Особенности возбуждения и преобразованияакустических, спиновых и электромагнитных волни колебаний в твердотельных структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах -рукописи

Для слУжебного пользования " с экз. №...7?...

- -V \

Сучков Сергей Германович

Особенности возбуждения и преобразования акустических, спиновых и электромагнитных волн и колебаний в твердотельных структурах.

/

01.04.03. - Радиофизика

/ /

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Саратов - 1998

•.ираишсл».! гои: , ¡жас.-ситгт ','<£ X 0 т а 'Л К Я № _

Работа выполнена в Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского

Научный консультант

доктор физ.-мат. наук, профессор У санов Д.А.

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук, профессор Дашенков В.М..

Згорюкин Ю.А. Синицын Н.И.

Ведущая организация Институт Радиотехники и Электроники РАН

доктор физ.-мат. наук, профессор член-корреспондент РАЕН

доктор физ.-мат. наук, профессор академик РАЕН

Защита состоится 29 мая 1998 г. в 10 ч. 00 мин.

на заседании диссертационного совета Д.063.74.01. в Саратовск государственном университете, г. Саратов, 410026, ул.Астраханская,

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Саратовск государственного университета.

Автореферат разослан

1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук, доцент

Аникин В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Современный этап развития радиофизики характеризуется интенсивными исследованиями процессов возбуждения и преобразования электромагнитных сигналов в линейных и нелинейных устройствах. Для формирования временных и частотных характеристик высокоинформативных сигналов требуется осуществлять, например, такие операции, как задержка, фильтрация, согласование и другие линейные и нелинейные преобразования. При этом требуется как высокая стабильность результатов таких операций, так и возможность управления спектральными и временными характеристиками преобразуемых сигналов с помощью внешних воздействий таких, например, как электрические и магнитные поля, оптическое излучение, температура. Для повышения информативности сигналов требуется в одних случаях уменьшать их временную длительность и расширять частотный спектр, в других случаях - сужать полосу частот, например, для генерации высокостабильных колебаний. Иногда в первую очередь необходимо снижение потерь основного сигнала, а когда-то в первую очередь необходимо увеличение подавления внеполосных или других паразитных сигналов.

Создание устройств, реализующих такие операции с радиосигналом на частотах от десятков МГц до десятков и сотен ГГц, требует исследования широкого круга физических процессов, происходящих при возбуждении и преобразовании волн различной природы в твердотельных элементах электродинамических систем, являющихся основой функциональных устройств и измерительных систем. В относительно низкочастотной части спектра радиосигналов (50МГц-ЗГГц) используется преобразование электромагнитной волны в акустические волны, в диапазоне частот 1ГГц-ЗОГГц используется преобразование электромагнитной волны в магнито-статические спиновые волны (МСВ), в коротковолновой части сантиметрового и длинноволновой части миллиметрового диапазонов используются волны поляризации в сегнетоэлектрике (ВП), а в коротковолновой части миллиметрового и длинноволновой части субмиллиметрового диапазонов для формирования и управления временными и частотными характеристиками радиосигналов большой научный и практический интерес пред-:тавляет изучение и использование взаимодействия лазерного излуче-ш видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с твердотельной хлазмой в структуре СВЧ полевого транзистора с барьером Шоттки, позволяющего осуществлять преобразование оптического сигнала в СВЧ гок носителей заряда и наоборот. Важное значение для создания как :верхузкополосных, так и сверхширокополосных устройств во всех упомянутых диапазонах имеют исследования электродинамических систем с шементами из высокотемпературного сверхпроводника.

Решению перечисленных проблем посвящено огромное количество работ ученых всего мира. Однако прогресс науки и техники ставит перед исследователями все более сложные задачи, для решения которых необходим поиск и исследования как новых физических процессов, так и более глубокое изучение уже известных. Поэтому поиск новых явлений и закономерностей в физических процессах возбуждения и преобразования акустических, спиновых и электромагнитных волн и колебаний в электродинамических системах с твердотельными элементами в диапазонах частот от десятков МГц до десятков и сотен ГГЦ, направленных на решение проблем формирования и преобразования сложных высокоинформативных СВЧ и КВЧ сигналов, представляют одну из крупных научных проблем, решение которой имеет важное и актуальное значение как для развития радиофизики электродинамических систем с твердотельными структурами, так и для создания новейшей элементной базы и измерительных систем.

Состояние проблемы на момент начала исследований

Радиофизика, родившаяся в преддверии XX века как наука об излучении и приеме радиоволн, распространяющихся в свободном пространстве, постепенно включала в круг изучаемых ею вопросов волновые и колебательные процессы в сплошных средах. Так после изобретения Эрен-фестом в 1919 г. пьезоэлектрического преобразователя радиофизические методы стали применяться в акустике и дали мощный импульс развитию ультразвуковой техники и акустоэлектроники. В настоящее время российская школа акустоэлектроники, возглавляемая директором Института радиотехники и электроники РАН академиком Ю.В.Гуляевым занимает ведущие позиции в мире в этой области радиофизики. Так, например, один из типов поверхностных волн носит название волны Гуляева-Блюс-тейна. Значительный вклад в теорию и практику применения акустоэлек-тронных устройств на поверхностных волнах внесли многие российские учёные, в числе которых необходимо упомянуть безвременно ушедших И.А.Викторова, В.Е.Лямова, И.А.Гилинского, ЛБ.Яковкина, значителен вклад в этой области учёных Института радиотехники и электроники и Акустического института РАН, МГУ, СГУ, НГУ, Минского радиотехнического института и других ВУЗов, а также отраслевых НИИ Министерств радиопромышленности, средств связи и электронной промышленности. В последнее время вследствие интенсивного развития систем и средств глобальной мобильной связи растёт интерес к применению акус-тоэлектронных устройств на частотах до 10 ГГц.

Создание в 70-х годах высококачественных монокристаллических пленок железо-иттриевого граната (ЖИГ) с шириной линии ферромагнитного резонанса менее 1 Гс позволило начать изучение процессов возбуждения и распространения в них медленных электромагнитных волн, связан-

ных со спиновой подсистемой, так называемых магнитостатических спиновых волн (МСВ). На основе таких структур возможно создание управляемых магнитным полем линий задержки и полосовых фильтров в более высокочастотном, чем для акустоэлектронных приборов, диапазоне. Исследования в этом направлении широко развернулись как в нашей стране, так и за рубежом. Среди отечественных исследователей основные результаты получены в коллективах, возглавляемых профессорами A.B. Вашковским и П.Е.Зильберманом (ИРЭ РАН), профессором Б.М.Лебедем [НИИ "Домен"), профессором В.С.Стальмаховым (Саратовский госуниверситет), профессором Б.А. Калиникосом (ЛЭТИ), к.т.н. Г.М.Новиковым 'ЦНИИИА). Для разработки устройств на МСВ с высокими техническими характеристиками требовалась теоретическая интерпретация обнаруженным экспериментально новым типам волн, не объяснявшимся существовавшими теориями.

Глубокие исследования свойств сегнетоэлектриков, начиная с работ И.В. Курчатова в 30-х годах, Б.М. Вула в 40-х и продолженных Г.А. Смоленским, позволили создать сегнетоэлектрические материалы с относительно «алыми высокочастотными потерями. Это дало возможность начать исследования процессов распространения электромагнитных волн в этой эогатой физическими эффектами среде. Подробные исследования этих процессов в нашей стране проводились в ЛЭТИ под руководством профессора О.Г.Вендика, в НПО "Светлана" под руководством д.т.н. Г.С.Хи-жы, в Ростовском университете под руководством профессора В.П. Дуд-кевича, однако полученные в этих коллективах результаты ограничивались сантиметровым диапазоном длин волн. Поэтому значительный научный и практический интерес представляет развитие этих работ в миллиметровом диапазоне длин волн.

Открытие высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) вызвало эгромный поток работ по исследованию взаимодействия этого нового класса зеществ с электромагнитными полями. Это связано как с возможностью использования ВТСП материалов для создания сверхпроводящих электротехнических и радиотехнических устройств, работающих при азотных температурах, так и с проблемой измерения параметров самих ВТСП материалов. Исследования свойств ВТСП материалов интенсивно осуществляются с момента их открытия во всем диапазоне высоких, сверхвысоких и крайневысоких частот электромагнитных колебаний. Во многих организациях, занимавшихся этой проблемой (НПО "Исток", НИИ "Домен", ЛЭТИ, ФТИНТ), были созданы установки для измерений на СВЧ и ЕШЧ поверхностного импеданса ВТСП как одного из наиболее информативных параметров. Однако погрешности измерений существовавших тогда установок были слишком велики (сотни процентов), что затрудняло растет и исследования характеристик электромагнитных волн в структурах с ЗТСП. Поэтому возникла необходимость в дополнительном исследовании

особенностей электромагнитных колебаний в резонансных электродинамических структурах с частичным включением ВТСП для повышения чувствительности системы измерения СВЧ поверхностного импеданса ВТСП, сочетающей быстроту и высокую точность измерений с инвариантностью к геометрическим размерам и форме измеряемых образцов.

