Патенты автора Дорохин Михаил Владимирович (RU)
Изобретение относится к эпитаксиальной технологии производства термоэлектрических преобразователей с термоэлектрическим элементом в виде тонкой пленки высшего силицида марганца. Технический результат: повышение стабильности эксплуатационных свойств термоэлектрического элемента, определяемых его повышенной термоэлектрической добротностью в расширенном температурном интервале, устранение паразитной проводимости подложки при температуре выше 300°С, снижение ее теплопроводности и повышение радиационной стойкости. Сущность: способ производства термоэлектрического преобразователя включает изготовление термоэлектрического элемента в виде тонкой пленки высшего силицида марганца путем ее сублимационного формирования в вакууме на поверхности подложки. Предварительно изготавливают молекулярный источник составляющих сублимационного формирования методом электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС) порошковой смеси кремния и марганца со средним размером их частиц 0,5 мкм и соотношением их содержания в указанной смеси, соответствующим составу высшего силицида марганца Si1,75-δMn (δ=0,00-0,02) при режиме ЭИПС под давлением 50-70 МПа со скоростью нагрева порошковой смеси 50-100°С/мин до температуры 850-1050°С и выдержкой при ней в течение 10-30 мин. Далее осуществляют сублимационное формирование пленки высшего силицида марганца толщиной 60-100 нм методом импульсно-лазерного осаждения (ИЛО) в высоком вакууме на поверхность подложки, выполненной из сапфира или слюды и имеющей температуру 350°С с использованием изготовленного молекулярного источника в качестве мишени. Осаждение осуществляют лазерными импульсами длительностью 10 нс с частотой их повторения 10 Гц и временем осаждения 60-100 мин с помощью распыляющего лазерного пучка с его энергией в импульсе 110 мДж. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЙ СПИНОВЫЙ СВЕТОДИОД // 2748909
Изобретение относится к полупроводниковым приборам, касается магниторезистивного спинового светодиода, в котором с помощью магнитного поля можно независимо управлять интенсивностью излучения и степенью циркулярной поляризации. Магниторезистивный спиновый светодиод содержит спиновый светодиод и магниторезистивный элемент, последовательно расположенные друг над другом. При этом спиновый светодиод включает полупроводниковую часть, которая представляет собой светоизлучающую гетероструктуру, включающую полупроводниковую монокристаллическую подложку из арсенида галлия с проводимостью либо n-типа, либо p-типа, и последовательно расположенные на ней полупроводниковый буферный слой из арсенида галлия с проводимостью либо n-типа, либо p-типа, излучающий слой, представляющий собой квантовую яму, выполненный из твёрдого раствора состава InxGa1-xAs с содержанием In x=0,05-0,22, и полупроводниковый спейсерный слой из арсенида галлия. Над полупроводниковой частью спинового светодиода выполнен диэлектрический слой из оксида алюминия, и ферромагнитный контакт Шоттки, выполненный из ферромагнитного сплава CoPt или ферромагнитного сплава CoPd. Спиновый светодиод отделен от магниторезистивного элемента диэлектрическим слоем из оксида алюминия, и слоем немагнитного металла, выполненным над ферромагнитным контактом Шоттки. Над слоем немагнитного металла выполнен магниторезистивный элемент, включающий буферный слой из хрома, нижний ферромагнитный слой, немагнитный слой из меди, верхний ферромагнитный слой, и защитный слой из галлида марганца MnxGa5 (x=2-3), базовый электрод к подложке. Причем диэлектрический слой, ферромагнитный контакт Шоттки и слой немагнитного металла выполнены друг над другом таким образом, что образуют круглый контакт диаметром 0,05-1 мм, а вокруг контакта сформирована область, изолированная от протекания электрического тока. Изобретение обеспечивает повышение информационной ёмкости полупроводниковых элементов, являющихся ячейками памяти в схемах хранения, передачи и обработки информации. 10 з.п. ф-лы, 3 пр., 7 ил.
