Описан генератор высоковольтных импульсов с удвоением выходного напряжении, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса на основе 10 последовательно соединенных каскадов. В качестве коммутаторов в схеме использованы IGBT-транзисторы. Особенностью схемного решения генератора является замена зарядных резисторов на зарядные диоды и подключение питающего напряжения через индуктивность. Это позволило получить на нагрузке удвоенную амплитуду импульсов, пропорциональную количеству соединенных каскадов, а также минимизировать потери мощности во время заряда накопительных конденсаторов. В проведенном эксперименте при питающем напряжении 500 В на нагрузке 400 Ом было получено импульсное напряжение 7.4 кВ. Потери мощности в зарядной цепи составили 5.7%.

В учебном пособии описаны экспериментальные методы в сильноточной электронике, в том числе особенности осциллографической регистрации наносекундных сигналов, высоковольтных импульсов напряжения и больших импульсных токов, измерения параметров сильноточных электронных пучков и мощных импульсов СВЧ-излучения, радиосигнальные линии передачи и методы борьбы с электромагнитными помехами. Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Энергосберегающие, базовые, специальные и промышленные электроразрядные, радиационные и плазменно-пучковые технологии». Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям «Микроволновая электроника» и «Физическая электроника», а также может быть полезно студентам, аспирантам, инженерно-техническим и научным работникам, специализирующимся в области мощной импульсной техники и электрофизики.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам теории СВЧ и проектирования микроволновых устройств. В пособии представлены основы электродинамики для расчета и проектирования микроволновых устройств. Для иллюстрации материала приведен ряд примеров решения задач проектирования СВЧ устройств. Подробно рассмотрены наиболее важные этапы расчета основных функциональных узлов конструкций пассивных СВЧ устройств. Учебное пособие ориентировано на читателя, имеющего базовые знания в области радиотехники и электроники. Может быть использовано в качестве справочного пособия студентами старших курсов технических вузов и инженерами при проведении расчетно-конструкторских работ.

Монография посвящена проблеме оптимального приема оптических сигналов. На основе положений общей теории статистического оценивания по критерию максимального правдоподобия найдены алгоритмы получения оптимальных оценок параметров оптических сигналов и выведены выражения для границ Рао-Крамера, определяющих качество получаемых оценок. Поставленная задача решена для трех основных способов фотодетектирования (подсчет числа эмитированных фотоэлектронов на заданном интервале времени, фиксация моментов эмиссии каждого из них и аналоговый прием) на примере оптических гауссовых видеоимпульсов, имитирующих сигналы систем световолоконной связи, устройств CD и DVD памяти, музыки и видео, а также модулированных оптических импульсов, соответствующих сигналам лазерных доплеровских измерительных систем. В отличие от многих книг и статей, посвященных оптимальным оценкам, здесь учитывается такая неприятная помеха как неизбежный дробовой шум, дисперсия которого зависит от интенсивности самого оптического сигнала. Книга отвечает интересам специалистов в области световолоконной связи, оптической интерферометрии, лазерной локации, оптической памяти, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Изложены физические процессы, связанные с получением и применением релятивистских интенсивных электронных пучков (РИЭП) в широком интервале длительности - от стационарных до наносекундных. Приведены основные схемы ускорителей с различными источниками питания: трансформаторного типа, емкостными и индуктивными накопителями и др. Обсуждены проблемы высоковольтной изоляции, измерения параметров ускорителей, диагностики пучков, безопасности. Дан обзор применения РИЭП в физических исследованиях и в технологии.Рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в области физики плазмы и электронных пучков, а также инженеров, занимающихся разработкой и применением ускорительной техники. Будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.

В пособии описаны экспериментальные методы в сильноточной электронике, в том числе особенности осциллографической регистрации наносекундных сигналов, высоковольтных импульсов напряжения и больших импульсных токов, измерения параметров сильноточных электронных пучков и мощных импульсов СВЧ-излучения, радиосигнальные линии передачи и методы борьбы с электромагнитными помехами. Предназначено для магистрантов, обучающихся по специальности «Физическая электроника». Может быть полезно студентам, аспирантам, инженерно-техническим и научным работникам, специализирующимся в области мощной импульсной техники, сильноточной электроники и электрофизики.