Большой научный и практический интерес вызывает в последнее время проблема бесконтактного (с помощью лазерного излучения) возбуждения и преобразования СВЧ и КВЧ сигналов в структуре арсенид-галлиевого полевого транзистора с барьером Шоттки (ГГГШ)- наиболее распространенного активного элемента в СВЧ и КВЧ диапазонах. Такие работы широко ведутся как за рубежом, так и в нашей стране - в физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе, НИИМЭ (г. Зеленоград), Саратовском госуниверситете и ЦНИИМА. Большая часть известных работ посвящена исследованиям взаимодействия непрерывного лазерного излучения с ПТШ, позволяющего изменять его статические и динамические характеристики. Известны также работы по использованию импульсного лазерного излучения для возбуждения в подводящей линии передачи короткого электрического импульса с помощью ячейки Остона, а также для изменению состояния триггера на ПТШ при непосредственном облучении затворной области. Однако оставались неисследованными, например, процессы формирования входного сигнала ПТШ с помощью ячейки Остона, когда последняя нагружена не на волновое сопротивление линии передачи, а на комплексный импеданс ПТШ. Также не были исследованы процессы возбуждения СВЧ сигнала в ПТШ, протекающие при облучении непрерывным модулированным или многомодовым лазерным излучением непосредственно затворной области. Исследование этих процессов имеет самостоятельный интерес для понимания радиофизических процессов в ПТШ при взаимодействии с лазерным излучением, а также даёт возможность решить одну из сложнейших задач измерительной техники - задачу бесконтактного измерения параметров СВЧ ПТШ и ИС непосредственно на кристаллической пластине, содержащей многие сотни и тысячи таких элементов.

Целью диссертации является поиск новых явлений и закономерностей при возбуждении и преобразовании акустических, спиновых и электромагнитных волн и колебаний в твердотельных структурах, включающих пьезоэлектрик, сегнетоэлектрик, ферромагнетик, высокотемпературный сверхпроводник и структуру арсенид-галлиевого полевого транзистора, представляющих собой взаимодополняющий ряд физических процессов, обеспечивающий формирование временных и частотных характеристик радиосигналов в широком частотном диапазоне (108Гц-10пГц).

В задачи исследований входит следующее: 1. Создание теоретических методов и программ расчёта волновых и коле-

бательных процессов, происходящих при возбуждении и преобразовании СВЧ и КВЧ сигналов в электродинамических системах, включающих твердотельные структуры. 2 Проведение экспериментальных исследований волновых и колебательных процессов, происходящих в твердотельных устройствах при возбуждении и преобразовании СВЧ и КВЧ сигналов, интерпретация полученных резуль-татов на основе выявленных с помощью разработанных теоретических методов новых эффектов и закономерностей, а также исследование возможностей их применения для улучшения характеристик существующих и создания перспективных устройств формирования и обработки сигналов, а также измерительных систем.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Предсказано теоретически и обнаружено экспериментально, что при распространении ПОАВ происходит возбуждение ПАВ, распространяющейся под углом к ПОАВ.

2. Впервые теоретически и экспериментально показано, что фазовые и температурные характеристики ПОАВ, с высокой точностью определяются в приближении плоской ОАВ с волновым вектором, направленным вглубь кристалла, но с вектором групповой скорости, направленным по поверхности кристалла.

3. Методом функции Грина впервые рассчитана АЧХ фильтра на ПОАВ. С использованием рассчитанной функции Грина исследована пространственная структура ПОАВ, определены асимптотические декременты затухания как сдвиговых, так и продольных ПОАВ.

4. Теоретически и экспериментально показано, что снижение потерь на распространение в фильтрах на ПОАВ вследствие нанесения между ВШП металлической плёнки обусловлено не только преобразованием ПОАВ в волну Гуляева-Блюстейна, но также и в волну Лява.

5. Впервые проведено теоретическое исследование возбуждения ПАВ встречно-штыревым преобразователем с неапертурной аподизацией по соотношению штырь/зазор. Впервые показано, что АЧХ таких преобразователей становится симметричной при геометрической компенсации пространственной неоднородности скорости ПАВ.

6. Предложен новый способ возбуждения акустических колебаний с помощью электродной структуры в постоянном магнитном поле.

7. Построены комплексные стационарные функционалы и на их основе вариационным методом впервые решены задачи о распространении МСВ в ферромагнитных плёнках конечной ширины при произвольном направлении подмагничивающего поля и о распространении МСВ вдоль периодической многополосковой электродной структуры. Построенные методы расчёта впервые позволили дать интерпретацию и исследовать структура открытых экспериментально новых типов МСВ - обратных по-

верхностных и краевых волн.

8. Для уменьшения отражения ЭМВ от слоистой структуры с сегне-тоэлектрической пленкой впервые предложено и осуществлено формирование с помощью ионной имплантации в сегнетоэлектрической плёнке участков с плавной неоднородностью диэлектрической проницаемости. Это позволило впервые создать лабораторные образцы фазовращателя и согласующего трансформатора с бестоковым управлением в миллиметровом диапазоне длин волн.

9. Теоретически впервые исследованы медленные волны электрической поляризации в слоистой структуре, включающей слой сегнетоэ-лектрика (высшие типы ЭМВ). Обнаружено, что в запрещённой для неограниченного сегнетоэлектрика области частот существуют высшие моды слоистой структуры. Показана возможность возникновения модуляционной неустойчивости у высших типов волн слоистой структуры с сегнетоэ-лектриком.

10. Исследованы особенности, отличающие измерения СВЧ поверхностного импеданса ВТСП материалов от измерений классических (низкотемпературных) сверхпроводников. С помощью строгого электродинамического анализа впервые получены количественные соотношения для погрешности измерений поверхностного импеданса ВТСП наиболее точным резонаторным методом с применением объёмного и диэлектрического резонаторов. Впервые количественно обосновано значительное преимущество использования диэлектрического резонатора перед объёмным при измерениях СВЧ поверхностного импеданса ВТСП.

11. Предложен и теоретически исследован бесконтактный способ возбуждения в ПТШ сигналов СВЧ при воздействии лазерного излучения на зазор в затворном электроде. Показано, что при таком возбуждении импульс входного тока может иметь длительность меньше, чем возбуждающий оптический импульс.

12. Предложен и исследован бесконтактный способ возбуждения СВЧ сигнала в ПТШ при воздействии на затворную область ПТШ модулированного или многомодового лазерного излучения. Показано, что в токе стока вклады фоторезистивного эффекта и эффекта поля могут быть разделены выбором затворного потенциала. Экспериментально показана эквивалентность электродинамического (контактного) и оптического (бесконтактного) методов возбуждения входного СВЧ сигнала при малосигнальных измерениях коэффициента усиления ПТШ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

1. Предложено для подавления паразитных сигналов прямого и многократного прохождения в СВЧ линии задержки радиосигнала на объёмных акустических волнах применить составной звукопровод с косой поглощающей акустической связкой. На конструкцию такой линии задержки получено авторское свидетельство.

2. Показано, что фильтры, использующие преобразователи с неапер-турной аподизацией по соотношению штырь/зазор более устойчивы к случайному разбросу координат штырей и в них реально может быть получено внеполосное подавление на 10-15 дБ больше, чем, в фильтрах с традиционной аподизацией.

3. Для возбуждения акустических колебаний в звукопроводах, не обладающих пьезоэффектом, предложен и защищён авторским свидетельством магнитный способ возбуждения акустических волн с помощью поверхностной электродной структуры. Получены оценки эффективности возбуждения ПАВ, а также на основе предложенного способа рассмотрены возможные решения проблемы неразрушающей дефектоскопии металлических покрытий полупроводниковых пластин большой площади, а также количественных неразрушающих измерений величины адгезии металлических покрытий диэлектриков и полупроводников

4. Разработан метод расчета топологии и АЧХ фильтров на ПОАВ. Показано, что при аподизации входного ВШП по закону обратному пространственному затуханию ПОАВ значительно уменьшаются искажения формы АЧХ фильтра на ПОАВ. Так, например, глубина нулей АЧХ увеличивается более, чем на 10 дБ. Результаты расчётов хорошо соответствуют экспериментальным данным и использованы при создании фильтров на ПОАВ в диапазоне до 3 ГГц.

5. Предложено и защищено авторским свидетельством устройство для полосовой фильтрации СВЧ сигналов на ПОАВ, в котором используется преобразование типа волны и сжатие акустического потока при отражении от поверхности кристалла под углом, близким к критическому. В таком устройстве существенно снижаются вносимые потери.

