№ 619 (2008)

УДК 621.315.592

В.Ю. Єрохов, О.В. Кухта

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

ПОРУВАТІ ШАРИ КРЕМНІЄВИХ ПІДКЛАДОК ДЛЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

Показано перспективність кремнію як матеріалу фотоелектричних перетворювачів (ФЕП). Розглянуті морфологічні елементи пористого кремнію (ПК) щодо чотирьох різних параметрів: орієнтації пори, заповнення макропори, розгалуження і мультипористості ПК, як найважливіших структурних елементів текстури ФЕП. Показано, що використання текстури ПК, як ефективного та рентабельного покриття, з використанням хімічної технології повинно бути максимально адаптоване до процесів створення кремнієвих сонячних елементів (СЕ). Доведено, що під час використання колоноподібної текстури на основі ПК, вирощеної хімічними та електрохімічними методами, інтегральний коефіцієнт відбивання фронтальної поверхні ФЕП зменшується до 8 %.

The perspectivity of silicon as material for the solar energy convertor (SEC) was shown. The diverse morphological features of porous silicon (PS) can be schematically summarized with respect to four different aspects: pore orientation, fill of macropores, branching, and depth variation of PS. Utilization of textures as effective and profitable PS -based coatings with using of chemical and electrochemical technology must to be maximal adapted to process of decision of silicon based solar elements. The integral coefficient of frontal surface reflection of SEC under using of PS is decreased to 8 %.

Кількість поситлань – 9.

Завантажити статтю

УДК 548.0:515.511

А.С. Андрущак

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікацій

ПРОСТОРОВА АНІЗОТРОПІЯ ЕЛЕКТРО-, П’ЄЗО- ТА АКУСТО-ОПТИЧНОГО ЕФЕКТІВ У КРИСТАЛІЧНИХ МАТЕРІАЛАХ ТВЕРДОТІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ. АПРОБАЦІЯ НА ПРИКЛАДІ КРИСТАЛІВ LiNbO3 ТА LiNbO3:MgO.ЧАСТИНА I. РОЗРОБКА КОМПЛЕКСНОЇ МЕТОДИКИ 3D-АНАЛІЗУ АНІЗОТРОПІЇ ІНДУКОВАНИХ ОПТИЧНИХ ЕФЕКТІВ У КРИСТАЛАХ

Для кристалів довільного класу симетрії розроблено комплексну методику 3D-аналізу просторової анізотропії індукованих оптичних (електро-, п’єзо- та акустооптичного) ефектів. На основі пропонованих методик та створених експериментальних установок проаналізовано послідовність виконання експериментів, необхідних для заповнення матриць пружних, п’єзоелектричних, електро-, п’єзо- та пружнооптичних коефіцієнтів для кристалів всіх класів симетрії, а також триклінні. Показано можливість повного аналізу анізотропії індукованих оптичних ефектів на основі вказівних поверхонь для різних компонент тензорів цих ефектів. Демонструється також можливість побудови вказівних поверхонь для індукованого двозаломлення та оптичної різниці ходу, а також просторових поверхонь для параметра акустооптичної якості.

Complex method for the analysis of spatial anisotropy of induced optical (electro-, piezo and acousto-optical) effects has been designed. The technique can be applied to the crystals belonging to arbitrary symmetry class. On the base of developed methods and designed experimental set-ups the sequence of experiments required to complete the matrices of elastic, piezo-electrical, electro-, piezo and elasto-optical coefficients for the crystals of different symmetry classes, including triclinic, has been analyzed. The possibility of complete analysis for induced optical effects anisotropy on the base of indicative surfaces for different components of these effects tensor has been shown. Additionally, it is shown how the suggested method can be applied to construct the indicative surfaces describing the induced birefringence and optical path length and spatial surfaces describing the acousto-optic figure of merit.

Кількість поситлань – 49.

Завантажити статтю

УДК 532.783

Т.В. Басюк1, Л.О. Василечко1, І.І. Сиворотка2, А.О. Федорчук3, С.В. Фадєєв1

1Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки,
2НДЦ “Карат”,
3Львівський національний університет імені Івана Франка,
кафедра неорганічної хімії

СТРУКТУРНА ТА ТЕМПЕРАТУРНА ПОВЕДІНКА ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ В СИСТЕМАХ LaAlO3NdAlO3 та LaAlO3SmAlO3

Комбінованим методом твердофазного синтезу та дугової плавки виготовлено серію зразків La1xRxAlO3 (R=Nd, Sm). Методами in situ низько- та високотемпературної порошкової дифракції високого розділення з використанням синхротронного випромінювання досліджено кристалічну структуру та фазові перетворення в твердих розчинах La1xNdxAlO3 та La1xSmxAlO3 в діапазоні температур 121173 К. Встановлено вплив катіонного заміщення на параметри структури твердих розчинів, їх термічного розширення та фазових перетворень. Побудовано діаграму стану системи LaAlO3NdAlO3 та прогнозовано фазову діаграму системи LaAlO3SmAlO3.

The samples La1xRxAlO3 (R=Nd, Sm) were prepared by a combination of solid-state reaction and arc melting. Crystal structure and phase transformation of La1xNdxAlO3 and La1xSmxAlO3 solid solution have been investigated by means of in situ high-resolution powder diffraction technique applying synchrotron radiation. The influence of cation substitution on the structural parameters of solid solution, its thermal expansion and phase transition has been established. The phase diagram of LaAlO3NdAlO3 system and tentative diagram of LaAlO3SmAlO3 system have been constructed.

Кількість поситлань – 14.