Книга представляет собой юбилейный сборник избранных статей сотрудников Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН, которому в 2012 г. исполнилось 40 лет со дня организации как юридически самостоятельной структуры. В ней собраны оригинальные статьи сотрудников института за последние 10-20 лет. Представленная информация отражает основные направления деятельности института и результаты исследований специалистов КТИ НП СО РАН. Научные результаты, отраженные в публикациях данного сборника, нацелены на создание новых наукоемких измерительных технологий, обеспечивающих повышение безопасности в атомной энергетике, горнодобывающей промышленности и на транспорте, а также на диагностику промышленных объектов для предотвращения техногенных катастроф, на разработку уникальных лазерных обрабатывающих комплексов и измерительных систем для оптико-механической, аэрокосмической и ряда других отраслей страны. Книга представляет интерес для широкого круга специалистов-приборостроителей, ученых других специальностей, с которыми разработчики института многие годы сотрудничают при решении конкретных научных проблем, а также для специалистов различных производственных предприятий страны.

Представлена нелинейно-инерционная модель p-n-перехода, предназначенная для повышения качества моделирования радиоэлектронных устройств путем получения существенно меньшей погрешности моделирования относительно квазистатической модели за счет реализации зависимости последовательного сопротивления потерь от диффузионного заряда и времени жизни неравновесных носителей заряда от прямого тока.Для широкого круга специалистов - научных сотрудников, инженеров, работающих в области проектирования радиоэлектронной аппаратуры, а также преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области радиотехники, промышленной и физической электроники.

В книге изложены физические и технические основы создания и применения импульсов высокого напряжения с очень большой мощностью и энергией. В первой части описаны компоненты, материалы и методы измерений, используемые в технике получения мощных импульсов. Во второй части — некоторые из наиболее перспективных применений этой техники в биоэлектрике, поверхностной обработке металлов, медицине, селективном размельчении различных материалов и т.д., а именно: генераторы мощных импульсов электрического и магнитного поля, источники интенсивного импульсного излучения и импульсных электрических разрядов. Книга представляет собой, по сути, путеводитель по огромному количеству публикаций по данной тематике, как классических, так и современных. Книга предназначена широкому кругу читателей, которые хотят ближе ознакомиться с основными идеями и методами, используемыми в сфере мощных импульсных устройств, а особо будет полезна студентам, преподавателям вузов, инженерам и ученым.

В книге рассмотрены качественные и количественные закономерности, определяющие физические особенности процессов генерации и преобразования энергии в термоэлектрических, термоэмиссионных, магнитогидродинамических и газоразрядных устройствах и системах высокоэнергетичной электроники, использующих активные среды всех четырех агрегатных состояний - твердые тела, жидкости, газы и плазму в широком диапазоне изменения их параметров - плотностей, температур, скоростей, взаимодействующих с электромагнитными полями различных частотных диапазонов и конфигураций. Анализируются принципиальные схемотехнические решения мощных и высокоэнергетичных источников, генераторов и преобразователей энергии на их основе, методы расчета функциональных элементов, коммутационной сильноточной арматуры. Рубрикатор разделов книги соответствует программам лекционных курсов, читаемых в МГТУ им. Н. Э. Баумана и МФТИ, основные разделы которых подготовлены ведущими специалистами в этой области. Предназначается для студентов, аспирантов и специалистов в области концептуального и рабочего проектирования электронных систем и устройств высокой плотности мощности различного назначения.

В основу легли главы американского справончка "Handbook of lasers with selected data on optical technology", под ред. Р. Дж. Пресли, вышедшего в 1971 г. в США, и статьи спрвочного характера ведущих советских ученых. В первом томе, состоящем из четырех частей, читатель найдет исчерпывающие данные о свойствах активных сред всех известных лазеров, имеющих прикладное знаение. Материал представлен с большой наглядностью - в виде графиков, таблиц и энергетических схем. Книга представляет интерес для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся квантовой электроникой и работающих в смежных областях. Справочник окажет также большую помощь разработчикам аппаратуры и приборов, применяемых в лазерной технике, а также студентам старших курсов вузов физических и технических специальностей.

Современные требования к специалистам электронной промышленности многократно возрастают и требуют пересмотра учебных планов многих вузов. Авторы книги - авторитетные ученые, руководители НИИ, КБ, совмещающие научное руководство в области электроники с преподаванием основ этого предмета, предлагают читателю компактно изложенные лекции, подготовленные в стиле «приглашенного профессора». Сборник состоит из двух томов. В первом представлены электровакуумные и фотоэлектронные приборы, конденсаторы и резисторы, современные средства отображения информации, некоторые разделы квантовой и плазменной электроники. Второй том, посвященный твердотельной электронике, открывается Нобелевской лекцией академика Ж. И. Алферова. Книга адресована преподавателям вузов, специалистам в области электроники и студентам - будущим ученым, инженерам и руководителям отечественной электронной промышленности.

