Disertacijoje nagrinėjama, kaip padidinti susiaurintų spinduliuotės jutiklių jautrį. Taip pat disertacijoje siekiama ištirti mikrobangų spinduliuotės poveikį susiaurintiems puslaidininkiniams dariniams ir atskleisti stebimų efektų fizinę prigimtį bei nustatyti bandinių struktūros įtaką detektuojamo signalo dydžiui. Darbe sprendžiami tokie pagrindiniai uždaviniai: tiriamos įvairialyčių susiaurintų puslaidininkinių darinių savybės, priklausančios nuo darinių sluoksnių kokybės ir puslaidininkinių medžiagų parametrų bei analizuojamos savybės, priklausančios nuo stipriai legiruoto puslaidininkinio sluoksnio laidumo, nuo skiriamojo sluoksnio storio ir nuo sklendės pobūdžio metalizacijos. Siekiant užsibrėžto tikslo, buvo gaminami ir tiriami susiaurinti skirtingi įvairialyčiai dariniai (AlGaAs/GaAs, AlGaAs/InGaAs/GaAs) ir n-GaAs dariniai. Disertaciją sudaro penki skyriai, kurių paskutinis – rezultatų apibendrinimas. Pirmajame (įvadiniame) skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašomas mokslinis darbo naujumas, pristatomi autoriaus pranešimai, disertacijos struktūra. Antrasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Jame apžvelgiami elektromagnetinės spinduliuotės detektavimo principai, aptariamos šiluminės ir bigradientinės elektrovaros susidarymo priežastys, AlGaAs/GaAs įvairialytė sandūra, selektyvusis legiravimas bei puslaidininkinių prietaisų fizikinės galimybės. Trečiajame skyriuje pateikta eksperimento tyrimo metodika. Išsamiai... [toliau žr. visą tekstą] / The thesis presents the investigation on how to increase the sensitivity of the narrowed sensors of radiation. Also the thesis also deals with the attempts to analyze the influence of the microwave radiation on to the narrowed semiconductor formations and to reveal the physical nature of the observed effects as well as to determine the influence of structure of the samples on the detected signal magnitude. The work solves the following major tasks: the characteristics of the narrowed semiconductor heterostructures depending on the quality of the modulation layers and on the parameters of the semiconductor materials as well as the characteristics, depending on the selectively doped structure, on the conductivity of the highly doped semiconductor layer, and on the thickness of the separating layer, and the type of metallization of the gate. In order to achieve the goal there were produced and investigated narrowed different heterostructures (AlGaAs/GaAs, AlGaAs/InGaAs/GaAs) and n-GaAs structures. The thesis consists of four chapters, the final one is the generalization of the results. The first chapter (introductory) deals with the actuality of the problem, the aim and the tasks are stated, the novelty of the scientific research is described, the reports of the author are presented together with the publications, and the structure of the thesis. The second chapter is assigned to the review of the literature. It presents the principals of electromagnetic radiation detection... [to full text]

Tyrimų tikslas. Ištirti kietakūnio apšvietimo, pagrįsto šviesą emituojančių diodų technologija, panaudojimo galimybes žalumyninių daržovių, želmenų ir daigintų sėklų vidinės kokybės rodikliams valdyti. Mokslinis naujumas. Pirmą kartą nustatyta, kad raudona 638 nm šviesa ir jos derinys su raudona 669 nm, mėlyna 447 nm ir tolimąja raudona 731 nm šviesa paskatina nitratų redukcijos procesus salotose ir kitose žalumyninėse daržovėse. Nustatyta, kad reikšmingam teigiamam efektui žalumyninių daržovių vidinei kokybei pasiekti pakanka jas švitinti didelio tankio fotosintetiškai aktyvios raudonos 638 nm spinduliuotės srautu ~72 h prieš planuojamą derliaus nuėmimą. Pirmą kartą įvertintas kietakūnio apšvietimo spektro efektas skirtingų lietuviškų javų želmenų, lapinių ridikėlių ir daigintų sėklų antioksidacinėms savybėms. Nustatytas teigiamas raudonų 638, 669 nm, mėlynos 447 nm ir tolimosios raudonos 731 nm bangų ilgių deriniui papildomų žalios 518 nm ir geltonos 595 nm šviesos efektas natūraliai aukštomis bioaktyvių medžiagų koncentracijomis audiniuose išsiskiriančių žalumyninių daržovių ir želmenų antioksidacinėms savybėms. Darbo praktinė svarba. Įvertintos originalios konstrukcijos kietakūnio apšvietimo įrenginių taikymo žalumyninių daržovių vidinei kokybei gerinti galimybės. Remiantis darbe nustatytais dėsningumais, parengtas ir patentuotas žalingų nitratų kiekio augaluose sumažinimo, apšvitinant kietakūnio šviestuvo sukuriamu šviesos srautu, metodas ir įrenginys. Atliktų tyrimų... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of the research was to investigate the usability of the solid state lighting, based on light emitting diode technology, for the management of nutritional quality indices in green vegetables and sprouts. Scientific originality. It was determined for the first time, that red 638 nm light and its combination with blue 447 nm, red 669 nm and far red 731 nm light promoted nitrate reduction processes in lettuce and other green vegetables. It is enough to irradiate green vegetables with the high flux of photosyntheticaly active 638 nm red light for ~72 h before harvesting for the pronounced positive effect on their internal quality. The effect of the solid-state lighting spectra on antioxidant properties of Lithuanian cereal greens, leafy radish and sprouted seeds was evaluated for the first time. The positive effect of green 518 nm and yellow 595 nm light, supplemental for the red 638, 669 nm light, blue 447 nm and far red 731 nm light on the antioxidant properties of green vegetables and sprouts, naturally containing higher concentrations of bioactive compounds, was determined. Practical value of the work. Solid-state lighting application possibilities for the improvement of green vegetable internal quality were evaluated. According to defined trends, the method and apparatus for the reduction of harmful nitrates in plants, when irradiating plants with the light flux generated by semiconductor lighting unit, was designed and patented. The complex investigations and... [to full text]

Tyrimų tikslas. Ištirti kietakūnio apšvietimo, pagrįsto šviesą emituojančių diodų technologija, panaudojimo galimybes žalumyninių daržovių, želmenų ir daigintų sėklų vidinės kokybės rodikliams valdyti. Mokslinis naujumas. Pirmą kartą nustatyta, kad raudona 638 nm šviesa ir jos derinys su raudona 669 nm, mėlyna 447 nm ir tolimąja raudona 731 nm šviesa paskatina nitratų redukcijos procesus salotose ir kitose žalumyninėse daržovėse. Nustatyta, kad reikšmingam teigiamam efektui žalumyninių daržovių vidinei kokybei pasiekti pakanka jas švitinti didelio tankio fotosintetiškai aktyvios raudonos 638 nm spinduliuotės srautu ~72 h prieš planuojamą derliaus nuėmimą. Pirmą kartą įvertintas kietakūnio apšvietimo spektro efektas skirtingų lietuviškų javų želmenų, lapinių ridikėlių ir daigintų sėklų antioksidacinėms savybėms. Nustatytas teigiamas raudonų 638, 669 nm, mėlynos 447 nm ir tolimosios raudonos 731 nm bangų ilgių deriniui papildomų žalios 518 nm ir geltonos 595 nm šviesos efektas natūraliai aukštomis bioaktyvių medžiagų koncentracijomis audiniuose išsiskiriančių žalumyninių daržovių ir želmenų antioksidacinėms savybėms. Darbo praktinė svarba. Įvertintos originalios konstrukcijos kietakūnio apšvietimo įrenginių taikymo žalumyninių daržovių vidinei kokybei gerinti galimybės. Remiantis darbe nustatytais dėsningumais, parengtas ir patentuotas žalingų nitratų kiekio augaluose sumažinimo, apšvitinant kietakūnio šviestuvo sukuriamu šviesos srautu, metodas ir įrenginys. Atliktų tyrimų... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of the research was to investigate the usability of the solid state lighting, based on light emitting diode technology, for the management of nutritional quality indices in green vegetables and sprouts. Scientific originality. It was determined for the first time, that red 638 nm light and its combination with blue 447 nm, red 669 nm and far red 731 nm light promoted nitrate reduction processes in lettuce and other green vegetables. It is enough to irradiate green vegetables with the high flux of photosyntheticaly active 638 nm red light for ~72 h before harvesting for the pronounced positive effect on their internal quality. The effect of the solid-state lighting spectra on antioxidant properties of Lithuanian cereal greens, leafy radish and sprouted seeds was evaluated for the first time. The positive effect of green 518 nm and yellow 595 nm light, supplemental for the red 638, 669 nm light, blue 447 nm and far red 731 nm light on the antioxidant properties of green vegetables and sprouts, naturally containing higher concentrations of bioactive compounds, was determined. Practical value of the work. Solid-state lighting application possibilities for the improvement of green vegetable internal quality were evaluated. According to defined trends, the method and apparatus for the reduction of harmful nitrates in plants, when irradiating plants with the light flux generated by semiconductor lighting unit, was designed and patented. The complex investigations and... [to full text]

Thin dielectric passivation layer is one of the basic construction elements in semiconductor device technology. There are few materials, from which the layers may be manufactured. They are oxides mainly, with Si02 as the most popular of them, although, the phosphor- and boron-silicon glasses are used as passivation layers, too. In choosing a passivant of power thyristors and diodes, there are two important considerations in addition to the usual requirement for providing uniform high breakdown voltage via substrate. One consideration is the thermal stability of the passivant to subsequent high-temperature processes. The other consideration is the bias-temperature stability of the passivation layers affecting the operation life expectancy of a device. In the technology of thyristors and diodes on silicon substrates the bias-breakdown voltage is not uniform over substrate due to non-homogeneity of passivated surface of the p-n junction. In this work, passivation of moat surface by means of electrochemical etching, formation of hydrogen-rich porous silicon layers and glass in-melting steps has been investigated. Passivation quality was controlled by the measurements of surface recombination characteristics after each technological step using a non-invasive technique, which employed microwave probed photoconductivity transients (MW-PCT). It has been shown that electrochemical etching - glass melting steps involved in passivation technological procedures resulted in a decrease of... [to full text] / Puslaidininkinių prietaisų pramušimo įtampos valdymas formuojant griovelį periferiniame perimetre yra viena iš labiausiai paplitusių technologinių operacijų, gaminant galios diodus bei tiristorius Si pagrindu. Aukštavolčių didelės galios puslaidininkinių prietaisų, kurie dirba kelių tūkstančių amperų diapazone, o uždarymo įtampa iki kelių tūkstančių voltų, didelė problema elektrinio lauko pasiskirstymas ties kristalo briauna, kur p-n sandūra išeina į paviršių ir kur vyksta griūtinis krūvininkų skaičiaus didėjimas. Darbo stabilumui užtikrinti būtina pasyvuoti paviršių kristalo periferijoje, ant profiliuoto krašto. Šiame darbe išanalizuota galingų puslaidininkinių struktūrų konstrukcija, pagrindinės charakteristikos, parametrų tarpusavio ryšis, taip pat technologinis procesas ir jo ypatumai. Išanalizuotos technologinio gamybos maršruto silpniausios pozicijos. Nustatyta izoliacinių griovelių ėsdinimo charakteristikų priklausomybė nuo ėsdiklio sudėties, nuo ėsdinimo įrenginio struktūros ir nuo ėsdiklio temperatūros kitimo. Sukurta stiklo pasyvacijos difuzinės krosnies monitoringo sistema, kuri skirta aukštų temperaturų ir dujų srautų matavimui proceso metu. Rekombinacijų charakteristikų kitimo pagalba, matuojant be kontakte MW-PCT technika, įvertinama izoliacinių griovelių pasyvacijos kokybė. Technologiniame gamybos maršrute, po izoliacinio griovelio ėsdinimo operacijos, prieš stiklo pasyvaciją sudarinėjamas porėtojo silicio sluoksnis, taip pat siūloma įvesti homogeniškumo... [toliau žr. visą tekstą]

