ГОД: 2022 | 2021 | 2020 | 2019 | 2018 | 2017 | 2016 | 2015 | 2014 | 2013 | 2012 | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 | 2006 | 2005 | 2004 | 2003 | 2002
2002

На основе матричного фотоприемного устройства с размерностью 128х128 элементов на МДП-структурах InAs-SiO2-Si3N4-In2O3 cоздан тепловизионный микроскоп для термографиеских исследований микро- и макрообъектов. Без дополнительной математической обработки в микроскопе достигнуто пространственное разрешение 6 мкм на длине волны λ = 3 мкм, что в настоящее время является наилучшим достижением в области применения инфракрасных приемников излучения. Использование оригинальных алгоритмов обработки изображений позволило улучшить разрешение до 3-3,5 мкм, т.е. приблизиться к дифракционному пределу пространственного разрешения.
![]() |
![]() |
Рис. 1. Общий вид тепловизионного микроскопа а - выход ИК-излучения из торца кристалла при работе транзистора на GaAs б - повышенная светимость p-n перехода в Si интегральной микросхеме |
Проведены первые исследования эффектов возникновения ИК-излучения на различных объектах. В частности, на рис. 1А показан выход ИК-излучения из торца кристалла при работе транзистора на основе GaAs и 1B - повышенная светимость p-n перехода в кремниевой интегральной схеме.

С помощью разработанного метода измерения тока фотоэмиссии вакуумных диодов в скрещенных электрическом и магнитном полях определены энергетические и угловые функции распределения электронов, эмитированных в вакуум из арсенида галлия, активированного цезием и кислородом до состояния отрицательного электронного сродства. На фотокатодах с улучшенной гладкостью поверхности впервые экспериментально наблюдался эффект преломления медленных термализованных фотоэлектронов, эмитированных в вакуум из p-GaAs(Cs,O) в баллистическом режиме без рассеяния компоненты квазиимпульса параллельной поверхности. Эффект преломления вызван скачком эффективной массы электронов на границе раздела полупроводник-вакуум и проявляет себя в виде необычайно узкого углового распределения электронов. Этот результат важен для практических применений GaAs-фотокатодов в фотоприемниках с пространственным разрешением и электронных пушках для научных исследований.

Лаборатория технологии кремниевой микроэлектроники,
Лаборатория физики и технологии гетероструктур,
Лаборатория физической химии поверхности полупроводников и систем полупроводник-диэлектрик
Целью работы является создание неохлаждаемых матричных микроболометрических приемников размерностью 320х320 элементов для малогабаритного тепловизионного прибора индивидуального применения с температурным разрешением 0,05-0,08К тепловых объектов, излучающих в диапазоне длин волн 8≤λ≤14 μm. В настоящее время разработана технология изготовления и исследованы одиночные микроболометры с высокой чувствительностью (2,5·105 В/Вт). Показано, что методами золь-гель техно-логии возможно создание слоев окислов ванадия с требуемым сопротивлением, температурным коэффициентом и малыми фликкер шумами. Изготовлены макеты микроболометрической матрицы с шагом 55 мкм, размерностью 64х64 элемента. На рис. 2 приведены микрофотографии отдельного микроболомет-рического приемника (МБП) и фрагмента матрицы (фрагмент матрицы приведен при различном увеличении).
![]() |
Рис. 2. Микроболометрическая матрица при различном увеличении: а - сторона квадрата микрофотографии 800 мкм, б - 40 мкм. |
Основные параметры конструкции МБП: размер 50х50мкм, ширина несущей нитридной балки МБП - 3мкм, ширина металлической шины, проходящей по несущей балке - 1,5мкм, зазор зеркало - теплочувствительный элемент 2,5 мкм.