Материалы сборника отражают результаты научных исследований, ведущихся в МФТИ и базовых предприятиях института в области вакуумной и полупроводниковой электроники, охватывающей основные направления развития современной электроники и лазерной техники. Данный сборник полезен студентам и аспирантам, специализирующимся в области физической и квантовой электроники, а также специалистам, разрабатывающим приборы электронной и лазерной техники.

Монография посвящена одному из бурно развивающихся направлений современной радиофизики и электроники — электронно-волновым системам миллиметрового диапазона. В первом томе сформулированы основные уравнения многомерного нестационарного нелинейного взаимодействия релятивистского электронного потока с резонансными и нерезонансными электронно-волновыми системами. Изложены методы их исследования. Определены энергетические и частотные характеристики таких систем с отрезками периодических структур на основе решения краевых задач электродинамики. Проведен анализ начальной стадии самовозбуждения колебаний для различных пространственных распределений полей применительно к таким приборам, как резонансная ЛОВ, клинотрон, ледатрон, ладдертрон, оротрон, ГДИ, с различным профилем двухкомпонентного фокусирующего поля (наклонного и однородного с магнитной локальной неоднородностью) для нерелятивистских и релятивистских электронных потоков. Монография рассчитана на научных специалистов, работающих в области электроники СВЧ и миллиметровой техники, студентов старших курсов физико-математического профиля, магистров и аспирантов, преподавателей радиофизических специальностей высших учебных заведений.

Изложены физические основы электронных и квантовых приборов СВЧ и квантовых приборов оптического диапазона, их основные характеристики и параметры, определяющие области применения этих приборов. Рассмотрены пролетные и отражательные клистроны, лампы бегущей и обратной волны, многорезонаторные магнетроны, квантовые парамагнитные усилители, оптические квантовые генераторы, квантовые стандарты частоты и другие приборы.

В учебнике изложены физические основы электронных СВЧ приборов и квантовых приборов СВЧ и оптического диапазона. Рассмотрены принципы действия, основные характеристики и параметры пролетных и отражательных клистронов, ламп с бегущей и обратной волной, приборов магнетронного типа, полупроводниковых СВЧ-приборов, квантовых парамагнитных усилителей (мазеров), квантовых стандартов частоты и лазеров. Учебник предназначен для студентов радиотехнических специальностей вузов.

Настоящий сборник — первый из серии намеченных к изданию сборников работ, выполненных в лаборатории академика П. Л. Капицы и посвященных развитию электроники больших мощностей, изучающей проблемы генерации мошных высокочастотных электромагнитных колебаний и их преобразования в другие виды энергии.

Книга представляет собой учебное пособие по физическим основам и технологии транзисторов на широкозонных полупроводниках. Рассмотрены свойства двумерного электронного газа и физика гетеропереходов, в основном типа AlGaN/GaN. Дан обзор структур транзисторов на основе широкозонного полупроводника GaN. Рассмотрены структуры транзисторов на алмазе и карбиде кремния. Рассмотрены свойства подложек из сапфира, карбида кремния и других материалов, применяющихся для создания гетероструктур. Детально проанализированы методы изготовления гетеропереходов при использовании эпитаксии из металло-органических соединений и молекулярно-лучевой эпитаксии. Рассмотрены требования к омическим контактам и барьерам Шоттки, при использовании которых создаются гетероэпитаксиальные полевые транзисторы с высокой подвижностью электронов в канале (НЕМТ). Рассмотрена технология транзисторов на алмазе. Дан детальный обзор методов контроля технологических процессов, применяющихся при изготовлении транзисторов. Рассмотрены методы измерения основных параметров СВЧ транзисторов и методы контроля надежности транзисторов. Книга предназначена для студентов, обучающихся по профилю 210100 «Электроника и наноэлектроника». Книга будет полезна также магистрам, аспирантам, инженерам и научным работникам, специализирующимся в области разработки и применения изделий твердотельной электроники.