6. Обнаруженная эмиссия ПАВ при распространении ПОАВ показывает механизмы дополнительного увеличения вносимых потерь в фильтрах на ПОАВ и появления паразитных сигналов, вызванных ПАВ, отражёнными от боковых граней звукопровода.

7. С помощью разработанных методов расчёта МСВ в волноведущих ферромагнитных структурах с поперечными размерами, сравнимыми с длиной волны, определены геометрические и конструктивные параметры рассмотренных структур, при которых возможно создать линии задержки на МСВ с уникальными характеристиками, например, полосой частот бездисперсионной задержки (отклонение от номинала J 0.5 не) более 1 ГГц.

8. Учёт особенностей электрического поля на краях полосковых электродов в построенном электродинамическом методе расчета многополосковых линий передачи в многослойной структуре, включающей слой сегнетоэ-лектрика, позволил установить, что значения критических длин волн коротковолновой и длинноволновой отсечек в ЩЛ и коротковолновой отсечки в КЛ в основном определяются параметрами сегнетоэлектрического

слоя даже при очень малой его толщине (~1+10мкм). Полученные численные результаты позволили разработать и исследовать конструкции фазовращателей и согласующих трансформаторов миллиметрового диапазона длин волн.

9. Показано, что в толстых (>1 мм) сегнетоэлектрических слоях первая высшая мода существует в сантиметровом диапазоне и может обеспечить замедление СВЧ сигнала на порядок больше, чем на основной моде. Кроме того, показано, что, измерение на выходе линии передачи частоты автомодуляции медленной волны поляризации, позволяет определить амплитуду входного электромагнитного сигнала.

10. Исследован оригинальный автогенераторный метод измерения добротности СВЧ резонатора с использованием амплитудной низкочастотной автомодуляции. Экспериментально показано преимущество этого метода по точности перед методом калиброванного фазовращателя, наиболее точного из известных. Так подтвержденные погрешности измерения добротности составили 0.3% и 5% соответственно. На базе этого метода впервые создан автоматизированный лабораторный макет промышленного измерителя СВЧ поверхностного импеданса ВТСП, для измерений в интервале температур 5-300К с погрешностью не более 30% на уровне величин поверхностного сопротивления К3=2 -Ю'Юм/П, что на два порядка меньше поверхностного сопротивления меди.

11. Обнаруженное явление уменьшения длительности электрического импульса входного тока ПТШ по сравнению с вызвавшим этот ток оптическим импульсом может быть использовано для создания генератора ультракоротких электрических импульсов.

12. Найденная зависимость выходного тока ПТШ от концентрации фото-рождённых носителей и полученное на основе этой зависимости условие разделения вкладов от фоторезистивного эффекта и эффекта поля позволили построить методику бесконтактного лазерного контроля ПТШ, реализуемую в ОКР, выполняющейся в ЦНИИИА.

13. Предложен и защищён авторским свидетельством способ электрооптической дефлекции для бесконтактного измерения амплитуды выходного СВЧ сигнала ПТШ, позволяющий исключить систему накопления сигнала, проводить измерения в реальном масштабе времени и значительно упростить конструкцию полностью бесконтактных автоматизированных систем контроля СВЧ ПТШ и ИС на пластине.

Указанные результаты были получены в ходе выполнения более 20 НИР и ОКР, проводившихся в НПО "Алмаз"(Саратов), ЦНИИИА(Са-ратов) и Саратовском госуниверситете. Большинство исследований выполнялось в соответствии с Планами важнейших работ (НИР и ОКР) Министерства электронной промышленности, Госкомитета по оборонным отраслям промышленности, а также по гранту Минвуза России №01.9.4000.50.22

Основные результаты работы были использованы или внедрены

а) в разработки линий задержки и фильтров на объёмных, поверхностных и приповерхностных акустических волнах в НПО "Алмаз";

б) в разработки устройств на МСВ в НПО"Алмаз" и ЦНИИИА;

в) в разработку электрически управляемых фазовращателя и согласующего трансформатора миллиметрового диапазона на сегнетоэлектричес-кой пленке (ЦНИИИА);

г) в разработку измерительной системы для промышленной метрологической аттестации ВТСП материалов (ЦНИИИА, НПО "Исток");

д) в разработку системы для бесконтактного контроля СВЧ ПТШ на пластине (ЦНИИИА).

Материалы диссертации использованы также в разработанном курсе лекций "Физика твердого тела, часть 3", а также в практикуме по методам измерений параметров полупроводниковых материалов и структур на филиале кафедры физики твердого тела в ЦНИИИА.

Личный вклад соискателя : В работах с соавторами соискателю принадлежит ведущая роль в постановке задач, теоретическом и численном исследовании, а также в объяснении и интерпретации результатов экспериментальных исследований.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Температурные характеристики приповерхностной объёмной акустической волны, представляющей собой часть непрерывного углового спектра объёмных акустических волн, возбуждённых поверхностным источником и дающих вклад в электрическое поле на поверхности кристалла, с высокой точностью определяются в приближении плоской объёмной акустической волны, волновой вектор которой направлен в глубь кристалла, а вектор групповой скорости направлен по поверхности кристалла.

2. Распространение приповерхностной объёмной акустической волны сопровождается возбуждением поверхностной акустической волны, распространяющейся под углом к приповерхностной.

3. При решении электродинамических задач вариационным методом с естественными граничными условиями эффективные алгоритмы вычислений получаются при применении комплекснозначных стационарных функционалов, построенных путём смешивания в квадратичной форме полей из смежных частичных областей.

4. В ограниченных по ширине ферромагнитных плёнках спектр вол-новодных мод магнитостатических спиновых волн расширяется в запрещённые для неограниченных структур диапазоны частот. Так при продольном подмагничивании спектр обратных объёмных волн расширяется в область поверхностных волн тем больше, чем мень-

ше ширина ферромагнитной плёнки. В диапазоне поверхностных волн существуют краевые типы волн. При косом подмагничивании в плоскости ферромагнитной плёнки от её ширины зависит угол, при котором меняется знак групповой скорости волн.

5. Характеристики распространения ЭМВ в планарных линиях передачи на слоистой структуре с сегнетоэлектриком определяются главным образом параметрами сегнетоэлектрической пленки даже при очень малой толщине сегнетоэлектрического слоя (значительно меньше длины замедленной волны), а отражения ЭМВ от таких линий передачи значительно снижаются при неоднородной ионной имплантации пленки с увеличением дозы облучения к согласуемому входу линии передачи.

6. Относительная ошибка измерений СВЧ поверхностного импеданса ВТСП материалов резонаторным методом с применением в качестве резонансной структуры диэлектрического резонатора на порядок меньше, чем при использовании объёмного цилиндрического резонатора.

7. При воздействии многомодового или модулированного лазерного излучения на затворную область ПТШ переменная составляющая тока стока, возникающая вследствие фоторезистивного эффекта и эффекта поля, при напряжения на затворе близком к напряжению отсечки определяется преимущественно эффектом поля.. При малосигнальных измерениях коэффициента усиления ПТШ возбуждение входного СВЧ сигнала электродинамическим или оптическим методами эквивалентно.

Публикации В диссертации содержатся результаты, основная часть которых опубликована в 62 печатных работах и 11 научно-технических отчётах. В числе публикаций 13 статей в журналах РАН "Радиотехника и электроника"[1-12] и "Письма в ЖТФ" [13], 6 статей в центральных отраслевых и межвузовских журналах [14-19], 8 работ опубликовано без соавторов, на технические решения, изложенные в диссертации, получено 5 авторских свидетельств на изобретения [20-24].

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на Международном симпозиуме по электромагнитной теории URSI, Стокгольм, 1990 г., на 11-ой Международной конференции по гиромагнитной электронике и электродинамике, Алушта, 1992 г., на 3-ей Международной конференции по теоретической и вычислительной акустике, Ньюарк, США, 1997 г., на 17-ой Международной конференции ULTRASONIC INTERNATIONAL '97, Делфт, Нидерланды, 1997 г., а также на Всесоюзных конференциях по акустоэлектронике и квантовой акустике, по интегральной электронике СВЧ, по микроэлектронике, по проблемам получения и применения сег

нето- и пьезоэлектрических материалов, по спиноволновой электронике и электродинамике, по взаимодействию электромагнитных волн с полупроводниковыми и полупроводниково-диэлектрическими структурами, по проектированию радиоэлектронных устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах, по математическому моделированию и САПР радиоэлектронных систем СВЧ на ОИС, на Всероссийских научно-технических конференциях "Электроника и информатика", "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства неразрушающего контроля", на 6-ой школе-семинаре по электронике СВЧ, а также на многочисленных межотраслевых, отраслевых и межвузовских научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах. Материалы диссертации были рассмотрены и одобрены на объединённом семинаре кафедр физики твёрдого тела, радиофизики, электроники и волновых процессов СГУ.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, списка работ автора по теме диссертации из 73 наименований на 9 страницах и списка цитируемых работ из 192 наименований на 14 страницах. Общий объём диссертации - 325 страниц, включая 118 рисунков и 2 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулирована цель работы, кратко изложено содержание и представлены научные положения, выносимые на защиту. Кроме того приводятся сведения об апробации и личном вкладе соискателя.