Предложен способ изготовления высокочастотных (гетеродинных) планарных n+-p фотодиодов на диапазон 8-12 мкм на основе гетероэпитаксиальных структур, содержащих варизонные слои CdxHg1-xTe и тонкий узкозонныйц высокопроводящий слой. Проведенный анализ влияния узкозонного слоя показал, что его наличие приводит к существенному снижению последовательного сопротивления Rs базы фотодиода, а эффект возможного снижения чувствительности устраняется повышенным содержанием кадмия на границе узкозонного и рабочего слоя.
![]() |
Рис.3. Типичный профиль состава по глубине МЛЭ слоев КРТ, используемых для изготовления фотодиодов с низким последовательным сопротивлением Rs. |
Изготовлены фотодиоды с длинноволновой границей фоточувствительности в области 8-12 мкм с низким последовательным сопротивлением, имеющие высокие пороговые параметры как для прямого, так и для гетеродинного методов приема.
Проведены сравнительные испытания на высокой частоте (до 40 МГц) при прямом детектировании и на частоте 11,3 МГц при гетеродинном приеме. Испытания показали, что изготовленные нами фотодиоды на варизонных эпитаксиальных слоях КРТ при гетеродинном приеме не уступают по пороговым характеристикам фотоприемникам, изготовленным на объемном КРТ, а при прямом детектировании на высоких частотах обеспечивают более высокие пороговые характеристики.

Изучено движение электронов в изогнутой и/или скрученной квантовой проволоке. Получен эффективный нерелятивистский адиабатический гамильтониан для движения электронов вдоль проволоки с сохранением поперечных квантовых чисел. Показано, что кривизна и кручение проволоки приводят к специфическому спин-орбитальному взаимодействию и построен соответствующий гамильтониан. При выводе одномерных гамильтонианов предполагалось, что:
Были изучены частные случаи прямолинейной скрученной квантовой проволоки с некруговым поперечным сечением и криволинейной квантовой проволоки на плоскости. Рассмотрены различные модели поперечного потенциала, ограничивающего движение электронов. В частности, найдены коэффициенты эффективного гамильтониана для квантовых проволок прямоугольного и кругового сечения с жесткими стенками, а также проволок с параболическим потенциалом.

Проведено экспериментальное исследование новой разновидности гибридных систем сверхпроводник(S)-нормальный металл(N)-сверхпроводник - одномер-ной решетки слабосвязанных S-N-S переходов. Обнаружены два эффекта. Первый представляет собой возникновение надщелевых резонансов проводимости этой решетки, обусловленных особенностями андреевского отражения в S-N-S системах, содержащих сверхпроводящие области малых размеров. Второй - сужение аномалии вольт-амперной характеристики вблизи нулевого смещения с ростом числа переходов, свидетельствующее об усилении влияния андреевского отражения на свойства многосвязной S-N-S системы в сравнении с одиночным переходом.

Экспериментально изучена кулоновская блокада в латеральной квантовой точке, имеющей наименьшие к настоящему времени характерные размеры около 50 нм и содержащей счетное (меньше 10) число электронов. Точка изготовлена на основе высокоподвижного двумерного (2Д) электронного газа в гетеропереходе AlGaAs/GaAs на основе предложенной ранее авторами проекта идее размещения квантовой точки между тремя антиточками, расположенными в вершинах равностороннего треугольника. Для управления высотой барьеров, отделяющих точку от 2Д Ферми-морей, и числом электронов в ней был использован металлический затвор, напыляемый на верхнюю часть экспериментальной структуры. Число электронов в точке изменялось также боковым затвором, в качестве которого было использовано одно из 2Д Ферми-морей.
Проведено компьютерное моделирование пространственного распределения электростатического потенциала, учитывающее трехмерность реальной структуры.
![]() |
Рис. 4. Распределение плотности электронов в латеральной квантовой точке на основе 2D электронного газа в гетеропереходе AlGaAs/GaAs для затворного напряжения Vg=0 B и Vg=-0,15 B (компьютерное моделирование). |
На рисунке 4 показаны его результаты в виде распределения плотности электронов в плоскости структуры для двух значений затворного напряжения. Плотность электронов дана в единицах 1011 см-2, а кординаты в нанометрах. Из рисунка видно, что точка, хорошо соответствует треугольной форме, даже когда она открыта (Vg = 0 V). Точка образована границами областей обеднения вокруг антиточек. Три вершины этого "треугольника" представляют собой седловые точки, через которые квантовая точка соединяется с соответствующими 2Д Ферми-морями. В описываемых условиях точка является открытой: в местах сужения уровень Ферми лежит выше дна зоны проводимости. Уже в этом состоянии площадь квантовой точки мала: S ≈ (6-8)*10-11 см2, максимальная концентрация электронов (в центре точки) оказывается существенно (в два раза) меньшей, чем в исходном 2Д электронном газе и быстро убывает к границам точки. Видно, что изолинии повышенной плотности имеют практически идеальную треугольную форму. Оценка числа электронов дает N = 10-15. Таким образом, квантовая точка, созданная предложенным способом, имеет малый размер и уже при Vg = 0 содержит небольшое число электронов. При приложении отрицательного затворного напряжения точка уменьшается. На втором рисунке показана точка при Vg = - 150 мВ, размеры которой меньше в полтора раза, а число электро-нов становится уже единичным (2-3). Проведен сравнительный анализ результатов описанного выше моделирования и экспериментов по измерению одноэлектронных осцилляций кондактанса при различных электростатических состояниях точки. Этот анализ указывает на возможность практической реализации латеральной квантовой точки, содержащей счетное число электронов. Обнаружено сильное уменьшение амплитуды одноэлектронных осцилляций в геометрии бокового управляющего затвора, когда точка переходит из закрытого состояния (усредненный кондактанс точки G << e2/h) в состояние с величиной G ≈ e2/h. В то же время амплитуда этих осцилляций по верхнему сплошному металлическому затвору остается значительной даже в открытом состоянии G ≥ 2e2/h. Этот результат указывает на возможное сильное влияние металлического затвора на взаимодействие электрона в точке с электронами из прилежащих к ней Ферми-морей.

