Список аннотаций выпускных квалификационных работ бакалавров в 2016 году, группа 2206

Группа 2206

Направление 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»

Профиль «Нанотехнология в электронике»

Авдиенко Павел Сергеевич

Фотоотражение структур на основе арсенида галлия

В работе исследованы объемные образцы и эпитаксиальные слои арсенида галлия методом фотоотражения. Все эпитаксиальные слои были выращены методом молекулярно-пучковой эпитаксии на полуизолирующих подложках. По спектрам фотоотражения определено электрическое поле в приповерхностной области образцов. Используя приближение полного обеднения, рассчитана концентрация основных носителей заряда. По экспериментальным данным смоделировано распределение основных носителей заряда в эпитаксиальных слоях. Реализован метод оценки подвижности носителей заряда методом фотоотражения.

Аникина Анна Андреевна

Определение фотоэлектрических параметров барьеров Шоттки на основе твердых растворов нитридов галлия-алюминия

Целью выпускной квалификационной работы являлось исследование структур на основе твердых растворов AlGaN и определение их фотоэлектрических параметров.

Объектом исследования являлись структуры металл-полупроводники на основе твердых растворов нитридов галлия-алюминия.

В работе проведено исследование структур на основе AlGaN с различным составом (x=0,1; х=0,06) и металлом контакта (Au, Ag, Ni, Sn). Измерены спектры фоточувствительности структур и определены их фотоэлектрические параметры (наилучшие значения):

1)      Темновой ток Id=3,47 пА

2)      Сопротивление шунта RSh=2,88 ГОм

3)      Мощность эквивалентная шуму NEP= 3·10-14  Вт/Гц1/2

4)      Детектирующая способность D*= 3·1015 см· Гц1/2/Вт

Ваталев Олег Сергеевич

Исследование квантово-размерных структур на основе арсенида галлия методом фотолюминесценции

В ходе работы измерены спектры фотолюминесценции квантово-размерных структур на основе GaAs при температурах 300 К и 78 К. Произведена оценка положения уровней квантования, отношения количества излучательных переходов с различных уровней и соответствие структуры спецификации.

Итогом работы стала оценка качества и сравнение различных структур:

  • Исследование MHEMT структур показало, что лучшей конструкцией является структура, содержащая метаморфный буфер с плавным увеличением постоянной решётки и сверхрешётками с большим числом периодов.
  • Образец В385 (HEMT на InP) обладает очень малой плотностью дефектов, структура точно соответствует спецификации.
  • Образец М2044 (MHEMT на InP с повышенной долей InAs в канале) имеет большую плотность дефектов.

Волков Николай Юрьевич

Исследование влияния вакуумной высокотемпературной обработки поверхности карбида кремния на параметры контактов Шоттки

В работе предложены и технически реализованы режимы быстрого термического отжига (БТО) образцов Ni-4H-SiC в вакууме при температурах 1000…1300оС на установке As-One. Показано, что кратковременный вакуумный отжиг 4H-SiC эпиструктур приводит к улучшению электрических параметров диодов с барьером Шоттки. Данное обстоятельство обусловлено термодеструкцией тонкого слоя диэлектрической природы, который формируется на поверхности карбида кремния в результате естественного окисления. Метод БТО можно использовать в технологии SiC-диодов с барьером Шоттки вместо ионного травления перед нанесением выпрямляющего контакта.

Гуревич Михаил Олегович

Расчёт энергетических параметров коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия

В выпускной работе проведён обзор литературы, позволивший выбрать наилучшие методики расчёта энергетических параметров коллоидных квантовых точек (ККТ) халькогенидов кадмия, в частности определения их размеров. Разработано программное обеспечение, реализующее математическую обработку экспериментальных данных и позволяющее на основе спектров поглощения и люминесценции ККТ вычислять размеры частиц.Рассчитаны характерные размеры ККТ с ядрами CdSe и CdSeZnS, покрытыми широкозонной оболочкой ZnS. Расчёт проведён для частиц, излучающих в диапазоне длин волн 500-700 нм.

Истомина Мария Сергеевна

Исследование пористых золь-гель нанокомпозитов на основе диоксидов кремния и олова, модифицированных фуллеренолом

В работе с помощью золь-гель технологии были синтезированы слои и порошки диоксидов кремния и олова. Система нанокомпозитов была модифицированна фуллеренолом для увеличения удельной поверхности. Слои, модифицированные фуллеренолом, использовались в качестве подложек для нанесения квантовых точек на основе сульфидов свинца. Свойства систем исследованы с помощью следующих методов: тепловая десорбция азота, капиллярная конденсация, рентгенофазовый анализ, атомно-силовая микроскопия и спектроскопия фотолюминесценции. Результаты показали, что добавленные фуллеренолы выступают в качестве избирательной матрицы, которые осуществляют отбор квантовых точек меньшего размера.

Канаев Максим Александрович

Разработка и исследование диода с барьером Шоттки на основе эпитаксиального алмаза

Представлены разработка и исследование электрофизических параметров диодных структур с барьером Шоттки на основе эпитаксиального алмаза p-типа проводимости. Смоделированы и изготовлены образцы диодных стркутур с барьером Шоттки вертикального и «псевдопланарного» типов. Исследования показали, что диодные структуры вертикального типа отличаются выскоим дифференциальным сопротивлением, низкими обратными токами и высокими обратными напряжениями. Диод «псевдопланарной» конфигурации имеет меньшее дифференциальное сопротивление, меньшее обратное напряжение и большие обратные токи. 

Козлович Любовь Игоревна

Создание и исследование люминесцентных структур на основе коллоидных квантовых точек

Работа посвящена созданию и исследованию люминесцентных структур на основе коллоидных квантовых точек CdS и CdSe. В ходе работы были созданы люминесцентные структуры, эталоном которых является спектр абсолютно черного тела при температурах 5500 К и 6504 К. Для этого были определены параметры взаимодействия коллоидных квантовых точек и проведено моделирование спектра люминофорной смеси с их учетом. Полученные люминофорные смеси были распределены в полимерной матрице. Изготовленные люминесцентные структуры характеризуются индексом цветопередачи, превышающим 95.

Корнеева Анастасия Владимировна

Исследование эффектов усиления излучения в структурах на основе коллоидных квантовых точек

В работе исследовался эффект усиления в структурах на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия. В ходе работы была разработана методика создания образцов, установка для проведения исследований. В результате был получен эффект усиления в структурах на основе коллоидных квантовых точек CdSe/ZnS с пиком люминесценции на 600 и 650 нм. Максимальный коэффициент усиления при этом составил kус≈4 при проведении исследований с внешним резонатором.

Меньщиков Владимир Игоревич

Ректенные преобразователи

Произведён анализ разработок ректенных преобразователей,  потенциальных источников электромагнитного излучения СВЧ диапазона. Выделен рабочий частотный диапазон и определена требуемая чувствительность ректенного преобразователя. Рассмотрены полупроводниковые диоды и выпрямительная схема преобразователя, рассчитаны её параметры. Произведено моделирование схемы и изготовлены 4 экспериментальных макета. Определена причина частотных ограничений - необходимость согласования зависимого от частоты импеданса диода и источника сигнала.

Петров Алексей Александрович

Исследование примесей в полупроводниковом алмазе методом спектроскопии адмиттанса

В работе изучались объемно-легированные и дельта-легированные бором слои алмаза, выращенные с использованием технологии химического парофазного осаждения. Методами спектроскопии адмиттанса измерены профили концентрации основных носителей заряда по глубине структур, а также энергии активации примеси. Также получены распределения концентрации носителей заряда и амплитуды пиков проводимости по площади образцов. Впервые методом частотной проводимости зарегистрирован отклик от дельта-слоя в полупроводниковом алмазе.

Рабчевский Демид Алексеевич

Разработка автоматизированной установки для измерения параметров динамической петли гистерезиса

Цель работы – создать установку для измерения параметров динамической петли гистерезиса.  В основе разработки лежит осциллографический метод измерения. Для реализации данного метода использована плата сбора информации NI 6034E. Написана программа на языке LabView. В работе описан алгоритм управляющей программы, приведена принципиальная схема измерительного блока, представляющего собой управляемый источник тока. Сконструированная установка отличается простотой в использовании, относительной погрешностью измеряемых параметров не более 3% и высокой степенью автоматизации измерительного процесса.

Созонтов Александр Владимирович

Получение и исследование коллоидных наночастиц золота

В работе исследованы методы получения коллоидных растворов наночастиц золота: метод Туркевича, метод восстановления аскорбиновой кислотой с использованием в качестве стабилизатора поверхностно активного вещества ЦТАБ (цетилтриметиламмонийбромида). Золи золота, полученные с помощью метода Туркевича наиболее стабильны, размер частиц равен порядка 20 нм. В золях, полученных с помощью восстановления ЗХВК (золотохлористоводородная кислота) аскорбиновой кислотой с изменением концентрации восстановителя можно варьировать размер частиц от 65 до 125 нм, растворы неустойчивые и быстро разрушаются. При добавлении поверхностно активного вещества ЦТАБ в реакционную смесь стабильность растворов была увеличена, а частицы имели размер в диапазоне от 72 до 154 нм.  Размеры частиц определялись двумя методами: лазерной дифракции и на основе спектрофотометрических данных.

Тадтаев Павел Олегович

Создание и исследование люминесцентных структур на основе органических слоев

Работа посвящена созданию и исследованию люминесцентных структур на основе органических слоёв. В ходе работы был создан ряд образцов на основе органических материалов, в том числе с внедрением в состав структур слоя коллоидных квантовых точек селенида кадмия. Исследованы оптические и электрические свойства образцов. Показана возможность управления спектром излучения люминесцентных структур за счёт включения в их состав слоя квантовых точек различных размеров. Обнаружены эффекты образования фрактальных микроструктур при электрическом пробое слоя оксида индия-олова.

Тишина Анастасия Владимировна

Разработка микрофлюидного модуля сортировки кластеров бактерий с актюатором перемещения на основе магнитной жидкости и логическим ключом

Цель работы – создание элемента управления потоками частиц на основе магнитной жидкости в лаборатории-на-чипе. Исследованы свойства двух видов магнитной жидкости (МЖ), выявлены характерные для них особенности, позволяющие оценить эффективность их использования в актюаторе. Изучены методы диспергирования МЖ в акустическом поле и в градиенте постоянного магнитного поля, показана эффективность последнего. Разработана топология и конструкция микрофлюидного ключа. Проведено тестирование позиционирования капель МЖ в микрофлюидной системе с логическим ключом и показана возможность использования разрабатываемого принципа.

Федосеев Александр Геннадьевич

Создание полупроводниковых тонких пленок методом ультразвукового спрей-пиролиза

В результате проведенных экспериментов созданы образцы однородных тонких пленок оксида цинка и оксида цинка, легированного алюминием. Полученные пленки характеризуются величиной коэффициента пропускания не менее 85 % в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, средней шероховатостью поверхности пленки порядка 40 нм и толщиной не более 400 нм. Пленки оксида цинка, легированного алюминием, имеют среднее значение сопротивления образца 200 кОм. Образцы были получены при помощи специально разработанной установки для ультразвукового спрей-пиролиза.

Атуонву Чинедум Уго

Разработка самовосстанавливающихся предохранителей

Объектом исследования является альтернативный способ защиты электрических цепей от перегрузки.

Цель работы – разработка самовосстанавливающихся предохранителей на основе гигроскопических солей и наблюдение их технических характеристик при разных условиях.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования, направленные на получение рабочего образца самовосстанавливающегося предохранителя на основе свойства гигроскопичности солей. В результате исследования разработан прототип самовосстанавливающегося предохранителя нового типа. Исследована зависимость сопротивления образца от температуры и от влажности. Также разработана схема проверки работоспособности образа. 

Нвезе Гидеон Изучукву

Исследование электрофизических свойств структур Pt-Al2O3-TiO2-Pt, полученных методом атомно-слоевого осаждения

В работе бакалавра изложены результаты исследования электрофизических свойств структур Pt/Al2O3/TiO2/Pt, полученных методом атомно-слоевого осаждения. Устойчивое биполярное переключение сопротивления с отношением Ron/Roff ~ 102 управляемое небольшим напряжением ± 0,8 В наблюдалось после процесса двухстадийной электроформовки. Мы предполагаем, что первый шаг нетривиального процесса двухстадийной электроформовки был связан с необратимым пробоем Al2O3-слоя.