Завантажити статтю

УДК 514.14

Б.П. Бахматюк, І.І. Григорчак, Ф.О. Іващишин, Р.Й. Ріпецький

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра інженерного матеріалознавства та прикладної фізики

ВНУТРІШНЬО-СЕНСИБІЛІЗОВАНИЙ ДІОКСИД ТИТАНУ В ПРОЦЕСАХ ІНТЕРКАЛЯЦІЙНОГО ФОТОАКУМУЛЮВАННЯ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Робота присвячена розв’язанню завдання істотного підвищення ефективності фотогенерування з одночасним акумулюванням “in-situ” перетвореної енергії за участю нанооб’єктів створенням внутрішньо-сенсибілізованого до видимого сонячного світла діоксиду титану, внаслідок впливу інтрузії Cr2O3 в його структурі і наведена енергетична діаграма інтеркаляційного фотострумоутворення та нагромадження перетвореної енергії. Використовуючи методи циклічної вольтамперометрії, електрохімчної імпедансної спектроскопії і моделювання імпедансних даних до еквівалентних електричних схем межі розділення електрода на основі LixTiO2(99 %) < Cr2O3 >(1 %) з 1M LiBF4 в -бутиролактоні та досліджено його фотоелектрохімічні властивості в катодній та анодній протенційних областях. Отримані максимальні значення катодного і анодного фотострумів мали значення 2,83 мА/см2 та 2,03 мА/см2, відповідно. Для нанорозмірного LixTiO2 виміряні значення анодного фотоструму мають менший максимум, який становить 0,61 мА/см2. Виконаний імпедансний аналіз і комп’ютерне моделювання до еквівалентних електричних схем засвідчили, що фотострумоутворення має інтеркаляційний характер з добрими кінетичними параметрами. Отримано значне зменшення опорів пасиваційної плівки, міжзеренних бар’єрів і області об’ємного заряду матеріалу освітленої межі розділення LixTiO2(99 %) < Cr2O3 >(1 %) з 1M LiBF4 в -бутиролактоні.

The work is devote decision of task of substantial efficiency increase of photogeneration with simultaneous accumulation “in-situ” regenerate energy with participation of nanostructure by creation of internal-sensitized to the visible sunlight of titaniumdioxide, as a result of influencing of admixture of Cr2O3 in his structure and the power diagram of photointercalation- photodeintercalation processes is presented. Using the methods of cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and design of impedance of information to the equivalent electric charts of border of section of electrode on the basis of interface LixTiO2(99%) < Cr2O3 >(1 %) with 1M of LiBF4 in -butyrolactone explored photoelectrochemical properties in cathode and anode potential ranges. The maximal values of cathode and anode photocurrents are got mattered 2,83 mА/sm2and 2,03 mА/sm2, accordingly. For nanocrystalline LixTiO2 the values of anode photocurrent are measured have a less maximum which makes 0,61 mА/sm2. A impedance analysis and computer design is conducted to the equivalent electric charts showed that photocurrent took intercalative character with good kinetic parameters. The considerable diminishing of resistances of passive tape, between of graines barriers and area of by volume charge of material of the lighted up border of section of LixTiO2(99 %) is got< Cr2O3 >(1 %) from 1M of LiBF4 in --butyrolactone.

Кількість поситлань – 13.

Завантажити статтю

УДК 621.315.592 + 548.51 + 537.311.33

М.М. Берченко1, І.С. Вірт2 , І.В. Курило1,
І.О. Рудий1, І.Є. Лопатинський1, М.С. Фружинський1

1Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фізики; кафедра напівпровідникової електроніки,
2Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка

АНАЛІЗ КРИСТАЛІЧНОЇ СТРУКТУРИ ПЛІВОК ВЛАСНИХ ОКСИДІВ HgCdTe ТА PbSnTe

Робота присвячена вивченню структури оксидів HgCdTe та PbSnTe, вирощених різними методами. Як вихідні матеріали використовували епітаксійні шари HgCdTe та PbSnTe. Анодні оксиди вирощували за допомогою стандартної методики, а хемічні оксиди – з розчину H2O2–KOH. Їхню структуру досліджували за допомогою методу дифракції електронів високих енергій на відбиття (ДЕВЕВ). Установлено, що тільки оксиди, отримані природним оксидуванням в повітрі за кімнатної температури можна вважати повністю аморфними. Усі інші були полікристалічними. Середній розмір зерен визначено за формулою Шеррера. Методами ДЕВЕВ, рентгенівської фотоелектронної спектроскопії та Оже-спектроскопії встановлено, що основними компонентами анодних оксидів HgCdTe та PbSnTe є CdTeO3 та PbTeO4, що добре узгоджується з літературними даними щодо теоретичних розрахунків фазових рівноваг у системах Hg(Pb)–Cd(Sn)–Te–O. Мікроіндентуванням установлено, що анодний оксид HgCdTe підвищує мікротвердість, тоді як для PbTe анодний та хемічні оксиди знижують значення мікротвердості.

The aim of this work is to determine the structure of native oxides of HgCdTe and PbSnTe grown by different methods. The starting materials were epitaxial layers HgCdTe and PbSnTe. Anodic oxides were fabricated under standard conditions, and chemical oxides were grown in H2O2–KOH solution. The oxide films have been studied by reflection high-energy electron diffraction (RHEED). Only oxides obtained through natural oxidation in ambient air at room temperature were found to be completely amorphous. All other oxides must be rated as polycrystalline, and the average size of crystallites was determined for them using Scherrer’s formula. CdTeO3 and PbTeO3 may be considered such components in HgCdTe and PbTe anodic oxides correspondingly that is well agreed with predictions based on the phase equilibria in Hg(Pb)–Cd(Sn)–Te–O systems as well as XPS and AES results previously obtained. By using the microindentation technique the microhardness in the semiconductor layer underlying oxides was investigated. It was determined that for HgCdTe anodic oxide, the microhardness is always increased while for PbTe, both anodic and chemical oxidation decreases the microhardness.

Кількість поситлань – 15.

