Фізичні принципи створення нових елементів оптично-електронних приладів на базі моно- та нанокристалічного карбіду кремнію

Дослідженні фізико-технологічні проблеми створення джерел випромінювання та фотоприймачів, що використовують явище електричного пробою для застосування їх у оптично-електронних приладах. Використання при цьому карбіду кремнію з його унікальними властивостями дозволяє вирішити актуальну проблему створення радіаційно стійкої, високотемпературної елементної компонентної бази для систем атомної промисловості, ядерної енергетики, воєнної та космічної техніки. Особливістю структурних модифікацій карбіду кремнію є наявність, окрім основної періодичності, яка дорівнює сталій гратки, додаткової періодичності (надгратки), яка суттєво змінює характер електронних процесів у великих електричних полях, а також спричиняє виникнення нових ефектів, надзвичайно цікавих з наукової та практичної точки зору.
З’ясовані механізми та особливості впливу нанорозмірної кристалічної надструктури на електронну зонну структуру різних політипів SiC та на основні характеристики електричного пробою р–n-структур на базі моно- та нанокристалічного карбіду кремнію. Це дозволило пояснити спектральні і поляризаційні характеристики окремих мікронних ділянок локалізованого пробою  мікроплазм та їх залежність від температури, політипу SiC, кристалографічного напрямку електричного поля та отримати з цих даних нові відомості про природу основних смуг випромінювання.
Визначено характер розподілу по енергіям високоенергетичних носіїв заряду, інтенсивність іонізаційних процесів, співвідношення електронної та діркової іонізації при пробої.
Запропоновано модель “ідеального” точкового джерела оптичного випромінювання, для якого реалізовано нові методики та уперше проведено детальне дослідження впливу технологічних факторів, температури, радіаційного опромінення на електричні, флуктуаційні, електролюмінісцентні, поляризаційні характеристики.
Запропоновано нові технологічні методи покращення мікроплазмової структури пробою p–n-переходів, отриманих за допомогою методу іонної імплантації іонів Al3+ у підігріті до 20002300 К плівки SiC-6H. Доведена перспективність створення на цій основі еталонних широкосмугових джерел оптичного випромінювання на діапазон 250  1000 нм.
Розроблені лабораторні зразки еталонних джерел імпульсного випромінювання з субнаносекундною швидкістю дії, високою температурною та часовою стабільністю