Puslaidininkinių prietaisų pramušimo įtampos valdymas formuojant griovelį periferiniame perimetre yra viena iš labiausiai paplitusių technologinių operacijų, gaminant galios diodus bei tiristorius Si pagrindu. Aukštavolčių didelės galios puslaidininkinių prietaisų, kurie dirba kelių tūkstančių amperų diapazone, o uždarymo įtampa iki kelių tūkstančių voltų, didelė problema elektrinio lauko pasiskirstymas ties kristalo briauna, kur p-n sandūra išeina į paviršių ir kur vyksta griūtinis krūvininkų skaičiaus didėjimas. Darbo stabilumui užtikrinti būtina pasyvuoti paviršių kristalo periferijoje, ant profiliuoto krašto. Šiame darbe išanalizuota galingų puslaidininkinių struktūrų konstrukcija, pagrindinės charakteristikos, parametrų tarpusavio ryšis, taip pat technologinis procesas ir jo ypatumai. Išanalizuotos technologinio gamybos maršruto silpniausios pozicijos. Nustatyta izoliacinių griovelių ėsdinimo charakteristikų priklausomybė nuo ėsdiklio sudėties, nuo ėsdinimo įrenginio struktūros ir nuo ėsdiklio temperatūros kitimo. Sukurta stiklo pasyvacijos difuzinės krosnies monitoringo sistema, kuri skirta aukštų temperaturų ir dujų srautų matavimui proceso metu. Rekombinacijų charakteristikų kitimo pagalba, matuojant be kontakte MW-PCT technika, įvertinama izoliacinių griovelių pasyvacijos kokybė. Technologiniame gamybos maršrute, po izoliacinio griovelio ėsdinimo operacijos, prieš stiklo pasyvaciją sudarinėjamas porėtojo silicio sluoksnis, taip pat siūloma įvesti homogeniškumo... [toliau žr. visą tekstą] / Thin dielectric passivation layer is one of the basic construction elements in semiconductor device technology. There are few materials, from which the layers may be manufactured. They are oxides mainly, with Si02 as the most popular of them, although, the phosphor- and boron-silicon glasses are used as passivation layers, too. In choosing a passivant of power thyristors and diodes, there are two important considerations in addition to the usual requirement for providing uniform high breakdown voltage via substrate. One consideration is the thermal stability of the passivant to subsequent high-temperature processes. The other consideration is the bias-temperature stability of the passivation layers affecting the operation life expectancy of a device. In the technology of thyristors and diodes on silicon substrates the bias-breakdown voltage is not uniform over substrate due to non-homogeneity of passivated surface of the p-n junction. In this work, passivation of moat surface by means of electrochemical etching, formation of hydrogen-rich porous silicon layers and glass in-melting steps has been investigated. Passivation quality was controlled by the measurements of surface recombination characteristics after each technological step using a non-invasive technique, which employed microwave probed photoconductivity transients (MW-PCT). It has been shown that electrochemical etching - glass melting steps involved in passivation technological procedures resulted in a decrease of... [to full text]

Spontaneous parametric down conversion (SPDC) – incoherent light scattering – is one of the main entangled photons source applied in quantum optics experiments. The tradition to pump SPDC by laser radiation was established from the very first SPDC experiments in 1968. The aim of this thesis was experimentally to investigate the ability to generate an SPDC pumping by both temporal and spatially incoherent radiation - a high-power blue LED. Weak SPDC signals were registered with high sensitivity CCD cameras, photons coincidences were detected with photon counters. The theoretical simulations were performed in parallel with experiments. Therefore, mathematical simulation code was written in order to estimate the SPDC power distribution