Лаборатория молекулярно-лучевой эпитаксии элементарных полупроводников и соединений А3В5
Фотоприемники (ФП) с квантовыми точками (КТ) в состоянии покрывать существенную часть инфракрасного (ИК) диапазона, актуального для различных применений, - начиная от телекоммуникационных длин волн в ближней ИК области (1.3-1.5 мкм) и заканчивая дальним ИК диапазоном спектра (20 мкм). Дополнительное ограничение движения носителей заряда в плоскости структур, а также дискретный энергетический спектр носителей заряда приводит к ряду существенных преимуществ ФП с КТ по сравнению со структурами с квантовыми ямами, а также с объемными слоями. Такими преимуществами являются: (1) снятие запрета на оптические переходы, поляризованные в плоскости ФП, что предоставляет возможность работы прибора при нормальном падении света без применения дополнительных решеток и отражателей; (2) большая величина силы осциллятора (а следовательно и коэффициента поглощения света) для внутризонных и экситонных переходов из-за локализации волновой функции носителей заряда во всех трех измерениях пространства; (3) большое время жизни фотовозбужденных носителей заряда (а значит и большая величина коэффициента фотоэлектрического усиления) вследствие низкой скорости захвата носителей в КТ; (4) малые темновые токи (а значит и высокая рабочая температура фотодетектора), последнее обстоятельство является следствием равенства энергии фотоионизации КТ и энергии активации проводимости из-за дискретного энергетического спектра носителей в КТ.
В данной работе разработана технология и изготовлены p-i-n фотодиоды для спектрального диапазона 1.3-1.5 мкм на основе многослойных гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на кремниевой подложке. Слоевая плотность квантовых точек составляет 1.2·1012 см-2, размеры точек в плоскости роста ≈ 8 нм. Достигнута наименьшая из известных в литературе для Ge/Si фотоприемников величина темнового тока при комнатной температуре ( 2·10-5 А/см2 при обратном смещении 1 В). Получена квантовая эффективность 3% на длине волны 1.3 мкм. На рисунках 5 и 6 показаны темновые вольтамперные характеристики для созданных p-i-n фотодиодов и зависимость квантовой эффективности фотодиодов от обратного смещения соответственно.
![]() |
![]() |
Рис. 5. Темновые вольт-амперные характеристики фотодиодов различной площади поперечного сечения. | Рис. 6. Зависимость квантовой эффективности фотодиода на длине волны 1.3 мкм от обратного смещения. |

Разработан метод получения микропористого кремния, в котором поры превращены в микроканалы, расположенные в матричном порядке.
![]() |
Рис. 8. Оптические изображения микроканального кремния сверху и сбоку |
Микроканалы имеют сечение в виде квадрата со стенками по плоскостям {110}. Ширина микроканалов изменяется в пределах 5 - 8 мкм, а длина - варьируется от долей микрона до сотен микрон. Толщина стенки между микроканалами составляет величину 1 - 4 мкм. Удельная поверхность микроканального кремния имеет значения ~ 1 м2 / г или ~ 0.4 м2 / см3. Микроканальный кремний может занимать как поверхностную область пластины (см. рисунок 5), так и всю пластину целиком, образуя мембрану.