Завантажити статтю

УДК 621.315.592

І.А. Большакова, Д.М. Заячук, Я.Я. Кость, О.Ю. Макідо, Ф.М. Шуригін

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

КІНЕТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МІКРОКРИСТАЛІВ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ InAs1-хSbх, ВИРОЩЕНИХ МЕТОДОМ ХІМІЧНИХ ТРАНСПОРТНИХ РЕАКЦІЙ

Показана можливість вирощування мікрокристалів твердих розчинів InAs1-хSbх методом хімічних транспортних реакцій в атмосфері хлористого водню. В інтервалі температур 77–450 К виконано дослідження кінетичних параметрів вирощених мікрокристалів – коефіцієнта Холла, питомого опору і рухливості електронів. Показано, що результати цих досліджень можна узгодити між собою, якщо припустити, що у досліджуваних твердих розчинах ефективна маса вільних носіїв заряду зростає з температурою за степеневим законом m ~ T0,25. Встановлено, що за високих температур в процесах розсіювання вільних носіїв заряду домінують оптичні фонони з деякою добавкою розсіювання на акустичних фононах. Визначена ширина забороненої зони досліджуваних мікрокристалів і оцінено їхній хімічний склад, який відповідав значенню х ≈ 0,15.

The possibility of growing InAs1-хSbх solid solution microcrystals with the help of chemical-transport technique in hydrogen chloride atmosphere has been shown. Kinetic parameters of grown microcrystals – Hall coefficient, resistivity, and electron mobility – have been investigated in the temperature range of 77-450 K. It has been demonstrated that the results of these investigations can be agreed with each other, assuming that effective mass of free charge carriers grows with temperature according to power law m ~ T0,25 in solid solutions under research. It has been determined that at high temperatures, in the processes of free charge carrier scattering, optical phonons dominate with some addition of scattering on acoustical phonons. The breadth of band gap in microcrystals under research has been determined, and their chemical composition estimated as the one corresponding to the value of х ≈ 0.15.

Кількість поситлань – 6.

Завантажити статтю

УДК 621.315.592

І.А. Большакова, І.С. Гумен, Н.В. Ковальова, О.Ю. Макідо, В.Т. Маслюк, І.Г. Мегела, Ф.М. Шуригін

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРИ ОПРОМІНЕННЯ НА ЗМІНУ ПАРАМЕТРІВ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СЕНСОРІВ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА ОСНОВІ InSb ТА InAs

Виконано дослідження впливу температури опромінення сенсорів на основі гетероструктур n-InSb/i-GaAs та n-InAs/Al2O3 високоенергетичними електронами в діапазоні від 0 до 200 °С, а також впливу ізохронного відпалу у вакуумі на параметри опромінених зразків. Показано, що під час опромінення в гратку InSb та InAs вводяться радіаційні дефекти як донорного, так і акцепторного типів. Встановлено, що ефективність впливу радіаційних дефектів на властивості досліджених структур залежить від рівня легування епітаксійних плівок та температури опромінення. Методом ізохронного відпалу зразків, опромінених при різних температурах, доведено, що точкові радіаційні дефекти, які виникають під час опромінення високоенергетичними електронами, зазнають часткового відпалу під час високотемпературного опромінення.

The impact of temperature of n-InSb/i-GaAs and n-InAs/Al2O3 heterostructure-based sensors’ irradiation with high-energy electrons in the range from 0°C up to 200°C, as well as the influence of isochronous annealing in vacuum upon the parameters of irradiated samples have been investigated. It has been demonstrated that radiation defects of both donor and acceptor types are input into InSb and InAs lattice during irradiation process. It has been determined that the effectiveness of radiation defects’ impact on the characteristics of structures under research depends upon the level of epitaxial films’ doping and irradiation temperature. It has been proved with the help of samples’ isochronous annealing method (applied to the samples irradiated at different temperatures) that point radiation defects appearing at irradiation with high-energy electrons sustain partial annealing in the course of high-temperature irradiation.

Кількість поситлань – 12.

Завантажити статтю

УДК 539.293

В.В. Гоблик, І.В. Ничай

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних засобів інформаційно-комп’ютерних технологій

ІНФОКОМУНІКАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЕРІОДИЧНО-НЕОДНОРІДНОЇ ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ ПЛАСТИНИ

Наведені математична модель та результати дослідження інфокомунікаційних властивостей періодично-неоднорідної діелектричної пластини, проаналізовані особливості формування спектра просторових гармонік електромагнітного поля пластини для різних параметрів модуляції її діелектричної проникливості, вивчені потенційні можливості керування параметрами випромінювання пластини для завдань створення нових засобів інфокомунікаційних систем у нанометровому діапазоні.

A mathematical model and results of research of infocommunicational properties of periodically nonuniform dielectric plate are represented. The features of forming of spectrum of spatial harmonic components of the electromagnetic field of plate for the different parameters of modulation of its dielectric conductivity are analysed. Potential possibilities of management by the parameters of radiation of plate for the tasks of creation of new facilities of the infocommunicational systems of nano-meter range are studied.

Кількість поситлань – 16.

Завантажити статтю

УДК 539.293

З.Ю. Готра1,2, В.В. Черпак1 , П.Й. Стахіра1, О.І. Кунтий3, А.А. Закутаєв1,4, Д.Ю. Волинюк, В.М. Цимбалістий1

1Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних приладів,
2Жешувська політехніка,
3 Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра хімічної технології неорганічних речовин,
4Державний університет Орегону (США)

ВИВЧЕННЯ БАР’ЄРНИХ СТРУКТУР НА ОСНОВІ ТОНКИХ ПЛІВОК ФТАЛОЦІАНІНУ НІКЕЛЮ У РАЗІ ВЗАЄМОДІЇ З ГАЗОВИМ СЕРЕДОВИЩЕМ АМІАКУ

Методом термовакуумного напилення наносилися на прозорі електропровідні підкладки (Indium tin oxide (ITO)) тонкі плівки органічного молекулярного напівпровідника фталоціаніну нікелю (NiPc),  поліморфної модифікації, що володіють високою чутливістю до дії газових середовищ. На основі цих плівок були сформовані бар’єрні структури ITO/NiPc/Al та ITO/NiPc/Ni. Виявлено та досліджено ефект електрогенерації в структурі ITO/NiPc/Al під дією газового середовища аміаку. Показано, що виникнення струму короткого замикання та напруги холостого ходу спостерігається тільки в структурі ITO/NiPc/Al, що може бути зумовлено перебігом окисно-відновних реакцій в ній. Це підтверджується відсутністю електрогенерації в структурі ITO/NiPc/Ni, в якій перебіг таких окисно-відновних-реакцій є неможливим. Показано, що наявність вологи в аміачній атмосфері призводить до істотного відгуку електричного опору структури ITO/NiPc/Ni.

