Введение
1 Аназиз современного состояния исследования фотонных структур с запрещенной зоной, их характеристик и возможностей применения в ближнеполевой СВЧ-микроскопии 14
2 Исследование электродинамических характеристик резонаторов ближнеполевого свч-микроскопа на основе фотонных кристаллов 34
2.1 Математическая модель взаимодействия электромагнитного излучения СВЧ-диапазона с одномерными волноводными фотонными кристаллами 34
2.2 Особенности спектров отражения и прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, взаимодействующего с фотонными кристаллами, содержащими равное и различное число периодически повторяющихся элементов 37
2.2.1 Результаты компьютерного моделирования частотных характеристик коэффициентов отражения и прохождения одномерных волноводных СВЧ фотонных кристаллов без нарушения периодичности структуры 37
2.2.2 Результаты компьютерного моделирования частотных характеристик коэффициентов отражения и прохождения одномерных волноводных СВЧ фотонных кристаллов с нарушением периодичности структуры 48
2.3 Экспериментальное исследование амплитудно-частотных характеристик
коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения,
взаимодействующего с резонаторами на основе фотонных кристаллов 50
3 Исследование свч-устройств, созданных на основе рамочных элементов и характеризующихся наличием запрещенной и разрешенной зон для распространения электромагнитного излучения 59
3.1 Модель СВЧ-устройства на основе диафрагмы и системы связанных рамочных элементов 59
3.2 Компьютерное моделирование СВЧ-характеристик устройства на основе диафрагмы и связанных рамочных элементов, характеризующегося наличием запрещённой и разрешённой зон 61
3.2.1 Волноводная структура на основе диафрагмы и связанных рамочных элементов с неоднородностью типа «штырь с зазором» и при её отсутствии 61
3.2.2 Электрически управляемая неоднородность в виде n–i–p–i–n-структуры 65
3.2.3 СВЧ-характеристики устройства на основе диафрагмы и связанных рамочных элементов с n–i–p–i–n-структурой в качестве управляющего элемента 68
3.3 Экспериментальное исследование СВЧ-устройства на основе диафрагмы и системы связанных рамочных элементов, характеризующегося наличием запрещённой и разрешённой зон 70
3.3.1 Результаты экспериментального исследования СВЧ-устройства на основе диафрагмы и системы связанных рамочных элементов, характеризующихся наличием разрешённой зоны 70
3.3.2 Результаты экспериментального исследования СВЧ-устройства на основе диафрагмы и системы связанных рамочных элементов, характеризующихся наличием разрешённой зоны 71
3.4 Волноводное устройство на основе диафрагмы и системы рамочных элементов с n–i–p–i–n-структурой для управления выходной мощностью генератора на диоде Ганна 76
4 Исследование амплитудно-частотных характеристик зондов ближнеполевого свч-микроскопа 79
4.1 Компьютерное моделирование амплитудно-частотных характеристик микрокоаксиального зонда ближнеполевого СВЧ-микроскопа с резонатором в виде отрезка волновода 79
4.2 Исследование ближнеполевого СВЧ-микроскопа на основе полупроводникового автодинного генератора на диоде Ганна с использованием микрокоаксиально-волноводного перехода, центральный проводник микрокоаксиала которого выступает за пределы внешнего проводника, в качестве ближнеполевого зонда 88
4.2.1 Теоретическое описание эффекта автодинного детектирования в многоконтурном генераторе на диоде Ганна 88
4.2.2 Конструкция и принцип действия ближнеполевого СВЧ-микроскопа на основе полупроводникового автодинного генератора на диоде Ганна 94
4.2.3 Визуализация электрофизических характеристик микро- и наноструктур с использованием ближнеполевого СВЧ-микроскопа на основе генератора на диоде Ганна 97
4.3 Компьютерное моделирование амплитудно-частотных характеристик микрокоаксиального зонда ближнеполевого СВЧ-микроскопа, центральный проводник микрокоаксиала которого выступает за пределы внешнего проводника, с резонатором в виде фотонного кристалла с нарушением периодичности структуры 103
4.4 Экспериментальное исследование ближнеполевого СВЧ-микроскопа с резонатором на основе фотонного кристалла и регулируемым элементом связи в качестве зонда 111
4.4.1 Конструкция ближнеполевого СВЧ-устройства с резонатором на основе фотонного кристалла и регулируемым элементом связи в качестве зонда 111
4.4.2 Зондовые измерения диэлектрических пластин 113
4.4.3 Зондовые измерения нанометровых металлических плёнок 118
Заключение 126
Список литературы