Исследованы физические закономерности анодного окисления поверхности металлов и полупроводников с помощью проводящего зонда атомно-силового микроскопа (АСМ) для создания наноразмерных объектов. Были проведены эксперименты по окислению поверхностей пленок Ti толщиной 90 ангстрем и арсенида галлия и кремния. Локальное анодное окисление пленок происходило в атмосферных условиях с помощью атомно-силового микроскопа "SOLVER" P47Н. Определены минимальные разности потенциалов (4,5± 0,4В и 5,3±0,4В) для титана и арсенида галлия и относительной влажности воздуха (>25%), необходимые для локального окисления этих материалов проводящей иглой кантилевера. Показана линейная зависимость толщины окисла от величины приложенного напряжения и экспоненциальные зависимость от времени приложенного импульса напряжения. Приведены оценки критической толщины оксида и энергии, которая характеризует просачивание электронов в оксид из полупроводника, полученные из экспериментальных зависимостей в рамках модели Мотта. На основе полученных результатов сделано предположение, что главным фактором, который отвечает за скорость роста оксидной пленки, является диффузия ионов кислорода сквозь пленку оксида к границе полупроводник-оксид, вследствие которой возникает добавка к энергии из-за механических напряжений в пленке (разница в объемах металла и окисла). На основе полученных результатов разработана методика литографии с использованием проводящего зонда атомно-силового микроскопа для проведения литографии с минимальными размерами 50 и менее нанометров. На рис.7 приведено АСМ изображение поверхности кремния (111) с локально окисленным участком поверхности в виде кольца.
![]() |
Рис. 7. Типичное топографическое изображение АСМ-изображение поверхности кремния (111) размером 0,9х0,9 мкм с локально окисленным участком поверхности в виде кольца (толщина линии окисления " 50 нм). |

* Institut fur Physik, Chemnitz, Germany
Изучалась температурная зависимость времени разрешенной фотолюминесценции (ФЛ) в системе самоорганизованных квантовых точек InAs внедренных в матрицу AlAs. Кинетика ФЛ от квантовых точек, измеренная при различных температурах, приведена на рисунке 9.
![]() |
Рис. 9. Кинетика ФЛ квантовых точек InAs/AlAs при различных температурах (8, 80, 150, 210, и 300 К для кривых 1 -5, соответственно). Кривые 2 -5 измерены при энергии возбуждения (3.10 эВ) превышающей ширину запрещенной зоны AlAs. Кривая 1 состоит из 3, отмеченных стрелками частей, измеренных соответственно (a) стрик-камерой при энергии возбуждения (3.10 эВ), (b) и (c) системой коррелированного счета фотонов с энергией возбуждения (1.82 эВ) меньшей ширины запрещенной зоны AlAs, (b) в микросекундном и (c) в миллисекундном диапазоне времен. |
Обнаружены следующие особенности в температурной зависимости кинетики: (1) форма и длительность кинетики одинакова для энергии возбуждения большей (3.10 эВ) и меньшей (1.82эВ) ширины запрещенной зоны AlAs; (2) кинетика не экспоненциальная во всем диапазоне температур измерения и описывается степенным законом I(t,T) ~ (1/t)γ (T), что не позволяет ввести характерное время затухания ФЛ; (3) в диапазоне температур 4-50 К затухание ФЛ регистрируется в течении, по крайней мере, 2 миллисекунд и его длительность не зависит от температуры, однако при последующем повышении температуры кинетика резко убыстряется и при температуре 300 К ФЛ затухает в течении нескольких наносекунд. Экспериментальные результаты объяснены в рамках модели локально связанных квантовых точек с учетом синглет-триплетного расщепления экситонных уровней в квантовых точках малого размера.