The barrier structures on the base of organic molecular semiconductor nickel phthalocyanine (NiPc) thin films are studied. Interaction of the thin films with gaseous ammonia medium leads to change in their electrical conductivity. Short circuit current and open circuit voltage in the barrier structure result from oxidation-reduction reactions with gaseous ammonia.

Кількість поситлань – 25.

Завантажити статтю

УДК 621.375.826

І.В. Демкович, Г.А. Петровська, Я.В. Бобицький

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фотоніки

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ФОТОТЕПЛОВОЇ ДІАГНОСТИКИ З УРАХУВАННЯМ ТЕМПЕРАТУРНИХ ЗАЛЕЖНОСТЕЙ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ МАТЕРІАЛІВ

Розроблено математичну модель розрахунку теплових полів та полів деформацій для фототеплової діагностики оптичних та теплофізичних характеристик матеріалів з урахуванням температурних залежностей коефіцієнта теплопровідності та теплоємності. Досліджено вплив температурних залежностей на результати моделювання теплових полів, що виникають у зразках під дією потужного лазерного випромінювання.

The mathematical model of the calculation of the thermal and deformation fields for photothermal diagnostics of optical and thermal characteristics of material at consideration temperature dependences of the heat conductivity and heat capacity was developed. The influence of the temperature dependences on results of modeling thermal fields, that appears in examples under intense laser emission was researched.

Кількість поситлань – 7.

Завантажити статтю

УДК 621.382

А.О. Дружинін1, В.І. Голота2, І.Т. Когут2, Ю.М. Ховерко1

1 Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки,
2Прикарпатський Національний університет імені В. Стефаника,
кафедра радіофізики і електроніки

ПРИЛАДНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ КЕРОВАНИХ АВТОЕМІСІЙНИХ МІКРОКАТОДІВ НА ОСНОВІ ТРИВИМІРНИХ КНІ-СТРУКТУР

Запропоновано два методи формування локальних тривимірних структур кремній-на-ізоляторі (КНІ). Перший – на основі стимульованого бокового епітаксійного нарощування та планаризації монокристалічної плівки кремнію. Другий – на основі локального термічного окислення кремнію під поверхнею пластини через горизонтальні тунелі. Одержані КНІ-структури використані в технології виготовлення базового матричного кристала (БМК) для побудови мікросистем. Запропоновано в склад елементів БМК долучити матриці з комірок автоемісійних мікрокатодів зі схемами керування. Розроблено технологію виготовлення і топологію комірки автоемісійного мікрокатода з керуючим високовольтним КНІ метал-окисел-напівпровідниковим транзистором. Виконано комп’ютерне моделювання статичних характеристик такого транзистора.

The two methods of silicon-on-insulator (SOI) local three-dimensional structures formation are proposed. The first one is based on stimulated lateral epitaxial growth and planarization of Si mono-crystal film. The second one is based on local thermal oxidation of Si buried layer through horizontal tunnels. Obtained SOI-structures are used as a base of matrix crystal fabrication technology for construction of micro-systems. It is proposed to unite cells of field emission micro-cathodes with control circuits in a structure of base of matrix crystal elements. The fabrication technology and layout of a field emission micro-cathode cell with control high-voltage SOI MOS-transistor developed. Computer simulation of static characteristics of high-voltage SOI MOS-transistor performed.

Кількість поситлань – 16.

Завантажити статтю

УДК 621.315.592

А.О. Дружинін, І.П. Островський, Ю.Р. Когут, С.І. Нічкало

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

МАГНЕТООПІР НИТКУВАТИХ КРИСТАЛІВ Si-Ge З КОНЦЕНТРАЦІЄЮ ДОМІШКИ В ОКОЛІ КОНЦЕНТРАЦІЙНОГО ПЕРЕХОДУ МЕТАЛ-ДІЕЛЕКТРИК ЗА КРІОГЕННИХ ТЕМПЕРАТУР

Наведено результати дослідження магнетоопору ниткуватих кристалів (НК) Si-Ge з вмістом Ge 1–5 ат.%, легованих домішкою В та комбінацією B+Hf до концентрацій 1017–5·1018 см-3, за низьких температур 4,2–77 К та сильних магнітних полів до 14 Тл. Показано, що характер залежностей магнетоопору від магнітного поля істотно відрізняється для зразків з різною концентрацією легуючої домішки. Висловлено припущення, що введення домішки Hf у ростову шихту сприяє очищенню НК Si-Ge від домішки бору, який входив в НК під час росту.

The paper contains results of investigation of magnetoresistance (MR) for Si-Ge whiskers with 1–5 % Ge content doped with B and B+Hf impurities up to concentrations 1017–5·1018 cm-3 at low temperatures 4,2–77K in high magnetic field up to 14T. A character of MR dependency on magnetic field intensity was shown to differ substantially for samples with various doping impurities concentrations. It has been assumed that introducing of Hf impurity into the growth tube leads to purification of Si-Ge whiskers from doping impurity during the growth.

Кількість поситлань – 19.