В первой главе диссертации рассматриваются акустические волновые процессы в твердотельных структурах. На основе разработанных автором методов численного расчёта фазовых и энергетических характеристик объёмных и поверхностных акустических волн в кристаллах произвольной сингонии, рассматриваются волновые процессы в различных аку-стоэлектронных устройствах на объёмных, поверхностных и приповерхностных акустических волнах, предназначенных для формирования и обработки радиосигналов. Так, представлены результаты теоретического исследования распространения и преобразования объемных акустических волн (ОАВ) в предложенной автором линии задержки на ОАВ с составным звукопроводом, имеющим наклонную акустическую связку, что позволяет достичь высокого подавления паразитных сигналов прямого и многократного прохождения. Теоретически исследованы процессы формирования АЧХ встречно-штыревых преобразователей с ранее не иссле-цованным типом неапертурной аподизации, в котором амплитудное "взвешивание" происходит вследствие изменения соотношения штырь/зазор. Показано, что главный недостаток такого вида аподизации - асимметрия АЧХ и невысокий уровень подавления внеполосных сигналов может быть

устранён, а применение такой аподизации во входном преобразователе позволяет не менее, чем на 10-15 дБ увеличить внеполосное подавление в фильтре на ПАВ. Теоретически анализируется предложенный автором способ возбуждения акустических волн в непьезоэлектрических структурах поверхностными, вообще говоря, немагнитными электродами в постоянном магнитном поле за счет использования силы Ампера, действующей на электрод. Показано, что при использовании алюминиевых электродов потери на однократное преобразование составляют около 20 дБ, а при использовании никелевых электродов могут быть меньше 10 дБ. Обсуждаются применения этого способа при неразрушающей дефектоскопии металлизированных полупроводниковых пластин большой площади.. Методом функ- _ „

ции Грина <?в(5), Вм7К(х10Ь)

У+22.5°(||Х)

БН

I

Г БН -

1 5Т:У+4 2.5°(||Х)

1

У+122 5°(||Х)

0.8

0.1

-0.6

1.7

1.85

2.0 1.7

1.85 Рис. 1

2.0 1.7

1.85 2.0

(рис.1) исследована пространственная структура приповерхностных объёмных акустических волн (ПОАВ) поперечной и продольной поляризаций и построен метода расчёта АЧХ фильтров на ПОАВ Для исследования температурных характеристик ПОАВ введено приближённое представление ПОАВ в виде плоской ОАВ с волновым вектором, направленным в глубь кристалла, но с вектором групповой скорости, направленным по поверхности кристалла, и построен метод расчёта температурных характеристик ПОАВ. Приведенные результаты экспериментальных исследований температурных и амплитудно-частотных характеристик устройств на ПОАВ на пьезокварце находятся в хорошем соответствии с результатами расчётов. Предсказано теоретически и обнаружено экспериментально (рис. 2), что при распространении ПОАВ происходит возбуждение ПАВ, распространяющейся под углом к ПОАВ. Это явление связано с тем, что в соответствии с принципом наименьшего действия происходит перекачка энергии из канала с большим волновым сопротивлением (ПОАВ) в канал с меньшим вол-

новым сопротивлением (ПАВ).

Во второй главе рассматриваются некоторые не решённые до работ автора вопросы распространения магнитостатических спиновых волн (МСВ) в твердотельных структурах, содержащих ферромагнитный монокристаллический слой железо-иттриевого граната. Для расчета характеристик МСВ в случаях, когда не существует аналитического решения краевой задачи, построены комплексные стационарные функционалы вида

где

у = ±

= Jl(v) + -да + км + км

х=+± \ = [ - ?0>4и)) + - вКУ^у

2 Х2

v = 0 г.

позволившие вариационным методом быстро и с высокой точностью находить численные решения. Таким образом было получено решение для косонамагни-ченных ферромагнитных плёнок конечной ширины и объяснено существование обратных поверхностных волн при продольном намагничении, а также краевых мод (рис. 3). С применением построенных функционалов удалось рассчитать также не поддававшиеся ранее теоретическому анализу характеристики МСВ, распространяющейся вдоль системы металлических полосок. На основе построенных методов исследовались также характеристики МСВ в продольно неоднородном магнитном поле и в ферромагнитной плёнке с

Н„=640 э (1= 10 мкм

/ мм 1,-1 мм г,= 0.5 мм

изменяющейся толщиной. Теоретические и экспериментальные результаты исследований таких структур находятся в хорошем соответствии.

Третья глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию волновых процессов в твердотельных структурах, включающих слой сегнетоэлектрика. Построен строгий электродинамический метод расчёта характеристик ЭМВ в многополосковых системах в многослойных структурах, включающих слой сегнетоэлектрика, учитывающий наличие особенностей электрического поля на краях полосковых электродов. Показано, что характеристики распространения ЭМВ в таких структурах даже при очень малой толщине сегнетоэлектрического слоя (~1 мкм) в большей степени определяются его параметрами, нежели параметрами диэлектрической подложки. Этот факт являлся причиной трудностей согласования структур с сегнетоэлектрической пленкой в коротковолновой части сантиметрового и в миллиметровом диапазонах длин волн. Поэтому для проведения исследований в этих диапазонах, требовалось уменьшить отражения электромагнитной волны от линий передачи на слоистой подложке с сегнетоэлектрической пленкой. Для этого автором было предложено и осуществлено плавное уменьшение диэлектрической проницаемости пленки вблизи согласуемых входов линии передачи с помощью неоднородной по дозе ионной имплантации тяжелых ионов (рис. 4). Теоретически и экспериментально исследованы применительно к миллиметровому диапазону вопросы управления фазой электромагнитной волны в таких линиях передачи за счёт изменения диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрического слоя при изменении внешнего электрического поля. Теоретически показано, что значительно более эффективным управление фазой может быть при использовании высших типов ЭМВ (медленных волн поляризации) в слоистой

структуре с толстым (>1 мм) сегне-тоэлектрическим слоем. Показано также, что вследствие существенной нелинейности среды возникает модуляционная неустойчивость этих волн, приводящая к автомодуляции. Экспериментальные исследования электрически управляемого фазовращателя (рис.4) и согласующего трансформатора миллиметрового диапазона, изготовленных с применением неоднородной по дозе ионной имплантации, продемонстрировали в диапазоне частот 26-33 ГГц бестоковое управление фазой в пределах 0-120° при длине копланарной

1 ГОм

ГЛ ДР

И,

Рис. 5

линии передачи 10 мм, а также выходным волновым сопротивлением согласующего трансформатора в пределах от 20 Ом до 25 Ом при постоянном входном волновом сопротивлении.

Четвёртая глава посвящена вопросам исследования колебательных процессов в СВЧ резонаторах со сверхпроводящими структурами, конечной целью которых являлось повышение точности измерений СВЧ поверхностного импеданса ВТСП и создание промышленных средств измерений и контроля этого параметра Исследованы электродинамические особенности взаимодействия электромагнитного поля объёмного цилиндрического резонатора (ОЦР) и диэлектрического резонатора (ДР) с измеряемым ВТСП образцом, составляющим часть измерительной электродинамической структуры (рис.5). Строгим электродинамическим методом впервые было показано, что преимущество использования ДР перед ОЦР по величине погрешности измерений составляет более одного порядка. Для измерения плёночных образцов ВТСП получено трансцендентное уравнение, позволяющее устранить влияние на результаты измерений подложки и металлической стенки резонатора, возникающее из-за неполного экранирования электромагнитного поля ВТСП плёнкой. Реализован оригинальный метод измерения добротности резонатора с низкочастотной амплитудной автомодуляцией, обеспечивающий погрешность не более 0.3%. На его основе создан лабораторный макет измерителя СВЧ поверхностного импеданса ВТСП материалов, обеспечивший погрешности измерений не более 30% на уровне поверхностного сопротивления 2-Ю"4Ом/П (на два порядка меньше, чем у меди). Приведены результаты измерений поверхностного сопротивления ВТСП образцов.