and simulate photon coincidence experiment changing the properties of pump beam and detection system. Experimental results reveal that incoherent light sources can be good alternative for the laser systems in order to generate average quality biphoton fields especially in those experiments in which low biphoton field coherency would be advantage. The main advantages of the incoherent sources over laser systems are low cost, simple production technology and the huge commercial variety of different wavelength sources. / Parametrinė fluorescencija (PF) – nekoherentinė šviesos sklaida – yra vienas pagrindinių susietųjų fotonų šaltinių taikomų kvantinės optikos eksperimentuose. Nuo pat pirmųjų PF eksperimentinių tyrimų 1968 metais įsigalėjo tradicija šį reiškinį žadinti išimtinai lazerine spinduliuote. Šios disertacijos tikslas – eksperimentiškai ištirti galimybę generuoti PF tiek laikiškai, tiek ir erdviškai nekoherentine spinduliuote – didelės galios šviesos diodu. Atliekant tyrimus didelio jautrio CCD kamera buvo registruojami silpni PF signalai, pavienių fotonų skaitliukais buvo registruojami fotonų sutapimai,. Lygiagrečiai eksperimentiniams tyrimams buvo atliekami teoriniai skaičiavimai. Šiuo tikslu buvo parašytas matematinio modeliavimo programinis kodas, skirtas įvertinti PF erdvinį galios pasiskirstymą bei modeliuoti fotonų sutapimų eksperimentą, keičiant kaupinimo pluošto ir detekcijos sistemos savybes. Šio darbo rezultatai atskleidžia, kad nekoherentiniai šaltiniai gali būti puiki alternatyva lazerinėms sistemoms siekiant žadinti vidutinės kokybės dvyninius laukus, ypatingai tokiose tyrimų srityse, kuriose mažas dvyninio lauko koherentiškumas būtų didžiulis privalumas. Pagrindiniai nekoherentinių šaltinių pranašumai prieš lazerines sistemas: maža kaina, paprasta gamybos technologija ir didžiulė komercinė skirtingo bangos ilgio šaltinių įvairovė.

Aukštųjų energijų fizikos eksperimentuose plačiai taikomi puslaidininkiniai pin struktūros dalelių detektoriai jonizuojančiosioms dalelėms registruoti. Radiacinė spinduliuotė sukuria defektus medžiagoje ir neigiamai įtakoja detektorių parametrus, todėl būtina charakterizuoti apšvitintus detektorius ieškant būdų, kaip juos patobulinti. Apšvitintų detektorių charakterizavimui taikomi volt-amperinių, volt-faradinių būdingųjų dydžių matavimai ir analizė, giliųjų lygmenų talpinė bei šiluma skatinamų srovių spektroskopija. Tačiau stipriai apšvitintuose detektoriuose, kai defektų koncentracija viršija legirantų koncentraciją bei išauga nuotėkio srovė, šie metodai negali būti taikomi siekiant korektiškai įvertinti radiacinių defektų parametrus. Šiame darbe buvo sukurti modeliai, apibūdinantys slinkties sroves, tekančias detektoriuje dėl elektrinio lauko persiskirstymo keičiantis išorinei įtampai arba elektriniame lauke judant injektuotam krūviui. Šie modeliai buvo pritaikyti naujų metodikų sukūrimui, kurios įgalina įvertinti krūvio pernašos, pagavimo, rekombinacijos/generacijos parametrus stipriai apšvitintuose detektoriuose po apšvitos. Sukurti metodai buvo pritaikyti defektų spektroskopijai ir skersinei žvalgai sluoksninėse struktūrose bei defektų evoliucijos tyrimams apšvitos metu. Disertacijoje pateikti ir aptarti apšvitintų detektorių ir apšvitos metu pasireiškiančios parametrų kaitos rezultatai. Elektronikos grandynuose plačiai naudojami galios pin struktūros diodai, kurie... [toliau žr. visą tekstą] / In high energy physics experiments the semiconductor particle detectors of pin structure are commonly employed for tracking of the ionising particles. However, ionising radiation creates defects and consequently affects the parameters of particle detectors. Therefore, it is necessary to characterize irradiated detectors and search for the new approaches on how to suppress or control the degradation process. Measurements of current-voltage, capacitance-voltage characteristics as well as deep level transient spectroscopy, thermally stimulated currents spectroscopy are