Том 53, № 2 (2024)

Представлены результаты исследования структурных особенностей и электрических свойств сквозных термомиграционных р-каналов Si(Al) в пластине кремния. Структурные исследования выполнены рентгеновскими методами проекционной топографии, кривых дифракционного отражения и растровой электронной микроскопии. Показано, что интерфейс канал — матрица является когерентным без образования дислокаций несоответствия. Показана возможность применения массива термомиграционных р-каналов из 15 элементов для формирования монолитного фотоэлектрического солнечного модуля в кремниевой пластине Si(111) на основе р-каналов шириной 100 мкм со стенками в плоскости . Монолитный солнечный модуль обладает эффективностью преобразования 13.1%, напряжением холостого хода 8.5 В и плотностью тока короткого замыкания 33 мА/см².

Теория функционала плотности (DFT) с использованием обобщенного градиентного приближения (GGA) позволила оптимизировать кристаллическую структуру, рассчитать параметры решетки и зонную структуру полупроводниковых соединений TlMS₂(M = Ga, In) с моноклинной структурой (пространственная группа С2/с , № 15). DFT-расчеты структуры соединений были расширены с использованием двух обменно-корреляционных функционалов GGA-PBE и GGA + U (U — кулоновский параметр) со значением U — J = 2.1 эВ (эффективный параметр взаимодействия). Методом молекулярной динамики (МД) рассчитаны коэффициенты термодиффузии (D_α) атомов отдельных типов (α), т. е. атомов таллия, галлия, индия и серы вблизи температуры плавления соединения TlMS₂. Значения D_α атомов TlMS₂ получены в приближении локальной нейтральности с использованием канонического ансамбля NVT MD. Значения D_α атомов были скорректированы с учетом среднеквадратичных смещений атомов при заданных времени и температуре. Построены зависимости атомов D_α =f(1 / T), описываемые законом Аррениуса. Рассчитана энергия активации диффузии атомов.

Предложена модель для объяснения эффектов низкой интенсивности при воздействии ионизирующего излучения в биполярных структурах с учетом подпорогового дефектообразования в высоколегированных кремниевых слоях. Рассмотрены варианты деградации тока базы в биполярном транзисторе с учетом одновременного действия поверхностных радиационных эффектов и структурных повреждений в приповерхностной базовой области. Выявлены условия возникновения эффектов низкой мощности поглощенной дозы в биполярных структурах. Представленные результаты анализа позволяют объяснить большинство наблюдаемых экспериментальных результатов.

Математические модели являются основой для унифицированных методов расчета и проектирования радиоэлектронных устройств. Разработанная предельная непрерывная математическая модель DC/DC преобразователя, построенного по топологии SEPIC, позволяет оценить диапазон изменения токов, протекающих через обмотки дросселей, и напряжений на обкладках конденсаторов, а также определить их максимальные и минимальные значения при различных параметрах преобразователя, таких как частота коммутации силового ключа, коэффициент заполнения, номиналы элементов и т. д. Результаты исследований показали, что фазовые координаты математической модели стремятся к реальным значениям токов и напряжений преобразователя при частоте коммутации силового ключа более 200 кГц. Было установлено соответствие между расчетными значениями размахов пульсаций и результатами, полученными при моделировании (при изменении коэффициента заполнения и частоты коммутации силового ключа).

В работе рассматриваются основные механизмы проводимости в кремниевых МДП-структурах. Объектом исследования выступает пористый кремний, легированный эрбиевой примесью водного раствора азотнокислого эрбия Er(NO3)3 • 5H2O методом температурного отжига в диффузионной печи при температуре 800°С в течение 1 ч. Представлены сравнительные характеристики вольт-амперных и вольт-фарадных зависимостей, описывающих закономерные изменения механизмов токопрохождения и захвата заряда в исследуемых образцах. Результаты работы качественно и количественно описывают временное изменение электрических характеристик пористого кремния, которые могут быть приняты во внимание технологами при понимании механизмов токопереноса в люминесцентных структурах пористого кремния с ионами эрбия, а также исследовании и изготовлении светоизлучательных диодов на его основе.