Завантажити статтю

УДК 544.22.022.342; 535.34; 535.37

Я.А. Жидачевський

Національний університет “Львівська політехніка”,
лабораторія фізики оксидних кристалів,
Центр “Кристал”

ВПЛИВ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ ВІДПАЛІВ В ОКИСНІЙ ТА ВІДНОВНІЙ АТМОСФЕРАХ НА ТЕРМОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ ВЛАСТИВОСТІ КРИСТАЛІВ YAlO3:Mn

Досліджено вплив високотемпературних відпалів в окисній (повітря) та відновній (водень) атмосферах на термолюмінесцентні властивості іонів Mn2+ та Mn4+ в кристалі YAlO3, легованому оксидом MnО.

The work presents results on influence of the high-temperature annealing in the oxidizing (air) and reducing (hydrogen) atmospheres on the thermoluminescence properties of Mn2+ and Mn4+ ions in the MnO-doped YAlO3 crystal.

Кількість поситлань – 9.

Завантажити статтю

УДК 548.0:515.511

Г.П. Лаба, О.В. Юркевич, І.Д. Карбовник, М.В. Кайдан, С.С. Думич, І.М. Сольський1, А.С. Андрущак

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра телекомунікацій,
1НВП “Карат”

ПРОСТОРОВА АНІЗОТРОПІЯ ЕЛЕКТРО-, П’ЄЗО- ТА АКУСТО-ОПТИЧНОГО ЕФЕКТІВ У КРИСТАЛІЧНИХ МАТЕРІАЛАХ ТВЕРДОТІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ. АПРОБАЦІЯ НА ПРИКЛАДІ КРИСТАЛІВ LiNbO3 ТА LiNbO3:MgO. ЧАСТИНА II. ЗАПОВНЕННЯ МАТРИЦЬ ПРУЖНИХ ТА П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ КРИСТАЛІВ LiNbO3 ТА LiNbO3:MgO

Друга частина роботи започатковує комплекс експериментальних та розрахункових досліджень, спрямованих на апробацію на прикладі кристалів LiNbO3 і LiNbO3:MgO методики 3D-аналізу анізотропії електро-, п’єзо- та акустооптичного ефектів, розвинутої в першій частині. Для цього були виконані вимірювання всіх швидкостей акустичних хвиль, необхідних для заповнення матриць пружних та п’єзоелектричних коефіцієнтів у кристалах LiNbO3 українського, російського і японського виробництв, а також вперше в кристалах LiNbO3:MgO. На цій основі були розраховані всі існуючі пружні та п’єзоелектричні коефіцієнти для вказаних кристалів, які для випадку чистого ніобату літію добре узгоджуються з літературними даними. Крім того, на основі побудованих просторових поверхонь швидкостей для трьох можливих (двох поперечних та однієї поздовжньої) акустичних хвиль, що поширюються в досліджуваних кристалах, проаналізовані їхні просторової анізотропії; одержані екстремальні значення для кожної поверхні та відповідні їм кутові параметри.

The given work is extension of first part and initiates a set of experimental and calculated investigations directed on approbation of method for anisotropy 3D-analysis of electro-, piezo- and acousto-optical effects on example of LiNbO3 and LiNbO3:MgO crystals. For that in this part all the acoustical wave velocities necessary for completing of elastic and piezoelectric coefficients matrixes in crystals of LiNbO3 of Ukrainian, Russian and Japanese productions as well as at first in LiNbO3:MgO crystals have been measured. On this basis all the elastic and piezoelectric coefficients for investigated crystals have been calculated. In the case of pure lithium niobate crystals, they are in good agreement with references data. Using constructed spatial surfaces for velocities of three possible (two transverse and one longitudinal) acoustical waves, which propagate in investigated crystals, the analysis of their spatial anisotropy have been conducted, for each surface the extreme values and corresponding angular parameters have been defined.

Кількість поситлань –17.

Завантажити статтю

УДК 621.315.592

О.П. Малик

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

ВЗАЄМОДІЯ ЕЛЕКТРОНІВ З БЛИЗЬКОДІЮЧИМ ПОТЕНЦІАЛОМ КРИСТАЛІЧНИХ ДЕФЕКТІВ У ВУЗЬКОЩІЛИННОМУ ТВЕРДОМУ РОЗЧИНІ CdHgTe ПРИ НИЗЬКІЙ ТЕМПЕРАТУРІ

Запропонована близькодіюча модель розсіяння електронів на потенціалі статичної деформації в твердому розчині CdxHg1-xTe (0 ≤x≤36). Розраховані температурні залежності рухливості електронів в інтервалі 4.2–300 K.

Model of electron scattering on the short-range potential caused by the static strain field in the solid solution CdxHg1-xTe (0≤x≤0.36) is proposed. The temperature dependences of electron mobility in the range 4.2–300 K are calculated.

Кількість поситлань – 8.

Завантажити статтю

УДК 548.24

Н.В. Mартинюк1, О.А. Бурий 1, С.Б. Убізський1,
І.І. Сиворотка2, А. Бьоргер3, К.Д. Беккер3

1 Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки;
2 Інститут матеріалів, Науково-виробниче підприємство “Карат”;
3Технічний університет м. Брауншвейг, Німеччина

ЗМІНА ЗАРЯДОВОГО СТАНУ ЙОНІВ ІТЕРБІЮ У СИЛЬНОАКТИВОВАНИХ КРИСТАЛАХ ТА ЕПІТАКСІЙНИХ ПЛІВКАХ Yb:Y3Al5O12

Наведено результати вивчення впливу домішок на перезарядку йонів Yb3+  Yb2+ під час термохімічних обробок у кристалах Yb:Y3Al5O12 (Yb:ІАГ). Засобами оптичної спектроскопії та вимірюванням часу життя верхнього лазерного рівня досліджено монокристали Yb:Y3Al5O12, Yb3Al5O12 (YbAГ), Ni:Yb3Al5O12, K:Yb3Al5O12, вирощені за методом Чохральського, а також монокристалічні плівки Yb:ІАГ, одержані методом рідинно-фазної епітаксії. Встановлено, що процес відновлення Yb3+  Yb2+ в Yb:ІАГ може бути реверсивним або нереверсивним, залежно від наявності в кристалі легуючих або неконтрольованих домішок.