Пятая глава работы посвящена исследованию колебательных процессов в диапазонах СВЧ и КВЧ, возникающих при воздействии лазерного излучения на структуру арсенид-галлиевого полевого транзистора с барьером Шоттки (ПТШ). Теоретически показано, что при облучении лазерным излучением, модулированным СВЧ или импульсным сигналом, узкого зазора в затворном электроде во входной цепи ПТШ формируется импульс тока с длительностью, определяемой мощностью лазерного луча.

20.00 ■

Вследствие этого, длительность ^^ ^ электрического импульса (сплошная кривая на рис. 6) может быть значительно меньше, чем длительность оптического (пунктирная кривая на рис. 6). Теоретически и экспериментально исследованы процессы воз- .побуждения СВЧ и КВЧ сигналов в ПТШ, происходящие при облучении непрерывным модулированным СВЧ или многомодо вым лазерным излучением непосредственно затворной области ПТШ. Показано, что в возникающей при этом переменной составляющей выходного тока ПТШ, содержащей первую и высшие гармоники частоты модуляции или межмодовой частоты лазерного излучения, напряжением на затворе можно изменять вклад эффекта поля при неизменном вкладе фоторезистивно-го эффекта. Экспериментально доказана эквивалентность электродинамического (контактного) метода измерений коэффициента усиления ПТШ и оптического (бесконтактного) (рис. 7). На основе полученных результатов разработана методика бесконтактного (по входу) контроля динамических параметров СВЧ ПТШ на пластине и создан лабораторный макет, реализующий эту методику. Теоретически анализируется предложенная автором система электрооптической дефлек-ции для бесконтактного из-

1т(А)

электрический импульс

=Ю10(Вт/см2)

; оптический импульс

U

tips)

I

40.00

120.00

200.00

Рис. 6

РВЬ1, (мВт) ▲

1.0 ■

0.5

ц (.а.) =-05В

€1=4ГГц

СВЧ

Р =0.1 мВт

вх

о

и,

мерения амплитуды выходного СВЧ сигнала ПТШ, с использованием которой возможна реализация полностью бесконтактной системы контроля динамических параметров ПТШ на пластине.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

Представленные в диссертации результаты показывают, что волновые и колебательные процессы в исследованных твердотельных структурах, охватывающие широкий диапазон частот от ВЧ до КВЧ, ИК и видимого диапазона, представляют собой взаимодополняющий ряд волновых и колебательных процессов, позволяющих осуществлять формирование временных и частотных характеристик радиосигналов в диапазонах частот от десятков МГц до десятков и сотен ГГц, а весь комплекс представленных исследований и результатов, вносящий вклад как в понимание этих радиофизических процессов, так и в использование их для разработок широкого круга устройств во всех указанных диапазонах, можно рассматривать как крупное достижение в развитии радиофизики.

Цифровая обработка радиосигналов в области частот свыше 1 ГГц ещё не скоро сможет составить серьёзную конкуренцию аналоговым устройствам, поэтому проведённые в диссертации исследования волновых и колебательных процессов в электродинамических системах, включающих твердотельные структуры, а также будущие исследования, позволят создавать новые, всё более совершенные радиоэлектронные компоненты для систем глобальной мобильной связи, навигации, космической связи, систем радиопротиводействия, ближней локации и управления оружием и т.д.

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Теоретически предсказано и обнаружено экспериментально, что при распространении ПОАВ происходит возбуждение ПАВ, распространяющейся под углом к направлению ПОАВ.

2. Теоретически и экспериментально показано, что температурные характеристики, с высокой точностью определяются в приближении плоской ОАВ с волновым вектором, направленным вглубь кристалла, но с вектором групповой скорости, направленным по поверхности кристалла.

3. Для расчёта амплитудных характеристик ПОАВ и устройств на них построен метод расчёта "поверхностной" функции Грина ПОАВ. С использованием рассчитанной функции Грина исследована пространственная структура ПОАВ, определены асимптотические декременты затухания как сдвиговых, так и продольных ПОАВ., а также построен

метод расчёта АЧХ фильтров на ПОАВ, показавший хорошее совпадение с экспериментальными результатами. Показано, что при аподиза-ции входного ВШП по закону обратному пространственному затуханию ПОАВ значительно уменьшаются искажения формы АЧХ. Так, например, глубина нулей АЧХ увеличивается более, чем на 10 дБ.

4. При исследовании эффекта снижения потерь на распространение в фильтрах на ПОАВ вследствие нанесения между ВШП металлической плёнки, теоретически и экспериментально было показано, что это снижение обусловлено не только преобразованием ПОАВ в волну Гу-ляева-Блюстейна, но также и в волну Лява, что позволило рассмотреть и другие (без использования металлизации) возможности нагру-жения поверхности, также приводящие к снижению вносимых потерь.

5. Впервые проведен теоретический анализ возбуждения ПАВ встречно-штыревыми преобразователями с неапертурной аподизацией по соотношению штырь/зазор. Впервые показано, что АЧХ таких преобразователей можно сделать симметричной при специальном синтезе топологии, обеспечивающем компенсацию пространственной неоднородности скорости ПАВ, а также, что они более устойчивы к случайному разбросу координат штырей, чем преобразователи с традиционной апертурной аподизацией. При использовании в полосовых фильтрах с высоким подавлением внеполосных сигналов встречно-штыревых преобразователей с неапертурной аподизацией по соотношению штырь/ зазор в качестве входного преобразователя реальное внеполосное подавление увеличивается на 10-15 дБ.

6. Предложена, теоретически исследована и защищена авторским свидетельством линия задержки СВЧ радиосигнала на объёмных акустических волнах с высоким (> 25 дБ) подавлением паразитных сигналов прямого и многократного прохождения за счёт применения составного звукопровода с косой поглощающей акустической связкой

7. Предложено и защищено авторским свидетельством устройство для полосовой фильтрации СВЧ сигналов на ПОАВ, в котором используется сжатие акустического потока при отражении от поверхности кристалла под углом, близким к критическому. При этом значительно снижается пространственное затухание и увеличивается концентрация упругой энергии и напряжённости электрического поля вблизи поверхности кристалла.

8. Предложен и защищён авторским свидетельством способ магнитного возбуждения акустических колебаний в звукопроводах, не обладающих пьезоэффектом. Получены оценки эффективности возбуждения ПАВ, а также рассмотрены возможные решения проблемы неразру-шающей дефектоскопии металлических покрытий полупроводниковых пластин большой площади, а также количественных неразрушающих измерений величины адгезии металлических покрытий диэлектриков и

полупроводников.

9. Построены комплексные стационарные функционалы и на их основе вариационным методом впервые решены задачи о распространении МСВ в ферромагнитных плёнках конечной ширины при произвольном направлении подмагничивающего поля и о распространении МСВ вдоль периодической многополосковой электродной структуры. На основе разработанных методов расчёта дана интерпретация и исследована структура открытых экспериментально новых типов МСВ - обратных поверхностных и краевых, а также определены геометрические и конструктивные параметры рассмотренных структур, при которых возможно создать линии задержки с уникальными характеристиками, например, полосой частот бездисперсионной задержки (отклонение от номинала Дх < 0.5 не) более 1 ГГц. На основе построенных методов исследовано распространение МСВ в плавно неоднородных в продольном направлении, ограниченных по ширине и произвольно намагниченных ферромагнитных плёнках. Показано, что существенное влияние на дисперсионную характеристику МСВ в области малых волновых чисел к (<200 см"1) оказывает неоднородность подмагничивающего поля, а неоднородность толщины плёнки практически на влияет на форму дисперсионной характеристики.

10. С учётом особенностей электрического поля на краях полосковых электродов построен электродинамический метод расчета многополосковых линий передачи в многослойной структуре, включающей слой сегнето-электрика, показано, что значения критических длин волн коротковолновой и длинноволновой отсечек в ЩЛ и коротковолновой отсечки в KJI в основном определяются параметрами сегнетоэлектрического слоя даже при очень малой его толщине (~1ч-10мкм).

11. Впервые предложена и применена неоднородная по дозе ионная имплантация сегнетоэлектрической плёнки, позволившая впервые в миллиметровом диапазоне реализовать бестоковое управление фазой электромагнитной волны и волновым сопротивлением копланарной линии на слоистой структуре с сегнетоэлектрической пленкой. Показано, что для реализации описанных устройств с технически приемлемыми параметрами в КВЧ диапазоне необходимы совершенные монокристаллические пленки, имеющие малые диэлектрические потери (tg8<0.04) и высокую управляемость (К > 5). На сегнетоэлектрических пленках невысокого качества с управляемостью К= 1.5 в диапазоне частот 26+33 ГГц экспериментально продемонстрировано непрерывное электрическое управление фазой в пределах 0-=-120° и выходным волновым сопротивлением (при постоянном входном) в пределах от 20 Ом до 25 Ом.

12. Теоретически исследованы медленные волны электрической поляризации в слоистой структуре, включающей слой сегнетоэлектрика (высшие типы ЭМВ). Обнаружено, что в запрещённой для неограниченно-

го сегнетоэлектрика области частот существуют высшие моды слоистой структуры. Показано, что в толстых (>1мм) сегнетоэлектрических слоях первая высшая мода (медленная ВП) существует в сантиметровом диапазоне и имеет замедление СВЧ сигнала на порядок больше, чем на основной моде.

13. Теоретически исследована возможность возникновения модуляционной неустойчивости медленных волн поляризации в слоистой структуре с сегнетоэлектриком. Получены соотношения для зависимости мнимой частоты и длины волны автомодуляции от амплитуды волны, которые показывают, что в такой структуре измеряя характеристики автомодуляции на выходе линии передачи, можно определять амплитуду входного электромагнитного сигнала.

14. Исследованы особенности измерения СВЧ поверхностного импеданса ВТСП материалов по сравнению с измерениями классических (низкотемпературных) сверхпроводников. На основе строгого электродинамического анализа впервые получены количественные соотношения для погрешности измерений поверхностного импеданса ВТСП наиболее точным резонаторным методом с применением объёмного и диэлектрического резонаторов. Впервые (1988г.) количественно обосновано преимущество использования диэлектрического резонатора перед объёмным при измерениях СВЧ поверхностного импеданса ВТСП. Эти работы предвосхитили (в части использования первичного преобразователя на ДР) направление, по которому позднее пошли зарубежные исследователи при создании систем для таких измерений.

15. Исследованы возможности повышения точности измерения нагруженной добротности резонаторных первичных преобразователей наиболее точным фазовым методом. Модифицирована схема и методика измерений по автогенераторному методу калиброванного фазовращателя, а также разработан оригинальный автогенераторный метод с амплитудной автомодуляцией. Экспериментально показано преимущество по точности фазового метода с амплитудной автомодуляцией перед методом калиброванного фазовращателя. Подтвержденные погрешности измерения добротности составили 0.3% и 5% соответственно.

16. Впервые (1990 г.) создан автоматизированный лабораторный макет измерителя СВЧ поверхностного импеданса ВТСП, который может послужить базой для создания промышленной системы метрологического обеспечения производства ВТСП материалов. В интервале температур 78-300К лабораторный макет имеет погрешность измерения поверхностного сопротивления ВТСП не более 30% на уровне Я=2 -Ю'Юм/П, что на два порядка меньше поверхностного сопротивления меди.

17. Предложен и теоретически исследован бесконтактный способ возбуждения в ПТШ СВЧ сигналов при воздействии лазерного излучения на зазор в затворном электроде ПТШ. Показано, что при таком воздей-

ствии входной СВЧ ток ПТШ независимо от формы модуляции всегда имеет форму импульса, длительность которого обратно пропорциональна интенсивности лазерного излучения и, следовательно, может быть меньше длительности лазерного воздействия.

18. Предложен, защищён авторским свидетельством и исследован бесконтактный способ возбуждения СВЧ сигнала в ПТШ при воздействии на затворную область ПТШ непрерывного модулированного или многомо-дового лазерного излучения. Теоретически и экспериментально показано, что в токе стока ПТШ вклады фоторезистивного эффекта и эффекта поля могут быть разделены выбором затворного потенциала. Экспериментально показана эквивалентность электродинамического (контактного) и оптического (бесконтактного) методов возбуждения входного СВЧ сигнала при малосигнальных измерениях коэффициента усиления ПТШ. На основе этих результатов построена методика бесконтактного лазерного контроля ПТШ, реализованная в ОКР, выполняющейся в ЦНИМИА.

19. Предложен и защищён авторским свидетельством метод электрооптической дефлекции для бесконтактного измерения амплитуды выходного СВЧ сигнала ПТШ, позволяющий исключить систему накопления сигнала, необходимую в известных системах электрооптического стро-бирования, и проводить измерения в реальном масштабе времени, а также значительно упростить конструкцию полностью бесконтактной автоматизированной системы контроля СВЧ ПТШ и ИС непосредственно на полупроводниковой пластине.

Список научных трудов автора по теме диссертации

1. Лазерсон А.Г., Рыженко Б.Ф., Сучков С.Г., Финкельштейн Ю.Х. Вариационный метод расчета электроакустических систем//"Радиотехника и электроника" .- 1975,-т.ХХ,- N2,- С. 441-443.

2. Лазерсон А.Г., Сучков С.Г., Хильченко Л.И. Оптимизация процесса преобразования акустических мод при отражении от свободной поверхности анизотропного кристалла//"Радиотехника и электроника".-1976-т.ХХ1.-Ш.-С. 578-581.

3. Лазерсон А.Г., Солодкий В.Н., Сучков С.Г. Возбуждение сдвиговых акустических волн в анизотропных кристаллах// "Радиотехника и элект-роника".-1979- -r.XXIV.-N10.- С.2126-2130.

4. Лазерсон А.Г., С.Г .Сучков. Влияние внешнего потока заряженных частиц на электрическое поле поверхностной акустической волны // "Радиотехника и электроника".-1978,- т.ХХП.-Ш.-С.642-644.

5. Лазерсон А.Г., Сучков С.Г. Усиление ПАВ электронным потоком // "Радиотехника и электроника".-1980.- N6,- с.1276-1282.

6. Сучков С.Г., Заславский A.M., Лазерсон А.Г. Влияние технологических погрешностей изготовления на характеристики фильтров на ПАВ // "Радиотехника и электроника",- t.XXVL- 1981,- N3,- С. 463-467.

7. Заславский A.M., Межуев Д.И., Семенов Э.А., Сучков С.Г. Теоретическое и экспериментальное исследование температурных характеристик устройств на приповерхностных объемных акустических волнах / / "Радиотехника и электроника" Т. XXX .- 1985,- N2,- С. 373—377.

8. Сучков С.Г. Вариационный метод расчета характеристик магнитоста-тических волн в косонамагниченных двумерноограниченных ферромагнитных пленках//"Радиотехника и электроника" .- t.XXX.-1985.-N6.-С. 1080-1083.

9. Межуев Д.И., Заславский A.M., Сучков С.Г. Применение метода функции Грина к расчету характеристик фильтров на приповерхностных объемных акустических волнах//"Радиотехника и электроника".-Т.ХХХ.-1985,- N9.- С. 1713-1718.

10. Зайко Ю.Н., Сучков С.Г. Медленные волны и волны модуляции в слоистых структурах с сегнетоэлектриками//"Радиотехника и электроника",- 1989,- т. 34,- №11.- С. 2423-2426.

11. Горбовицкий Б.М., Сучков С.Г. Возбуждение СВЧ и импульсного сигнала в полевом транзисторе с помощью оптоэлектронного ключа в затворном электроде//"Радиотехника и электроника",-1996.- т.41.-№10.-С.1251-1254.

12. Сучков Д.С., Сучков С.Г. Исследование полосовых фильтров на ПАВ с неапертурной аподизацией//"Радиотехника и электроника".-1998.- Т.43.-№6.-С. 1-4.

13. Сучков С.Г. Эмиссия поверхностной акустической волны при распространении приповерхностной объёмной акустической волны// Письма в ЖТФ, 1998,- принята к печати.

14. Казачкова Т.И., Сучков С.Г. Программа расчета характеристик поверхностных акустических волн в пьезоэлектрических кристаллах // "Электронная техника", сер.1,"Электроника СВЧ",1979, вып.1, С. 114-115.

15. Казачкова Т.И, Лазерсон А.Г., Сучков С.Г. Численный анализ распространения поверхностных акустических волн в пьезокристаллах // "Электронная техника" .- сер.1,"Электроника СВЧ".-1979- вып.6.-С.7-12.

16. Сучков С.Г. Электродинамика волноводов магнитостатических волн / / В кн."Лекции по электронике СВЧ и радиофизике" (6-я зимняя школа-семинар инженеров).- изд. СГУ,- Саратов,- 1983,- кн.2.- С. 171178.

17. Давидович М.В., Сучков С.Г., Хитрин B.C., Шувалов А.П. Особенности измерения поверхностного импеданса ВТСП материалов с применением СВЧ резонаторов//"Высокотемпературная сверхпроводимость" .межотраслевой сборник .- Москва .- ВИМИ.- 1989,- N1,- С.97-100.

18. Ермошин В.Н., Мережко О.В., Сучков С.Г., Федоров А.Н. Распространение электромагнитных волн в экранированной щелевой линии на слоистой подложке с сегнетоэлектриком//Электронная техника, серия 8, "Упр. качеством, стандартиз., метрология, испытания".- 1989.-вып. 5(137).-С. 27-31.