Разработаны физико-химические основы гетероэпитаксии соединений А2В6 на подложках из кремния и выращены гетероэпитаксиальные структуры CdxHg1-xTe/CdTe/ZnTe/(013)Si:As. Подложки из кремния являются наиболее привлекательными для осаждения пленок кадмий-ртуть-теллур благодаря низкой цене, большим размерам, доступности. Основное достоинство подложек из кремния заключается в возможности объединить в одном кристалле системы регистрации и системы обработки сигнала и практически полностью снять ограничения на формат фоточувствительных матриц. Проблемы приготовления эпитаксиальных пленок соединений А2В6на подложках из кремния обусловлены различием параметров кристаллических решеток, неизовалентностью сопрягаемых материалов, одноэлементностью кремния и двухэлементностью соединений А2В6. В результате проведенных исследований были определены условия, позволяющие реализовать когерентное сопряжение решеток подложки и пленки и снизить плотность дефектов структуры в пленках. Тестовые фотодиоды из выращенных структур обладают фоточувствитель-ностью и удовлетворительным дифференциальным сопротивлением.

Проблема получения кремниевых наноструктур, содержащих островки германия с минимальными размерами и максимальной плотностью, является чрезвычайно важной как для фундаментальных исследований так и для практического применения. Для ее решения было проведено исследование механизма формирования островков Ge на атомарно-чистой и окисленной поверхности Si(100) методом молекулярно-лучевой эпитаксии. С помощью дифракции быстрых электронов in situ построена диаграмма структурного и морфологического состояния пленки Ge на поверхности Si(100). Впервые определено изменение параметров решетки пленки Ge в процессе ее роста на поверхности Si(100) при МЛЭ. Увеличение параметра решетки в плоскости (100) на стадии двумерного роста и формирования "hut"-кластеров обусловлено упругой деформацией, а для "dome"-кластеров - пластической релаксацией путем формирования сетки дислокаций несоответствия. Обнаружены осцилляции параметра поверхностной атомной ячейки пленки Ge в плоскости (100) на стадии двумерного слоевого роста. Они наблюдаются в противофазе с осцилляциями интенсивности зеркального рефлекса. Установлено, что периодическое изменение параметра двумерной решетки в плоскости (100) на стадии 2D роста обусловлено упругой деформацией краев двумерных островков.
Результаты этих исследований позволили отработать процесс получения структур с квантовыми точками Ge малых размеров и высокой плотности распределения по поверхности роста. Они выращивались при температуре подложки 300оС и скорости роста 0.05 нм/с. Средний размер основания "hut"-кластеров, получаемых в подобных условиях, составляет 15 нм, а их плотность - 3×1011 см-2. Высокая плотность квантовых точек и малый разброс по размерам (менее 20%) обуславливает высокое качество и однородность электрических и оптических характеристик.
Для дальнейшего уменьшения размеров наноостровков германия и увеличения их плотности они были выращены на предварительно окисленной поверхности кремния. Окисление проводилось в установке МЛЭ "Катунь" при напуске кислорода в камеру до 10-4 Pa. Процесс формирования островков контролировался с помощью дифракции быстрых электронов in situ. Было обнаружено, что, в отличие от роста на чистой поверхности кремния, островки формируются в процессе напыления одного монослоя германия без образования смачивающего слоя. Они имеют размеры в основании менее 10 нм и распределяются по поверхности кремния с плотностью 2×1012см-2. Подобный массив квантовых точек в матрице кремния используется в настоящее время для создания фотоприемника, работающего в диапазоне 1.3-1.5 мкм.