Настоящее изобретение относится к способам изготовления магниторезистивного спинового светодиода, в котором с помощью магнитного поля можно независимо управлять интенсивностью излучения и степенью циркулярной поляризации. Способ включает формирование полупроводниковой части магниторезистивного спинового светодиода, представляющей собой светоизлучающую гетероструктуру, путем выращивания структур на полупроводниковой монокристаллической подложке из арсенида галлия с проводимостью либо n-типа, либо p-типа, методом МОС-гидридной эпитаксии при атмосферном давлении в потоке водорода, при температуре 500-650°C. Для формирования полупроводникового буферного слоя и полупроводникового спейсерного слоя из арсенида галлия используют триметилгаллий и арсин при соотношении потока триметилгаллия к потоку арсина 1,1-1,8. Для формирования излучающего слоя, представляющего собой квантовую яму, выполненную из твёрдого раствора InxGa1-xAs, используют триметилгаллий, триметилиндий и арсин. Рост слоев осуществляют со скоростью 1-10 А/с. В процессе роста осуществляют легирование слоёв из арсенида галлия, используя импульсное лазерное распыление мишеней непосредственно в реакторе. При этом для создания арсенида галлия n-типа проводимости используют мишени кремния, а для создания арсенида галлия p-типа проводимости используют мишени цинка. Осуществляют нанесение на поверхность полученной светоизлучающей гетероструктуры ферромагнитных контактов Шоттки и немагнитной металлической прослойки методом электронно-лучевого испарения. Для этого в способе по 1 варианту на полупроводниковом спейсерном слое через маску сначала выращивают диэлектрический слой из Al2O3 при температуре 150-250°C, затем формируют ферромагнитный контакт Шоттки из CoPt при температуре 200-400°C, затем при температуре 50-100°C наносят слой из немагнитного металла. Рост слоев производят при давлении остаточных газов 5*10-6 Торр. Формируют контакты диаметром 0,05-1 мм, которые закрывают фоторезистом и производят фотолитографию по фотошаблону. В способе по 2 варианту методом электронно-лучевого испарения сначала выращивают диэлектрический слой из Al2O3 при температуре 150-250°C, затем формируют ферромагнитный контакт Шоттки из сплава CoPd при температуре 150-400°C, затем при температуре 50-100°C наносят слой из немагнитного металла. После формирования диэлектрического слоя из Al2O3, ферромагнитного слоя из CoPd и немагнитного слоя наносят фоторезист, производят фотолитографию по фотошаблону и стравливают указанные слои в области вокруг участков, которые закрыты фоторезистом. Формируют контакты диаметром 0,05-1 мм. Далее, с использованием ускорителя производят ионную имплантацию области вокруг участков закрытых фоторезистом, ионами He++ с энергией 10-40 кэВ и дозой 1013-1014 см2. Затем без удаления фоторезиста методом электронно-лучевого испарения в вакууме наносят диэлектрический слой из Al2O3. Рост производят при давлении остаточных газов 5*10-6 Торр и температуре 150-250°C. После проведения имплантации и нанесения диэлектрика фоторезист удаляют. Далее, осуществляют формирование магниторезистивного элемента методом электронно-лучевого испарения в вакууме при давлении остаточных газов в камере 5*10-6 Торр. При этом сначала наносят буферный слой хрома при температуре 120-200°C. Для нанесения ферромагнитных слоёв магниторезистивного элемента из тигля распыляют сплав Co90Fe10 для формирования немагнитного слоя, разделяющего два ферромагнитных слоя магниторезистивного элемента, из тигля распыляют медь. Нанесение ферромагнитных слоев и разделяющего их немагнитного слоя производят при температуре 50-100°C. Осуществляют формирование защитного слоя из GaMn методом импульсного лазерного осаждения в вакууме, состав которого соответствует химической формуле MnxGa5 (x=2-3). При этом рост производят при давлении остаточных газов 10-5-10-6 Торр и температуре 200-400°C. Сформированную структуру раскалывают на отдельные магниторезистивные спиновые светодиоды таким образом, чтобы на каждом из них был один сформированный контакт. Осуществляют формирование базового контакта к подложке. Техническим результат заключается в повышении информационной ёмкости полупроводниковых элементов, являющихся ячейками памяти в схемах хранения, передачи и обработки информации. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к порошковой металлургии, касается способа получения термоэлектрического материала n-типа проводимости на основе тройного твердого раствора Gex-δSi1-xSbδ (x=0,26-0,36; δ=0,008-0,01), который может использоваться при изготовлении среднетемпературных термоэлектрических генераторов возобновляемой энергии, работающих в диапазоне температур 50-490 °С (223-763 K). Способ получения термоэлектрического материала n-типа проводимости на основе тройного твердого раствора Gex-δSi1-xSbδ при x=0,26-0,36, δ=0,008-0,01 включает подготовку исходных компонентов из монокристаллических слитков Ge, Si и Sb, подготовку порошковой смеси путём двухстадийного размола, который осуществляют путем предварительного дробления и измельчения слитков Ge, Si и Sb с помощью мельницы на базе вибрационного грохота, а затем путём заливки измельчённых частиц спиртом и их размола в инертной атмосфере с помощью шаровой мельницы, спекание-прессование путем засыпки порошковой смеси в графитовую пресс-форму с получением компакта и последующее электроимпульсное плазменное спекание. Проводят подготовку исходных компонентов из монокристаллических слитков Ge (99,9999%), Si (99,9999%) и Sb (99,95%), которые берут при следующем соотношении, ат.%: Ge 33-36,1, Si 63-66, Sb 0,9-1, размол измельченных частиц исходных компонентов в шаровой мельнице ведут с получением порошка с размером частиц в диапазоне 0,1-1 мкм, электроимпульсное плазменное спекание ведут при температуре 1020-1050 °С и при давлении 50-70 МПа со скоростью нагрева порошкового компакта 50-300 °С/мин. Снижается токсичность производства, повышается производительность и упрощается способ за счёт сокращения количества технологических операций и их длительности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа определения знака циркулярной поляризации света. Знак циркулярной поляризации света определяется путем воздействия света на снабженный двумя электродами фоторезистивный элемент, чувствительный к смене знака циркулярной поляризации, измерения электрического сопротивления между электродами и определения знака циркулярной поляризации света по совпадению величины измеренного сопротивления с величиной предварительно откалиброванного сопротивления между электродами этого же фоторезистивного элемента. В качестве фоторезистивного элемента используют МДП наноструктуру, состоящую из металлического слоя на основе CoPt, диэлектрического слоя на основе Al2O3 и/или SiO2 и полупроводникового слоя на основе гетероструктуры InGaAs/GaAs, сформированных на непроводящей подложке. Технический результат заключается в обеспечении возможности подстройки чувствительности оптически активного элемента к смене определяемого знака поляризации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД // 2400866
Изобретение относится к светоизлучающим диодам, которые используются в оптической связи, в оптических компьютерах и т.п