19. Г.Г.Акчурин, С.Г.Сучков Возбуждение СВЧ-сигнала в ПТШ с помощью лазерного излучения // Известия ВУЗов, сер. Электроника,- 1996.-№1-2.-С. 99-105.

20. Авторское свидетельство N 1036226. Фильтр на приповерхностных объемных акустических волнах/ Межуев Д.И., Сучков С.Г, Заявлено 03.12.1981, зарегистрировано 11.02.1983, ДСП.

21. Авторское свидетельство N1054884 СССР. Акустическая линия задержки/ Маклецов А.Н., Межуев Д.И., Сучков С.Г., бюлл. "Открытия, изобретения".-1983.-№42.-с. 1281.

22. Авторское свидетельство №1391473 СССР. Преобразователь поверхностных акустических волн./ Сучков С.Г., Межуев Д.И., Ермошин В.Н. Заявлено 16.04.86; зарегистрировано 22.12.87; ДСП.

23. Авторское свидетельство №1529940. Способ контроля СВЧ полевых транзисторов на пластине / Васильев В.Т., Олейник О.Г., Сучков С.Г, зарегистр. 15 авг. 1989 г., (ДСП).

24. Авторское свидетельство №1614051. Трансформатор волновых сопротивлений / Васильев В.Т., Ермошин В.Н., Сучков С.Г., зарегистр. 15 авг. 1990г, ДСП.

25. Сучков С.Г. Исследование оптимальных форм аподизации полосовых фильтров на ПАВ//"Вопросы исследования физики явлений, разработки технологии, методов контроля и измерений в производстве СВЧ приборов" .-сер.1, "Электроника СВЧ",- вып.1(109).-С.61, ЦНИИИ "Электроника".- 1978.

26. Сучков С.Г., Солодкий В.Н. Феноменологический расчет затухания ПАВ //"Вопросы исследования физики явлений, разработки технологии, методов контроля и измерений в производстве СВЧ приборов".-серия 1, "Электроника СВЧ",- вып.1(109).-С. 58, ЦНИИИ "Электроника",-1978.

27. Самохин А.П., Солодкий В.Н, Сучков С.Г. Комплекс программ машинного проектирования фильтров на ПАВ//"Вопросы исследования физики явлений, разработки технологии, методов контроля и измерений в производстве СВЧ приборов".-серия 1, "Электроника СВЧ",-вып.1(109).-С.57, ЦНИИИ "Электроника",- 1978.

28. Сучков С.Г. Принципы построения системы автоматизированного проектирования фильтров на ПАВ//"Вопросы анализа и расчета твердотельных и электровакуумных СВЧ приборов".- сер.1, "Электроника СВЧ".-вып.2(129).- С. 22, ЦНИИ "Электроника", 1979.

29. Васильковский C.B., Заславский А.М., Сучков С.Г. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния технологических допусков

и случайных погрешностей изготовления на характеристики фильтров на ПАВ //"Вопросы анализа и расчета твердотельных и электровакуумных СВЧ приборов" .-сер. 1, "Электроника СВЧ".-вып.2(129).- С.26-27, ЦНИИ "Электроника", 1979.

30. Заславский A.M., Зулкарнеев А.Р., Сучков С.Г., Штанько С.Г. Паразитные объемные волны в фильтрах на ПАВ//"Вопросы анализа и расчета твердотельных и электровакуумных СВЧ приборов".-сер.1, "Электроника СВЧ",- вып.2(129).- С.28-29, ЦНИИ "Электроника", 1979.

31. Семенов Э.А., Сучков С.Г. Система автоматизированного проектирования фильтров на ПАВ//Сборник докладов научно-технической конференции "Акустоэлектронные устройства".- Москва.- 1979.- С. 85-89.

32. Заславский A.M., Посадский В.Н., Семенов Э.А., Сучков С.Г. Приповерхностные акустические волны в акустоэлектронных устройствах // Материалы XI Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике,- Душанбе.- 1981,- С. 137.

33. Гоз Д.И., Сучков С.Г. Новые термостабильные срезы а-кварца для устройств на приповерхностных акустических волнах // "Расчет, конструирование и технология изготовления твердотельных приборов. Измерительная техника СВЧ. Организация управления". Сб. "Тез. докладов и рекомен. н.-т. конф. по электронной технике".- серия 1, "Электроника СВЧ".-вып.2(166).- ЦНИИ "Электроника".-1981.- С. 6-7.

34. Новиков Г.М., Дубовицкий С.А., Сучков С.Г. Исследование прямых объемных спиновых волн в многослойных пленочных структурах // "Расчет, конструирование и технология изготовления твердотельных приборов. Измерительная техника СВЧ. Организация управления". Сб. "Тез. докладов и рекомен. н.-т. конф. по электронной технике",- серия 1, "Электроника СВЧ".-вып.2(166).- ЦНИИ "Электроника",- 1981,- С. 1011.

35. Дубовицкий С.А., Новиков Г.М., Сучков С.Г. Исследование характеристик распространения магнитостатических волн в неоднородном магнитном поле//Тез. докладов Всесоюзной н.-т. конф. "Проблемы интегральной электроники СВЧ".- Ленинград- 1984,- ротапринт ЛЭТИ.- С. 148-149.

36. Дубовицкий С.А., Сучков С.Г. Синтез линий передачи на магнитостатических волнах с заданным законом дисперсии//Волновые и колебательные процессы СВЧ в ферромагнитных пленках и слоистых структурах: Тез. докл. и реком. н.-т. конф. Серия 1, Электроника СВЧ.-М.,: ЦНИИ "Электроника" (Тез. докл. I Всесоюзн. шк.-семинара.-Саратов).-1982.- вып.1 (174).- с.32-33.

37. Новиков Г.М., Петрунькин Е.З., Сучков С.Г. Копланарный полосовой фильтр на МСВ // Тез. докл. I Всесоюзной н.-т. конф. по интегральной электронике СВЧ.- Новгород, 1982,- С.69-70, ДСП.

38. Дубовицкий С.А., Сучков С.Г., Таутанов Г.С. Синтез линии передачи на

МСВ с заданным законом дисперсии//Спинволновая электроника и электродинамика: Тез. докл. I Всесоюзн. шк.- семинара,- Саратов,- 1982.-С.37-38.

39. Сучков С.Г. Расчет характеристик МСВ в косонамагниченных ограниченных ферромагнитных пленках//Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов.- 1983.-часть II.-C.87-88

40. Заславский A.M., Межуев Д.И., Сучков С.Г. Влияние разброса в положении групп штырей на характеристики секционированных преобразователей ПАВ//Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов.- 1983.- часть I,- С. 227.

41. Заславский A.M., Посадский В.Н., Семенов Э.А., Сучков С.Г. Исследование влияния граничных условий на распространение приповерхностных объемных акустических волн (ПОАВ)//Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов.-1983.- часть I,- С. 144-145.

42. Заславский А.М., Межуев Д. И., Семенов Э.А., Сучков С.Г. Исследование термостабильности устройств на приповерхностных объемных акустических волнах (ПОАВ)//Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов.- 1983.- часть II.-C.198.

43. Маклецов А.Н., Межуев Д.И., Сучков С.Г. Линия задержки на ОАВ с низким уровнем паразитных сигналов//"Вопросы электроники СВЧ" (иследования в области акустоэлектроники, акустооптики и квантовой акустики). Межвузовский научный сборник.- изд. СГУ, Саратов- 1983.-С.41-42.

44. Заславский А.М., Межуев Д.И., Сучков С.Г. Анализ термостабильности устройств на ПОАВ на кварце//"Вопросы исследования и проектирования электровакуумных и твердотельных СВЧ приборов".- Тез. докл. н.-т. конф,- Серия 1,"Электроника СВЧ".-1983,- ЦНИИ "Электроника".-вып.1 (196).- С.70.

45. Маклецов А.Н., Межуев Д.И., Сучков С.Г. Способ подавления паразитных сигналов в линиях задержки на ОАВ//"Вопросы исследования и проектирования электровакуумных и твердотельных СВЧ приборов".-Тез. докл. конф..- Серия 1,"Электроника СВЧ".-1983.-ЦНИИ "Электроника",- вып. 1 (196).- С.11.

46. Заславский A.M., Межуев Д.И., Сучков С.Г. Статистический анализ влияния технологических погрешностей на АЧХ секционированных ВШП //"Вопросы исследования и проектирования электровакуумных и твердотельных СВЧ приборов".- Тез. докл.в конф,- Серия 1, "Электроника СВЧ".-1983.- ЦНИИ "Электроника",- вып.1(196).- С.27.

47. Болдырев О.В., Сучков С.Г. Расчет характеристик возбуждения МСВ в двумерноограниченных ферромагнитных пленках//Тез. докл. Всесоюз-

ной н.-т. конференции "Проблемы интегральной электроники СВЧ".- Ленинград." 1984,- ротапринт Л ЭТИ.- С. 143.

