Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 52, № 3 (2023)
ДИАГНОСТИКА
Морфология поверхности и спектры фотолюминесценции псевдоморфных сверхрешеток {InGaAs/GaAs} на подложках GaAs (100), (110) и (111)A
Аннотация
Сообщается о получении сверхрешeток с псевдоморфно напряжeнными квантовыми ямами {I-nхGa1–хAs/GaAs}, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках GaAs с кристаллографической ориентацией поверхности (100), (110) и (111)A. Качество кристаллической структуры эпитаксиальных образцов оценивается с помощью атомно-силовой микроскопии их поверхности. Сообщается о проявлении пьезоэлектрического поля в спектрах фотолюминесценции.
167-173
КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Прецизионная томография кудитов
Аннотация
Многоуровневые квантовые состояния (кудиты) представляют собой перспективную платформу для масштабируемых квантовых вычислений. В настоящей работе представлен метод высокоточного контроля таких систем с помощью нечетких квантовых измерений. Разработанный метод применяется для прецизионной реконструкции квантовых состояний в условиях существенного влияния декогерентизации и квантовых шумов. Рассмотрены протоколы квантовых измерений на основе взаимно- несмещeнных базисов различных размерностей. Исследованы характеристики точности наборов случайных состояний, равномерно распределенных по мере Хаара.
174-182
Запись поляризационного состояния фотона в коррелированные электронные состояния массива квантовых точек
Аннотация
Предложена схема преобразования транспортного фотонного кубита в стационарный кубит, представленный электронными состояниями квантовых точек. Выбор базисных состояний кубита в виде антисимметричных комбинаций возбужденных состояний массива квантовых точек обеспечивает их устойчивость по отношению к процессам фотонной/фононной релаксации. Формирование данных состояний обусловлено взаимодействиями Штарка и Ферстера между электронами, локализованными в квантовых точках. Рассмотрен алгоритм контролируемой трансформации (записи) фотонного состояния в электронные состояния квантовых точек с использованием оптических и электростатических полей. Исследована возможность подстройки частоты электронных переходов в квантовых точках в арсенид-галлиевой наноструктуре с помощью металлических затворов и заряженной иглы кантилевера.
183-199
МОДЕЛИРОВАНИЕ
Разработка нелинейной модели псевдоморфного 0.15 мкм рHEMT AlGaAs/InGaAs/GaAs транзистора
Аннотация
В работе проводится построение нелинейной модели AlGaAs/InGaAs/GaAs рHEMT СВЧ транзисторов с длиной затвора 0.15 мкм с применением параметрических методов анализа. При расчетах были учтены не только нелинейные источники тока, но и зависимости нелинейных емкостей затвор-исток и затвор-сток от напряжений. Показано, что предложенная модель достаточно удовлетворительно позволяет описать вольт-амперные характеристики исследуемого прибора в диапазоне токов на стоке от 0 до 100 мА и диапазоне частот от 5 до 45 ГГц. Погрешность модели не превышает 3%.
200-206
Моделирование адсорбции и диффузии атомов лития на дефектном графене для Li-ионной батареи
Аннотация
На основе теории функционала плотности (DFT) с учетом спиновой поляризации (LSDA) нами рассчитаны адсорбционные и диффузионные свойства атома лития на монослое графена (\({\text{GP}}\)) с моновакансией (\({\text{G}}{{{\text{P}}}_{{\text{V}}}}\)) в качестве анодного материала для \({\text{Li}}\)-ионной батареи. DFT LSDA расчеты проводили в релаксированных 5 × 5 и 6 × 6 суперъячейках \({\text{GP}}{\kern 1pt} - {\kern 1pt} {\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\) и на основе графена с комплексом “моновакансия + адатом лития” \({\text{G}}{{{\text{P}}}_{{\text{V}}}}{\kern 1pt} - {\kern 1pt} {\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\). Исходя из вычисленных значений энергии адсорбции атома лития \(E_{{{\text{ads}}}}^{{{\text{Li}}}}\) определено энергетически стабильное место расположения адатома лития \({\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\) на монослое суперъячеек в \({\text{GP}}{\kern 1pt} - {\kern 1pt} {\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\) и \({\text{G}}{{{\text{P}}}_{{\text{V}}}}{\kern 1pt} - {\kern 1pt} {\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\). Результаты расчетов показывают, что адатом \({\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\) энергетически предпочитает адсорбироваться в ямочной позиции (Н-сайт), а не адсорбироваться сверху (Т-сайт) углеродного атома в монослое. DFT LSDA рассчитанные электронная зонная структура и локальный полный и парциальный магнитный момент атомов суперъячеек \({\text{GP}}{\kern 1pt} - {\kern 1pt} {\text{L}}{{{\text{i}}}_{{{\text{ads}}}}}\) согласуются с расчетами, проведенными GGA-PBE функционалом для Н, В и Т сайтов графена. С учетом опытно полученных коэффициентов диффузии лития в двухслойном графене в структурной упаковке AB-пакетом и температурной (263–333 K) зависимости диффузии Li в двухслойном графене, которая описывается законом Аррениуса, вычислена энергия активации диффузии \({\text{Li\;}}\) при концентрациях \(x\) = 0.06–0.51 в графене LixC12 в AB-упаковке.
207-226
МЭМС–УСТРОЙСТВА
Быстрый электрохимический микронасос для портативного модуля доставки лекарств
Аннотация
Микрофлюидные устройства способны осуществлять прецизионную доставку лекарств в организм человека. Для этой цели они должны оснащаться компактным насосом, обеспечивающим высокий расход жидкости и точную дозировку. В настоящей работе представлен микронасос на основе быстрого электрохимического актюатора, отвечающий этим требованиям. Он содержит три актюатора, работающих в перистальтическом режиме. Устройство изготавливается на основе стеклянных и кремниевых пластин с использованием стандартных процессов микротехнологии. Рабочая часть насоса имеет размер около 3 мм3, что на порядок меньше по сравнению с мембранными насосами других типов. Малый размер актюаторов обеспечивает сверхвысокую точность дозировки жидкости, составляющую 0.14 нл. В то же время, высокая частота работы актюаторов позволяет развивать удельную скорость перекачки, сравнимую с насосами других типов.
227-235
ТЕХНОЛОГИИ
Плазма водорода в условиях электрон-циклотронного резонанса в технологии микроэлектроники
Аннотация
В работе представлены результаты применения водородной ЭЦР плазмы в технологии микроэлектроники. Продемонстрировано ее влияние на радиационную стойкость ИС и на качество омического контакта при формировании UBM металлизации. Проведен анализ устройств, полученных с применением ЭЦР плазмы и без нее.
236-239
УСТРОЙСТВА
Моделирование системы наноантенн, расположенных в канале TSV, в качестве системы приема-передачи данных
Аннотация
Представлены результаты теоретического исследования поведения системы устройств нанофотоники, состоящей из приемной и передающей плазмонных металлических антенн. На основе метода конечных элементов рассчитаны основные параметры антенн, располагающихся в канале TSV и принимающих сигнал в терагерцовом диапазоне частот. Определены предельная дальность передачи сигнала, а также коэффициент его усиления. Сделаны выводы о пригодности представленной конфигурации в качестве системы беспроводного приема-передачи данных в трехмерных интегральных схемах.
240-246