Лаборатория технологии кремниевой микроэлектроники
Разработанный нами метод получения структур кремний-на-изоляторе DeleCut в отличие от традиционного метода сращивания и утонения обеспечивает эффективную пассивацию поверхностных состояний и фоновых примесей на гетерогранице отсеченного слоя кремния со скрытым диэлектриком и, соответственно, высокую подвижность носителей заряда в слое Si. Методом DeleCut в отличие от зарубежного аналога Smart Cut, изготавливаются КНИ структуры с ультра тонкими (менее 100 нм) слоями кремния, что принципиально важно при создании нанотранзисторов с размерами активной области, много меньшими 100 нм. КНИ пластины с пленками монокристаллического кремния толщиной до 1 нм не имеют аналогов в мире. На основе этих КНИ структур предложены и разработаны уникальные конструкции и изготовлены КНИ полевые транзисторы микронного, субмикронного и нанометрового размеров, обладающие повышенной радиационной и температурной стойкостью (порядка 10 Мрад и до 350°С, соответственно).
Изготовлены n-канальные КНИ-МОП транзисторы с длиной канала 50 нм, шириной 10мкм, толщиной подзатворного окисла 10 нм. Транзистор обладает хорошими переключательными Ioff-Iin характеристиками (рис.10), работает без эффекта смыкания сток-истоковых областей при напряжениях на стоке Vd≤ 2 В.
![]() |
Рис. 10. Затворные и стоковые характеристики n-канального МОП-транзистора с длиной канала 50 нм и легированием базового КНИ-слоя бором 3*1018см-3. |
Ток транзисторов в закрытом состоянии Ioff≤10-9 A, в открытом - Iin~ 420 мкA/мкм при Vd=1 B и напряжении на затворе Vg=2.5 В. Пороговое напряжение возросло до Vt~2.2 B, но наклон подпороговых характеристик увеличивается почти на 30% (около 100 мВ/дек), а значит, соответственно возрастает частота переключения такого транзистора.
Впервые для сдвига напряжения смыкания истока со стоком в область больших значений использовано легирование базового слоя бором до предельно большой концентрации (около 3х1018см-3), близкой к концентрации дырок в вырожденном кремнии (около 4х1018см-3). Для уменьшения диффузионной разгонки примеси из истоков и стоков при ее активации применен импульсный секундный отжиг до высокой температуры, около 1050° С.
Ключевая операция - формирование нанометровых затворов выполнялась фотолитографией по поликремнию с перетравом последнего под маской фоторезиста в плазме SF6+10% фреона-11. Получена минимальная длина затвора, измеренная с помощью сканирующего электронного микроскопа, 70 нм. Диффузионная разгонка с каждой стороны составляет около 10 нм, так что длина канала около 50 нм.

Экспериментально исследована поляризация фотонного эхо, сформированного двумя импульсами резонансного лазерного излучения линейной поляризации на переходе 6(s2) 1S0 - (6s6p) 3P1 (λ =555.56нм) иттербия с угловыми моментами перехода J=0<-> J=1, в зависимости от напряжённости продольного магнитного поля.
![]() |
Рис. 11. Диаграмма возможных значений векторов поляризации фотонного эхо в магнитном поле. Горизонтальный вектор максимальной длины соответствует нулевому магнитному полю, по мере нарастания поля вектор поляризации эхо поворачивается против часовой стрелки, меняя свою длину. |
В магнитных полях напряжённостью менее 5 Гаусс поляризация фотонного эхо линейна, вектор поляризации эхо поворачивается вокруг вектора магнитного поля, а напряженность электрического поля эхо-отклика как функция магнитного поля, показанная на рисунке 11 длиной векторов, сначала уменьшается от максимального значения (точка Ex=2, Ey=0 на рисунке) до нуля (точка Ex=0, Ey=0), а затем возрастает вновь до максимального значения со стороны отрицательных Ey. Вектор поляризации эхо представлен на рисунке 11, пунктиром показана теоретическая кривая. Концы векторов электрического поля эхо должны в соответствии с теорией пробегать окружность против часовой стрелки; треугольники представляют экспериментальные данные; магнитное поле направлено вдоль направления распространения излучения (вдоль оси z, перпендикулярно рисунку). Такое поведение соответствует нефарадеевскому повороту плоскости поляризации фотонного эхо в магнитном поле, впервые предсказанному именно для перехода J=0 <-> J=1. В данном случае можно подобрать такое магнитное поле, которое полностью "выключает" отклик эхо; кроме того, меняя величину магнитного поля можно получить эхо-сигналы, поляризованные взаимно ортогонально. Это результат представляет фундаментальный интерес и может оказаться полезным в задачах обработки оптической информации. Причины отклонения от теории могут быть связаны с конечной длительностью возбуждающих импульсов и будут проанализированы в дальнейшем. В полях, создающих расщепление уровней, превышающее ширину спектра формирующего эхо лазерного излучения, становится существенной статистика спектрального состава возбуждающего излучения. При этом эхо может приобретать круговую или эллиптическую поляризации и даже быть неполяризованным.

