuk
dc.title.alternativeФизические принципы создания новых элементов оптико-электронных приборов на базе моно- и нанокристаллического карбида кремнияuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2017_2849.pdf
Розмір:
390.84 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського