С помощью предложенных электрических моделей и разработанного комплекса программ EC--RTS--NANODEV проведено теоретическое исследование нескольких простых приборных структур, включающих резонансно-туннельные диоды. Показано, что проанализированные структуры могут использоваться в качестве элементов многозначной логики, преобразователей частоты и генераторов самых различных сигналов, включая гармонические, релаксационные и хаотические.

Разработана физико-математическая модель и программа динамического моделирования BEAM2HD, которая позволяет моделировать процесс одно- или двухпучковой высокодозной ионной имплантации в многослойные и многокомпонентные мишени. При этом число слоев не превышает трех, а число разных типов атомов в каждом слое не превышет семи. Моделирование реализовано методом Монте-Карло. Приводятся численные результаты работы по формированию сверхтвердных слоев Cx-> 3Ny-> 4 путем двухпучковой высокодозной ионной имплантации азота в многослойную систему Si3N4/C/Si3N4/Si.

С помощью угловых зависимостей коэрцитивной силы, кривых необратимой восприимчивостим и delta M-кривых проводится исследование взаимосвязи структурных характеристик с межкристаллитным магнитным взаимодействием и процессами перемагничивания в "сплошных" пленках сплавов Co--W, Co--Ni--W и Co-содержащих металоксидных гетероструктурах на поверхности алюминия.

Тонкие пленки полиимида были имплантированы ионами Ar+ и Ar2+ с энергиями 40 и 80 keV соответственно в широком интервале доз 2.5· 1014-1.5· 1017 cm-2 и плотностей ионного тока 1-16 muA/cm2. Изучено влияние режимов ионной имплантации на электрические, парамагнитные и оптические характеристики приповерхностного слоя полимера, модифицированного ионным облучением. Показано, что эффект радиационно-стимулированного термолиза полиимида и особенности его химического строения обусловливают монотонный рост электропроводности облученного слоя с увеличением плотности ионного тока при заданной дозе имплантации. Напротив, при неизменной плотности ионного тока с увеличением дозы имплантации наблюдается скачкообразный характер роста электропроводности, а также снижение концентрации парамагнитных центров и оптического пропускания модифицированного слоя полиимида. Наблюдаемые зависимости электрофизических характеристик полимера от дозы имплантации и плотности тока интерпретируются в рамках модели структурной перестройки карбонизированной фазы полимера, формируемой в условиях ионного облучения.

Предсказывается эффект однонаправленного распространения поверхностных электромагнитных волн на границе раздела изотропной фарадеевской среды и изотропной оптически неактивной среды. Такие волны могут быть возбуждены, когда напряженность внешнего магнитного поля превышает некоторое пороговое значение. Проводится анализ решений дисперсионного уравнения и устанавливаются условия существования поверхностных волн.

Приведены результаты сравнительного анализа поверхности электролитически осажденных пленок CoxCu100-x (x=8, 11 и 20 at%) толщиной до 1 mum и пленок толщиной до 0.2 mum, полученных осаждением продуктов распыления мишеней, составленных из электроосажденных пленок соответствующего состава, пучком ионов аргона. Использованы методы атомно-силовой микроскопии, растровой электронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Данные последней свидетельствуют об отсутствии кобальта на поверхности электроосажденных пленок, о его наличии в объеме и на поверхности пленок, полученных ионным распылением, о менее существенных расхождениях в линиях фотоэлектронных спектров меди у пленок одного состава, полученных разными способами. Для объяснения полученных результатов предложена качественная модель, согласно которой процессы слияния субзерен основной медной компоненты в крупные образования с последующим приобретением ими на свободной поверхности вида островков правильной овальной формы способствуют миграции атомов кобальта со свободной поверхности в область приповерхностных пор. Наличие определенной доли высокоэнергетических частиц в потоке продуктов распыления мишеней и бомбардировка ими фронта поверхности роста пленок, полученных ионным распылением, сопровождается внедрением наиболее быстрых распыленных атомов кобальта в медную матрицу в виде точечных дефектов.

Впервые рассмотрена применимость модели термического пика для описания процессов дефектообразования и трекообразования в полупроводниковых кристаллах. Рассмотрено влияние таких параметров модели, как теплоемкость, теплопроводность, коэффициент электрон-фононной связи как функций температуры. Сравнение теоретических данных с результатами экспериментов для кристаллов InP и Ge, облучаемых тяжелыми ионами сверхвысоких энергий, свидетельствует об адекватности этого подхода и возможности получать количественные данные для таких характеристик, как температура локальной области около траектории иона, диаметры расплавленной области и экспериментально регистрируемой трековой области. В частности, предсказанный теоретически диаметр цилиндрической расплавленной области, образующейся при прохождении ионов Xe+ с энергией 250 MeV в InP, составляет 20 nm, а диаметры регистрируемых методом просвечивающей электронной микроскопии поперечного сечения треков составляют 7-15 nm.

Исследована зависимость оптических и электрических свойств золотых пленок толщиной от менее 1 до 8 nm, полученных методом ионно-лучевого распыления с использованием ионов аргона и кислорода. Показано, что свойства пленок не зависят от типа применявшихся для распыления ионов. Установлено, что пленки толщиной от 1 до 5 nm являются сплошными и обладают высокой прозрачностью. Получены методом ионно-лучевого распыления ионами кислорода омические контакты NiOx/Au к p-GaN.

Решена задача о проникновении низкочастотного электрического поля через тонкостенный бесконечный проводящий цилиндр, на оси которого находится идеально тонкая незамкнутая эллипсоидная проводящая оболочка, методом парных уравнений с использованием соответствующих теорем сложения и усредненных граничных условий. Численно исследовано влияние угла раствора незамкнутой эллипсоидальной оболочки на коэффициент ослабления поля внутри этой оболочки для некоторых геометрических параметров экранов.

Рассмотрена нелинейная генерация разностной моды в инжекционном полупроводниковом лазере с квантовыми ямами. Предложена конструкция лазера на основе гетероструктуры InGaAs/GaAs/InGaP, обеспечивающая генерацию двух лазерных мод в диапазоне 1 mum и разностной моды в гофрированном волноводе в диапазоне 10-20 mum. Показано, что в лазере с шириной волновода 100 mum при мощностях коротковолновых мод 10 W мощность разностной моды среднего ИК диапазона при комнатной температуре может быть несколько микроватт.