employed for the characterization of irradiated particle detectors. At high irradiation fluences when defects concentration exceeds that of dopants, a generation current increases and, thus, the above mentioned techniques can not be applied for the correct evaluation of defect parameters. In this work, models describing displacement currents in detectors due to redistribution of electric field determined by variations of external voltage or a moving charge in electric field are discussed. These models were applied for creation of the advanced techniques which allow evaluating of charge transport, trapping and recombination/generation parameters in heavily irradiated detectors after irradiation. These techniques were applied for the spectroscopy of deep levels associated with defects, for cross-sectional scans within layered junction structures as well as for examination of defects evolution during irradiation. In... [to full text]

In high energy physics experiments the semiconductor particle detectors of pin structure are commonly employed for tracking of the ionising particles. However, ionising radiation creates defects and consequently affects the parameters of particle detectors. Therefore, it is necessary to characterize irradiated detectors and search for the new approaches on how to suppress or control the degradation process. Measurements of current-voltage, capacitance-voltage characteristics as well as deep level transient spectroscopy, thermally stimulated currents spectroscopy are employed for the characterization of irradiated particle detectors. At high irradiation fluences when defects concentration exceeds that of dopants, a generation current increases and, thus, the above mentioned techniques can not be applied for the correct evaluation of defect parameters. In this work, models describing displacement currents in detectors due to redistribution of electric field determined by variations of external voltage or a moving charge in electric field are discussed. These models were applied for creation of the advanced techniques which allow evaluating of charge transport, trapping and recombination/generation parameters in heavily irradiated detectors after irradiation. These techniques were applied for the spectroscopy of deep levels associated with defects, for cross-sectional scans within layered junction structures as well as for examination of defects evolution during irradiation. In... [to full text] / Aukštųjų energijų fizikos eksperimentuose plačiai taikomi puslaidininkiniai pin struktūros dalelių detektoriai jonizuojančiosioms dalelėms registruoti. Radiacinė spinduliuotė sukuria defektus medžiagoje ir neigiamai įtakoja detektorių parametrus, todėl būtina charakterizuoti apšvitintus detektorius ieškant būdų, kaip juos patobulinti. Apšvitintų detektorių charakterizavimui taikomi volt-amperinių, volt-faradinių būdingųjų dydžių matavimai ir analizė, giliųjų lygmenų talpinė bei šiluma skatinamų srovių spektroskopija. Tačiau stipriai apšvitintuose detektoriuose, kai defektų koncentracija viršija legirantų koncentraciją bei išauga nuotėkio srovė, šie metodai negali būti taikomi siekiant korektiškai įvertinti radiacinių defektų parametrus. Šiame darbe buvo sukurti modeliai, apibūdinantys slinkties sroves, tekančias detektoriuje dėl elektrinio lauko persiskirstymo keičiantis išorinei įtampai arba elektriniame lauke judant injektuotam krūviui. Šie modeliai buvo pritaikyti naujų metodikų sukūrimui, kurios įgalina įvertinti krūvio pernašos, pagavimo, rekombinacijos/generacijos parametrus stipriai apšvitintuose detektoriuose po apšvitos. Sukurti metodai buvo pritaikyti defektų spektroskopijai ir skersinei žvalgai sluoksninėse struktūrose bei defektų evoliucijos tyrimams apšvitos metu. Disertacijoje pateikti ir aptarti apšvitintų detektorių ir apšvitos metu pasireiškiančios parametrų kaitos rezultatai. Elektronikos grandynuose plačiai naudojami galios pin struktūros diodai, kurie... [toliau žr. visą tekstą]