48. Попов Ю.М., Севостьянов М.А., Ермошин В.Н., Сучков С.Г., Томаш-польский Ю.Я. Исследование сегнетоэлектрических вакуумных кон-денса-тов Ba0gSrQ1TiO3 на частоте 10 ГГц//Тезисы докладов III Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов".- Москва,- НИИТЕХИМ.-1987,- С. 87.

49. Ю.Н. Зайко, В.Н. Ермошин, И.С. Нефедов, С.Г. Сучков Анализ волновых процессов в электрически управляемых интегральных устройствах СВЧ на основе сегнетоэлектрических пленок//Тезисы докладов XII Всесоюзной научной конференции по микроэлектронике .- Тбилиси .- 1987.-Ч.2.- С. 123-124.

50. Зайко Ю.Н., Сучков С.Г. Медленные волны в слоистых структурах, содержащих сегнетоэлектрик//Труды II Всесоюзной школы-семинара "Взаимодействие электромагнитных волн с полупроводниковыми и по-лупроводниково-диэлектрическими структурами" .- Саратов.- изд. СГУ .- 1988,- Ч.2.- С. 90-91.

51. Давидович М.В., Сучков С.Г., Хитрин B.C. Собственные колебания диэлектрического резонатора, расположенного между двумя импеданс-ными поверхностями//Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование радиоэлектронных устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах" .- Тбилиси .- 1988.- С. 260261.

52. Зайко Ю.Н., Сучков С.Г., Королева И.Г. Анализ распространения волн в ОИС СВЧ с сегнетоэлектриком //Тезисы докладов научно-технической конференции "Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем СВЧ на ОИС",- Суздаль .- 1989 - С.73.

53. Зайко Ю.Н., Сучков С.Г., Королева И.Г. Медленные волны в слоистой структуре, содержащей сегнетоэлектрик ниже точки Кюри // "Расчет, конструирование и технология изделий электронной техники для измерительных систем": Тезисы докладов конференций.- Серия 1, "Электроника СВЧ".- М.,:ЦНИИ "Электроника",- 1989,- вып. 1 (292).- С. 24.

54. Сучков С.Г., Шувалов А.П., Хитрин B.C. О повышении чувствительности резонансного метода измерения поверхностного импеданса ВТСП материалов//"Расчет, конструирование и технология изделий электронной техники для измерительных систем": Тезисы докладов конференций." Серия 1, "Электроника СВЧ".- М.,:ЦНИИ "Электроника".-1989.-вып. 1(292).- С. 43.

55. Suchkov S.G. Complex stationary funktionals for solving electrodynamic internal problems by Ritz method//Proceedings of URSI EM THEORY SYMPOSIUM.- Stokholm.- 1989, CONGREX AB.- P. 631-632.

56. Акчурин Г.Г., Васильев В.Т., Огнищев А.Ю., Сучков С.Г., Тупикин В.Д., Хитрин B.C. Лазерный метод бесконтактного контроля полевых транзисторов миллиметрового диапазона//Контроль и диагностика общей техники: Тезисы докладов межотраслевых научных конференций,-ВНИИМИ, Москва,- 1989,- часть 1.- С.97 (ДСП).

57. М.В.Давидович, С.Г.Сучков. Программное обеспечение анализа собственных мод планарных и диэлектрических волноводов для САПР КИА КВЧ диапазона // Методы и системы технической диагностики.- Меж-вуз. н.-т. сб.; вып. 13,-Саратов, изд. СГУ.- 1990.- с. 70-71.

58. Барышников И.В., Давидович М.В., Сучков С.Г., Уполовнев А.В. Электродинамика желобковых волноводов и лучеводов, включающих диэлектрические и гиротропные слои //Труды 11 Международной конференции по гиромагнитной электронике и электродинамике.-Москва, МЭИ, 1992,- с. 37-38.

59. Сучков С.Г. Сжатие импульсного сигнала при оптоэлектронном возбуждении полевого транзистора//Тезисы докладов Всероссийской научно-технич. конференции "Электроника и информатика".-Москва,-1995.-С. 45-46.

60. Сучков С.Г. Оптоэлектронное возбуждение импульсного сигнала при бесконтактном контроле полевых транзисторов//Тезисы докладов VI Всероссийской научно-технич. конференции "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства неразрушающего контроля".- Саратов,- 1995.-С. 22-23.

61. D.S.Souchkov, S.G.Souchkov. The Computer Study of SAW Filters with Nonaperture Apodization // Book of Abstracts of 3rd International Conference on Theoretical and Computational Acoustics, Newark, U.S.A., 1997, p.113.

62. D.S.Souchkov, S.G.Souchkov. The Investigation of SAW Filters with Non aperture Apodization// Book of Abstracts of the 17th International Conference ULTRASONICS INTERNATIONAL '97, Delft, Netherlands, 1997, p.141.

63. Машинное проектирование СВЧ фильтров на поверхностных акустических волнах// Технический отчет N1983 по НИР "13-1-29" ( Научный руководитель- С.Г.Сучков).- НИИ "Волна".-Саратов.- 1980- 119 е., ДСП.

64. Теоретическое исследование причин возникновения паразитных сигналов и методов их подавления в СВЧ устройствах на ПАВ // Технический отчет N2241 по НИР "13-1-33" (Научный руководитель- С.Г. Сучков).-НИИ "Волна", Саратов- 1982.- 60 е., ДСП.

65. Теоретическое исследование процессов возбуждения, распространения и затухания магнитостатических волн в слоистых структурах // Технический отчет N2139 по НИР "13-1-35" ( Научный руководитель -С.Г.Сучков ).- НИИ "Волна",- Саратов,- 1981,- 60 с.(ДСП)

66. Теоретическое исследование влияния неоднородностей конструктивной природы, включая неоднородности материалов, на характеристики СВЧ приборов на акустических и магнитостатических волнах: Отчет о НИР / НИИ "Волна"; Руководитель С.Г.Сучков (Д.И.Межуев).- Шифр "13-5-15"; № ГР Ф24818- 1987,- 155 с.

67. Исследование и разработка алгоритмов и программ расчета электродинамических характеристик узлов СВЧ устройств обработки сигналов: Отчет о НИР / НИИ "Волна"; Руководитель Пензяков В.В., зам. руководителя Сучков С.Г. - Шифр "13-5-12"; № ГР Ф18790.-1985,- 174 с.

68. Исследование возможности создания акустических полосовых фильтров на частотах выше 1 ГГц. Отчет о НИР / НИИ "Волна"; Руководитель Заславский A.M., зам. руководителя Сучков С.Г. - Шифр "Парк"; № 2448.-1984,- 186 е., ДСП.

69. Исследование возможностей создания миниатюрных электрически управляемых элементов СВЧ-трактов миллиметрового диапазона на основе линий передачи на сегнетоэлектрических подложках: Отчет о НИР / ЦНИИИА; Руководитель - Сучков С.Г.- Шифр "Цезий",- № 1504, ДСП.- Саратов,-198 9,- 130 с.

70. Исследование путей создания средств бесконтактного контроля элементов ИС СВЧ и КВЧ диапазонов на пластине с помощью лазерного зондирования: Отчет о НИР / ЦНИИИА; Руководитель - Сучков С.Г.-Шифр "Цефей"; № 1546, ДСП.- Саратов, 1990. - 103 с.

71. Исследование методов измерения и создание макета измерителя поверхностного импеданса ВТСП материалов, в том числе пленок, на СВЧ: Отчет о НИР / ЦНИИИА; Руководитель - С.Г.Сучков - Шифр "СЕРП-88"; № 1548, ДСП,- Саратов, 1990.- 114 с.

72. Исследование лазерных методов бесконтактного контроля ПТШ и линейных ИС на СВЧ и КВЧ и разработка макета установки в диапазоне до 90 ГГц: Отчет о НИР / ЦНИИИА; Руководитель - Сучков С.Г.-Шифр "ЦЕФЕЙ-1"; № 1607, ДСП,- Саратов, 1993,- 126.

73. Разработка литерных термостабильных линий задержки на МСВ с целью улучшения электрических м массогабаритных параметров КИИО: Отчёт о НИР//ЦНИИИА; Руководитель Дубовицкий С.А. (в числе соавторов - Сучков С.Г.).-Шифр "Иволга"; Инв.№ 2122, ДСП,- Саратов, 1987.-126 с.

Подписано к печати 01.04.98 г. Формат 60x84 1/16. Бумага ZOOM. Усл.-печ. л. 1,60 (2,0). Уч.-изд. л. 1,4. Тираж 100.

Отпечатано автором на принтере HP Laser Jet 5L.