In this communication we report about our study on the influence of impurities on recharge processes Yb3+  Yb2+ under thermo-chemical treatments in Yb:Y3Al5O12 (Yb:YAG) crystals and films. Single crystals of Yb:Y3Al5O12, Yb3Al5O12 (YbAG), Ni:Yb3Al5O12, K:Yb3Al5O12 grown by Czochralski- technique as well as single crystalline films of Yb:Y3Al5O12 grown by liquid phase epitaxy were investigated by means of fluorescence lifetime measurements and optical spectrometry. It was found, that the reduction process Yb3+  Yb2+ in Yb:YAG can be reversible or non-reversible depending on the presence of additional (doping or impurity) ions.

Кількість поситлань – 14.

Завантажити статтю

УДК 532.783

З.М. Микитюк, О.Й. Ясиновська, А.В. Вараниця

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних приладів

РЗЗ-ЛАЗЕРИ НА ОСНОВІ ОДНОВИМІРНИХ ФОТОННИХ КРИСТАЛІВ (ОГЛЯД)

На основі аналізу літературних джерел, з використанням власних робіт авторів розглянуто особливості застосування хіральних фотонних кристалів у РЗЗ-лазерах. Досліджено вплив фотонної забороненої зони, товщини холестеричного зразка та кроку спіралі на генерацію РЗЗ-лазера. Показано залежності порогу лазерної генерації від концентрації барвника, енергії накачування, товщини зразка. Описано методи перестроювання довжини хвилі за допомогою температури, ультрафіолетового випромінювання та зміни рН. Розглянуто перспективи використання РЗЗ-лазера у дисплеях з підвищеною яскравістю, сенсорах та волоконно-оптичних лініях зв’язку.

On the basis of analysis of literary sources, with the use of authors own works the peculiarities of the use of chiral photonic crystals in DFB-lasers are considered. Influence of the photonic bandgap, cholesteric cell thickness and spiral pitch on the DFB-laser lasing is investigated. The dependences of laser generation threshold on dye concentration, pumping energy, cell thickness are shown. The methods of wave-length tuning by a temperature, ultraviolet radiation and рН change are described. The prospects of the DFB-laser use in displays with the promoted brightness, sensors and fiber-optical flow lines are considered.

Кількість поситлань – 35.

Завантажити статтю

УДК 548.522

О.В. Рибак

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фізики

ВИРОЩУВАННЯ З ПАРОВОЇ ФАЗИ ТА ВЛАСТИВОСТІ КРИСТАЛІВ PbI2, ЛЕГОВАНИХ МАРГАНЦЕМ

Описана методика легування монокристалів PbI2 марганцем під час росту з парової фази в закритій системі при тиску парів надстехіометричного йоду. Швидкість масоперенесення в системі і концентрація домішки в монокристалах визначаються двома факторами: концентрацією легуючого металу в шихті і температурою зони джерела. Встановлено вплив марганцю на низькотемпературні (5 К) екситонні спектри фотолюмінесценції (ФЛ) PbI2.

A procedure of doping PbI2 single crystals with Mn during vapor-phase growth in a closed system in the presence of excess iodine is described. The rate of mass transport in the system and the doping level of the crystals are shown to be governed by the dopant content in the source material and the source temperature. The effect of Mn doping on the low-temperature (5 K) exciton photolu¬minescence (PL) spectrum of PbI2 is established.

Кількість поситлань – 7.

Завантажити статтю

УДК 548; 548.5.01; 548.73/.75

Д.І. Савицький1, Т.Р. Татарин1, Л.О. Василечко1, К. Паульманн2, У. Бісмаєр3

1Національний університет “Львівська політехніка”,
2HASYLAB, DESY, Гамбург, Німеччина,
3Інститут мінералогії та петрографії, Гамбурзький університет, Гамбург, Німеччина

КРИСТАЛІЧНА ТА СЕГНЕТОЕЛАСТИЧНА СТРУКТУРИ КРИСТАЛІВ ZrO2:Sc2O3

Методом високороздільної порошкової дифракції досліджнено кристалічну структуру флюоритоподібних кристалів ZrO2:Sc2O3 в інтервалі температур 300–1173 К та встановлено існування фазового переходу з ромбоедричної (R m) в кубічну (Fm m) фазу при температурі 873 К. У сегнетоеластичній фазі кристала ZrO2:Sc2O3 методом поліхроматичної дифракції ідентифіковано “шевроноподібну” конфігурацію сегнетоеластичної доменної структури, яка утворюється перетином стінок W-типу (100), (001) та (101). Показано її нереверсивність при температурному циклюванні кристала вище від точки фазового переходу.

Crystal structure of fluorite-type ZrO2:Sc2O3 crystals has been investigated by high-resolution powder diffraction technique in temperature range 300–1173 К and it has been to find existence of phase transition from rhombohedral (R m) to cubic (Fm m) phase at 873 К. Chevron-like configuration ferroelastic domain structure was observed in rhombohedral phase of ZrO2:Sc2O3 crystal using polychromatic diffraction method. It was formed by crossing of W-type domain walls (100), (001) and (101). It was shown it’s nonreversibility at thermal cycling above point of phase transition.

Кількість поситлань – 19.

Завантажити статтю

УДК 544.22.022.342; 535.34; 535.37

Ю.Д. Сугак1, Я.А. Жидачевський1, Д.Ю. Сугак2, О.А. Бурий1,
С.Б. Убізський1,2, І.М. Сольський2, А. Бьоргер3, К.-Д. Беккер3

1Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки,
2Науково-виробниче підприємство “Карат”,
3Інститут теоретичної та фізичної хімії Технічного Університету Брауншвейга, Німеччина

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАБАРВЛЕННЯ КРИСТАЛІВ LiNbO3 :MgO ПІД ЧАС ВІДНОВЛЮВАЛЬНО-ОКИСНЮВАЛЬНИХ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ ВІДПАЛІВ У РЕЖИМІ IN SITU

Виконано дослідження впливу високотемпературних відпалів в окиснювальній (O2) та відновлювальній (Ar + H2) атмосферах на оптичні властивості кристалів LiNbO3, легованих оксидом MgО.