Проведены эксперименты по лазерному охлаждению атомов Rb в магнитооптической ловушке. Эксперименты проводились с парами рубидия в высоковакуумной системе (остаточное давление 10-8 мм.рт.ст.). Получено облако холодных атомов размером 1-2 мм при освещении атомов в вакуумной камере тремя парами взаимно-ортогональных циркулярно поляризованных лучей от двух полупроводниковых лазеров с внешним резонатором. Для создания магнитооптической ловушки ячейка с атомами помещалась в градиент магнитного поля, созданный катушками антигельмгольца.
Для лазерного охлаждения использовалась схема, приведенная на рис. 12.
![]() |
|
Рис. 12. Вид части экспериментальной установки. (1) кварцевая ячейка, установленная на вакуумной камере; (2) ПЗС телекамера; (3) катушки антигельмгольца. | Схема экспериментальной установки для лазерного охлаждения атомов рубидия в магнитооптической ловушке. Показана схема переходов в рубидии 85, используемая для лазерного охлаждения. |
Лазер-1 выполнял функцию лазера накачки, лазер-2 перекачивал населенность из состояния |5S F=2c обратно в состояние |5S F=3c . Мощность лазеров 1 и 2 была около 6 мвт на выходе из резонаторов.
Облако холодных атомов возникало при красной отстройке 5-10 МГц частоты лазера 1 от частоты перехода

Впервые реализован самостоятельный фотоэлектронный газовый разряд (СФР), специфической особенностью которого является практически 100% эффективность генерации электронного пучка килоэлектроновольтных энергий. Основным условием реализации ФЭР является подавление ионного тока на катод.
Горение СФР осуществлено в двух режимах, которые реализуются в противоположных условиях существования тлеющего газового разряда. В первом случае создаются такие условия, когда затруднена диффузия ионов на катод, например, путем установки перед ним диэлектрической структуры с малыми, (~3мм) характерным размером отверстий с ней. В результате за счет амбиполярной диффузии ионов на боковые стенки структуры блокируется ионный ток на катод, что позволяет создавать условия для преобладания фотоэмиссии при использовании холодных катодов из Fe, Al, Mo и др.. В этом режиме протекающий ток через разрядный промежуток на несколько порядков ниже, чем в тлеющем разряде, что позволяет получать пучки электронов при относительно высоком давлении рабочего газа.
Во втором режиме создаются условия, максимально благоприятные для поддержания высокого уровня самоподсветки катода из области горения СФР. Простейший способ - это увеличение объёма СФР, в основном за счет роста поперечного сечения. В этом случае блокировка тока ионов на катод происходит за счет резкого сокращения длины области катодного падения потенциала, которая становится недостаточной для поддержания самостоятельного разряда за счет ион-электронной эмиссии. В этом режиме ток разряда намного выше, чем в обычном тлеющем разряде.
Реализация СФР, с высокой эффективностью генерирующего электронный пучок, открывает принципиально новые возможности для накачки газовых и полупроводниковых лазеров, электронно-пучковых технологий и др.

Развиты методы анализа эффективности высокопроизводительных средств информатики. Показано, что такие средства относятся к большемасштабным и маштабируемым распределенным вычислительным системам (ВС), а их архитектура представляется в виде композиции множества элементарных машин (ЭМ) или процессоров и сети связей между ними.
Используя континуальный подход и подход на основе математической модели работы системы, как марковского процесса с доходами, разработаны алгоритмы и программы для нахождения подхода на время t.
Проведен численный анализ (основанный на расчете среднего времени решения и функции осуществимости) процесса решения параллельных задач на распределенных большемасштабных ВС. В качестве тестовых задач использованы модели обработки изображений.
Получены оценки для расчета функции осуществимости в условиях обслуживания потоков задач распределенными ВС.