В предлагаемом вниманию читателей учебном пособии «Твердотельная фотоэлектроника. Фотодиоды» детально и с минимальным количеством отсылок к другой литературе рассмотрены физические явления в наиболее распространенных твердотельных фотоэлектронных изделиях — полупроводниковых фотодиодах, в том числе в лавинных и матричных фотодиодах, фотодиодах с внутренней фотоэмиссией, фотодиодах на основе гетеропереходов и квантово-размерных структур. Описаны структуры и характеристики промышленных и недавно разработанных фотодиодов на основе кремния, германия, соединений InGaAs, InSb, CdHgTe, SiC, АЮа1М, квантово-размерных сверхрешеток InAs/GaSb и других материалов, чувствительных в различных спектральных диапазонах оптического излучения — от ультрафиолетового до инфракрасного. Для студентов, обучающихся по направлениям «Оптотехника», «Лазерная техника и лазерные технологии», «Фотоника и оптоинформатика», «Электроника и наноэлектроника», «Конструирование и технология электронных средств», «Наноинженерия», «Прикладная математика и физика», «Техническая физика», «Информационные системы и технологии» и «Приборостроение». Для аспирантов, готовящих диссертации по специальностям «Физика полупроводников», «Физическая электроника», «Твердотельная электроника...», «Квантовая электроника», «Технология... приборов электронной техники», «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», «Приборы и методы преобразования изображений и звука». Для инженеров, научных работников и преподавателей вузов, специализирующихся в области разработки и применения изделий фотоэлектроники и оптико-электронных систем.

В книге рассмотрены особенности работы субмикронных МОП-транзисторов, описаны направления развития и ограничения применения методов масштабирования транзисторов, представлены требования к подзатворным диэлектрикам и технологии их формирования, различные конструкции сток-истоковых областей МОПТ и технологические процессы создания мелкозалегающих легированных слоев. Рассмотрены проблемы влияния масштабирования размеров элементов в субмикронную область и особенностей технологических процессов на надежность и долговечность субмикронных МОП-транзисторов. Представлены данные о влиянии технологических процессов изготовления субмикронных СБИС (процессов плазменной обработки, ионного легирования и технологических операций переноса изображения) на деградацию подзатворного диэлектрика, а значит — на уровень выхода, надежность и долговечность годных готовых изделий. Книга предназначена для специалистов в области проектирования и разработки технологии изготовления КМОП СБИС, а также для студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей технических вузов.

В предлагаемом вниманию читателей учебном пособии детально и с минимальным количеством отсылок к другим источникам рассмотрены физические явления в полупроводниковых фоторезисторах и принципы построения микроэлектронных фотоприемных устройств. Описаны монокристаллические и поликристаллические фоторезисторы, изготовленные на основе кремния и германия, халькогенидов свинца и кадмия, антимонида индия и кадмий-ртуть-теллура, квантово-размерных структур. Рассмотрены структуры, схемотехнические и конструктивные особенности интегральных и гибридных фотоприемных устройств, в том числе матричных формирователей сигналов изображения. Приведены основные характеристики промышленных фоторезисторов и фотоприемных устройств, чувствительных в различных спектральных диапазонах оптического излучения — от ультрафиолетового до инфракрасного. Для студентов, обучающихся по направлениям «Оптотехника», «Лазерная техника и лазерные технологии», «Фотоника и оптоинформатика», «Электроника и наноэлектроника», «Конструирование и технология электронных средств», «Наноинженерия», «Прикладная математика и физика», «Техническая физика», «Информационные системы и технологии» и «Приборостроение». Для аспирантов, готовящих диссертации по специальностям «Физика полупроводников», «Физическая электроника», «Твердотельная электроника...», «Квантовая электроника», «Технология... приборов электронной техники», «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», «Приборы и методы преобразования изображений и звука». Для инженеров, научных работников и преподавателей вузов, специализирующихся в области разработки и применения изделий фотоэлектроники и оптико-электронных систем.

Флуктуации и шумы определяют чувствительность приемных и измерительных электронных устройств. В наноэлектронике шумами ограничивается минимальный размер элемента, а также плотность записи информации в магнитных записывающих устройствах. По 1/f-шуму удается оценивать качество и прогнозировать надежность интегральных схем и устройств на их основе, не прибегая к долговременным и дорогостоящим испытаниям, причем с такой высокой достоверностью, какую не дают другие известные методы. Все эти вопросы, а также способы описания и физические модели различных шумов (1/f-шума, фликкер-шума и др.), а также методы измерения и снижения шума описаны в данном учебном пособии, написанном на основе курса лекций, прочитанных автором в Московском институте электронной техники. Для студентов старших курсов, магистрантов, аспирантов, а также научных сотрудников и инженеров.