The work presents results on influence of the high-temperature annealing at the oxidizing (O2) and reducing (Ar+H2) atmospheres on the optical properties of LiNbO3 crystals, doped with MgO oxide.

Кількість поситлань – 19.

Завантажити статтю

УДК 53.082.54: 681.787

В.Я. Татарин, Г.А. Петровська

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фотоніки

ОПТИМІЗАЦІЯ ФУНКЦІЇ РОЗГОРТКИ П’ЄЗОКЕРАМІЧНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА СКАНУВАЛЬНОГО ІНТЕРФЕРОМЕТРА

Змодельовано та реалізовано функцію розгортки п’єзокоректора сканувального інтерферометра Фабрі-Перо з великою лінійною ділянкою та малим коефіцієнтом гармонік. Експериментально досліджена точність інтерференційних вимірювань з використанням оптимізованої функції розгортки.

The function scan of the piezoceramic transducer for scanning interferometer of Fabry-Perot with large linear range and low coefficient of the harmonic was modeled and realized. The accuracy of interference measurements with using the optimized function scan was experimental researched.

Кількість поситлань – 4.

Завантажити статтю

УДК 621.396.6 – 973

М.В. Тиханський, Р.Р. Крисько, А.І. Партика

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

ОСОБЛИВОСТІ КЕРУВАННЯ ЛОГІЧНИМ СТАНОМ КРІОТРОНІВ ІМПУЛЬСАМИ МАГНІТНОГО ПОТОКУ

Використано еквівалентну схему джозефсонівського тунельного переходу (ДТП), залежність його критичного струму від прикладеного зовнішнього магнітного поля і його вольтамперні характеристики (ВАХ), розраховані для робочої температури = 81,2 К. На основі ДТП запропоновано створити джозефсонівські кріотрони (джозефсонівські комірки пам’яті) і розроблено математичну модель перехідних процесів в джозефсонівських кріотронах під час керування їх логічним станом імпульсами магнітного потоку. Методами математичного моделювання отримано перехідні характеристики кріотронів та досліджено вплив параметрів кріотронів та варіацій критичного струму на логічні переходи. Досліджено також вплив імпульсів керуючого магнітного поля на стабільність режиму роботи кріотронів.

In the present work, we explore the equivalent scheme of a Josephson tunneling junction (JTJ), in particular, the dependence of its critical current on the external magnetic field and its V-I diagrams calculated for the working temperature = 81,2 К. We have proposed designing of JTJ-based Josephson cryotrons (Josephson memory cells) and developed a mathematical model of logical state transition processes in Josephson cryotrons drived by magnetic flux impulses. By means of mathematical modeling, we have simulated transition processes of the cryotrons and investigated the effect of the cryotrons’ parameters and the variation of the critical current on the logical transitions. We have also investigated the effect of the impulses of the controlling magnetic field on the cryotrons’ stability.

Кількість поситлань – 8.

Завантажити статтю

УДК 621.382.323

М.В. Тиханський, А.І. Партика

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

МОДЕЛЮВАННЯ ЗВОРОТНИХ ЛОГІЧНИХ ПЕРЕХОДІВ В КРІОТРОНАХ НА ОСНОВІ СКВІДів

Використано математичну модель перехідних процесів у джозефсонівських кріотронах на основі двоконтактних СКВІДів. Для моделювання не тільки прямих логічних переходів “0” “1”, а також зворотних переходів “1” “0”, запропоновано комбінований спосіб керування логічним станом таких кріотронів. Показано, що переходи “0” “1” можна ефективно реалізувати за допомогою керуючих імпульсів магнітного потоку, а переходи “1” “0” – імпульсів струму через кріотрон-СКВІД. Розраховано перехідні характеристики кріотронів під час прямих і зворотних логічних переходів, досліджено вплив параметрів моделі на швидкодію кріотронів та стабільність їх роботи.

In the present work, we use a mathematical model of transition processes in Josephson cryotrons based on two-contact SQUIDs. In order to model not only direct logical transitions “0” “1”, but also inverse transitions “1” “0” in these cryotron-SQUIDs, we have proposed a combined method of controlling their logical state. It has been shown that the transitions “0” “1” can effectively be realized by control impulses of magnetic flux, while the transitions “1” “0” can be realized by current impulses through the cryotron-SQUID. We have calculated the transitional characteristics of the direct and inverse logical transitions in the cryotrons and investigated the effect of the variation of the model parameters on the operating speed and stability of the cryotrons.

Кількість поситлань – 10.

Завантажити статтю

УДК 537.311

К.К. Товстюк

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра напівпровідникової електроніки

ПОЛЯРИЗАЦІЙНИЙ ОПЕРАТОР У ТЕМПЕРАТУРНІЙ ТЕХНІЦІ ФУНКЦІЙ ГРІНА ДЛЯ ДИХАЛЬКОГЕНІДІВ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ

Розраховано залежність дійсної та уявної частин поляризаційного оператора (ПО) від температури та величини міжшарового перемішування у шаруватому напівпровідникові із Фівазовим законом дисперсії. Розрахунок виконують для параметрів GaSe. Показано, що основний внесок поляризаційних ефектів, пов’язаних із електрон-фононною взаємодією, полягає у зростанні розсіювання (зростанні півширини піка поглинання), однак сама півширина для широкої області температур залишатиметься постійною. Окрім того, така взаємодія призведе до незначного зростання частоти фонона, яка монотонно зростатиме із температурою. Зростання параметра міжшарового перемішування одночастинкового спектра електронів практично не впливатиме на поляризаційні ефекти.

Dependence of real and imagine parts of polarization operator have been calculated as functions of temperature and of interlayer mixing parameter for layered semiconductors with Fivaz energy dispersions. Calculations were carried out for GaSe datas. It is sgown that the most important contribution of polarization effects coased by electron – phonon interaction form the increasing of dispersion (increasing of half width of resonant peak), but the value of half width is constant for large temperature range. Besides, such interaction leads to the small increasing of phonon frequency, which increases monotony with temperature increasing. The increasing of interlayer mixing parameter does not influent polarization effects.

Кількість поситлань – 10.

Завантажити статтю

УДК 539.143.4:537.311.322

О.Г. Хандожко, Г.І. Ластівка, З.Д. Ковалюк1

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича,
1Чернівецьке відділення Інституту проблем матеріалознавства НАН України

ЯМР 7Li В ІНТЕРКАЛЬОВАНОМУ КРИСТАЛІ GaSe:Li

За допомогою ядерного магнітного резонансу (ЯМР) встановлено, що в міжшаровому просторі інтеркальованої Li шаруватої сполуки GaSe існують два стани літію – рухомі іони Li+ та фіксовані, жорстко пов’язані з граткою. Спостереження ЯМР в градієнтному магнітному полі дало можливість отримати інформацію про просторовий розподіл інтеркалянту в об’ємі зразка GaSe.

By means of the nuclear magnetic resonance method (NMR) was established, that in an intercalated GaSe there are two condition of an impurity Li – mobile and fixed. The spatial distribution of an intercalated Li impurity in GaSe samples is considered. Observation of NMR spectra in gradient magnetic field enables to receive information about distribution of lithium ions in a volume of a sample of layered compound GaSe.

Кількість поситлань – 6.

Завантажити статтю

УДК 539.23

Б.Р. Ціж1,3, М.І. Чохань1, О.І Аксіментьєва2, Ю.Р. Портак1

1Львівський національний університет ветеринарної медицини і біотехнологій імені С.З. Гжицького,
2Львівський національний університет імені Івана Франка,
3Університет Казимира Великого, м. Бидгощ (Польща),

НАПІВПРОВІДНИКОВІ РЕЗИСТИВНІ СЕНСОРИ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ЯКОСТІ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Для моніторингу якості харчових продуктів під час їх зберігання і переробки запропоновано використання сенсорних матеріалів на основі органічних напівпровідників, зокрема пентацену, фталоціаніну кобальту та кобальт хлориду, а також органічного барвника – метилового червоного). Встановлена їх чутливість до дії газів різної природи, а саме: аміаку та етанолу, виділення яких може відбуватись при зберіганні харчових продуктів

For monitoring of the food products quality during their preservation and procession an application of the sensor materials based on organic semiconductors such as pentacene, phthalocyanines of cobalt and cobalt chloride also as organic dye – methyl red have been proposed. It is shown their sensitivity to action of the gas by different nature, namely – ammonium and ethanol, evaporated during the preservation of the food production.

Кількість поситлань – 7.

Завантажити статтю

УДК 621.373.43:537.523

В. Чигінь, О. Проць, С. Карпяк, П. Горун

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фізики

ЗАЛЕЖНІСТЬ СТРУМУ КОРОНИ ВІД ТИСКУ ПОВІТРЯ

Вперше виміряно залежність струму негативної корони від тиску повітря в області 1•10-2 – 7,4•102 тор. Створена на цій основі методика дає змогу вимірювати тиск повітря з інтервалом порядку 0,1 секунди. Математична модель струму, яка передбачає іонізацію молекул, прилипання і відлипання електронів, дрейф зарядів і поверхневу іонно-електронну емісію, задовільно описує експериментальну залежність.

Dependence of the negative corona current on pressure of air in the area of 1•10-2 – 7,4•102 tor is first measured. The method for measuring of the pressure of air in the interval of order of 0,1 se¬conds is created at this base. The mathematical model of the current which includes the molecule ionization, attachment and detachment of electrons, charge drift and surface ion-electronic emission, describes experimental dependence satisfactorily.

Кількість поситлань – 9.

Завантажити статтю

УДК 535.345.67

І.Я. Яремчук, Г.А. Петровська, В.М. Фітьо, Я.В. Бобицький

Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра фотоніки

ПРИДУШЕННЯ ПОБІЧНИХ МАКСИМУМІВ КОЕФІЦІЄНТА ПРОПУСКАННЯ ВУЗЬКОСМУГОВИХ ІНТЕРФЕРЕНЦІЙНИХ ФІЛЬТРІВ

Запропоновано спосіб придушення побічних максимумів коефіцієнта пропускання вузькосмугових фільтрів без використання відсічних фільтрів. Спосіб полягає у тому, що на базову багатошарову структуру напилюють додатковий фільтр, основна смуга пропускання якого збігається зі смугою пропускання базового фільтра, а бічні смуги пропускання є зміщеними. Використана структура базового вузькосмугового фільтра, в якій підкладка одночасно виконує роль роздільного шару. Під час використання запропонованого методу кінцева структура інтерференційного фільтра має вигляд ВН 500В НВ Н (ВН)3 4В (НВ)3. Оптимізація структури дала змогу не лише придушити бічні смуги пропускання, але й отримати спектр пропускання без істотних втрат поглинання для робочої довжини хвилі.

The method of sidebands suppression is proposed in a narrowband filter without the use of longwave and shortwave filters. A method consists in that the additional filter of simple construction is deposited on a base narrowband filter. A basic transmission band this filter is on a working wavelength base filter, and sidebands are displaced. The base interference narrowband filter is structure in which substrate is dividing layer. At the use of the offered method the final structure of interference filter will has the form HL 500H LH L (HL)3 4H (LH)3. Optimization of structure allowed not only suppressed of transmissions sidebands but also gets the transmissions spectrum without significant losses on absorption on working wavelength.

Кількість поситлань –10.

Завантажити статтю

Syndicate content