Надано результати дослідження кремнієвих автоемісійних мікрокатодів з елементами керування на структурах "кремній-на-ізоляторі" для застосування у цифровій електронній літографії. Доповнено рівняння Фаулера-Нордгейма з метою розрахунку автоемісії напівпровідників. Удосконалено методи розрахунку електронної оптики мікрокатода, спосіб і схему керування мікрокатодом. Обгрунтовано умови застосування компактних моделей МОН-транзисторів. Розроблено спосіб виготовлення локальних тривимірних КНІ-структур і показано приклади їх застосування. Розроблено та верифіковано топологію схеми керування, інтегрованої з мікрокатодом, наведено приклад її тиражування в матрицю. Показано розрахункові й експериментальні характеристики тестових структур.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено актуальній проблемі захисту систем каналізації від біогенної сірчанокислотної корозії. Обгрунтовано створення кислотостійких в'яжучих композицій з підвищеною водостійкістю за рахунок застосування кислототривкого наповнювача, що складається з висококремнеземистого порошку та тонкомеленого гранульованого металургійного шлаку. Зроблено термодинамічні розрахунки реакцій взаємодії рідкого скла з шлаковими мінералами у присутності кремнійфториду натрію, що показали найбільшу імовірність утворення лужних гідроалюмосилікатів та малорозчинного фториду кальцію. Розроблено склади кислототривких розчинів бетонів та замазок підвищеної водостійкості, що можуть бути використані як при зведенні нових, так і при ремонті діючих систем каналізації. Фізико-хімічні дослідження показали, що у традиційному кислототривкому в'яжучому розчині значним є вміст фториду натрію та присутні залишки кремнійфториду натрію, у модифікованому шлаком кислототривкому в'яжучому - фторид натрію повністю зв'язаний шлаком, залишків кремнійфториду натрію немає, присутніми є гідроалюмосилікати кальцію та натрію, а також гідросилікати кальцію. Натурні випробування в умовах підсклепінного простору міського колектора показали, що зразки модифікованого шлаком кислототривкого бетону за 4 роки експозиції не зазнали корозійних пошкоджень і мають найбільш високу корозійну стійкість. Розроблено технологічний регламент на виробництво труб з модифікованого кислототривкого бетону.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив нанесеної на поверхню пірогенного кремнезему металоксидної фази на хімічні перетворення, що відбуваються у адсорбованих кремнійорганічних сполуках залежно від температури. Експериментально встановлено, що наявність на поверхні пірогенного кремнезему металоксидних наноструктур сприяє пониженню початкових температур деструкції зв'язку Si - C у вакуумі та виділенню метану в області 470 - 820 та 820 - 1170 К. Запропоновано механізми розриву зв'язку Si - C і виділення метану у вакуумі: за низьких температур даний процес відбувається за участю брьонстедівських кислотних центрів поверхні, а за високих температур утворення метану відбувається за радикальним механізмом. Доведено, що в окиснювальній атмосфері присутність оксидів металів на кремнеземній поверхні сприяє розриву силоксанового зв'язку, що призводить до часткової деполімеризації адсорбованого полідиметилсилоксану. Досліджено реакцію генсаметилдисилазану з поверхнею кремнезему, що містить титан- і ванадійоксидну фазу, а також встановлено, що хемосорбція гексаметилдисилазану на поверхні зразка з ванадійоксидним покриттям відбувається по вільних силанольних групах і з розривом зв'язку SiO - V. Зазначено, що енергії активації даного процесу досить близькі за значенням для всіх зразків, з чого слідує, що нанесена на поверхню кремнезему металоксидна фаза істотно не впливає на процес хемосорбції гексаметилдисилазану.

  Скачати повний текст

Досліджено біохімічні властивості білків з кремнієвих скелетних елементів губки Suberites domuncula. Вивчено вплив цих білків у складі біокомпозитного матеріалу на процеси проліферації та мінералізацї в остеогенній культурі SaOS-2. Установлено, що білкова частина кремнієвих скелетних елементів губки Suberites domuncula переважно представлена білками з молекулярною масою 23 і 24 кДа. Білок з молекулярною масою 24 кДа (сілікатеїн alpha) ідентифіковано за методом електроспрей мас-спектрометрії. Показано, що сілікатеїн синтезується у формі проензиму й активується шляхом процесінгу під час формування спікул. Ензим сілікатеїн має олігомерну організацію та посттрансляційну модифікацію. Рівень мінералізації SaOS-2 клітин, вирощених на поверхні, модифікований білками з кремнієвих скелетних елементів, кополімеризованих з тетраетилортосилікатом, прискорює процеси проліферації та значно підвищує рівень біомінералізації клітин, вирощених на поверхні, модифікованій біокомпозитним матеріалом. Результати, одержані завдяки проведеним дослідженням, можуть бути використані для більш детального дослідження особливостей регуляторних механізмів полімеризації кремнію у губках, які утворюють скелетні елементи, які містять кремній, за "м'яких умов". Визначено доцільність застосування даних про склад органічного компоненту спікул та його біохімічної характеристики для розробки біотехнологічних підходів для виробництва нових біокомпозитних матеріалів. Протеїни з кремнієвих скелетних елементів можуть бути включені до складу біоактивних матеріалів у хірургії, ортопедії.

  Скачати повний текст

Розглянуто матеріалознавчі особливості одержання паяних з'єднань (ПЗ) ливарних нікелевих жароміцних сплавів з метою ремонту теплонавантажених деталей газотурбінних двигунів і енергосилових установок. Однією з проблем ремонтного паяння є низький рівень пластичності шва та дифузійної зони шов / основа у зв'язку з гетерогенізацією структури та виділенням центральноосьових і міждедритних боритних / карбоборидних евтектик у металі шва у процесі кристалізації. Розроблено спосіб нейтралізації негативного впливу бору у композиційному припої NiCoCrAl-2,5 % B + наповнювач-сплав Rene-142 - введенням у нього (15 - 25) мас % припою Ni-12 % Si евтектичного складу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Висвітлено результати теоретичної оцінки можливостей проведення хімічного збирання на частково триметилсилільованій поверхні за участю кремнійорганічних сполук та результати експериментальних досліджень термостимульованих хімічних перетворень на поверхні метилсилільованих кремнеземів. Встановлено, що енергії активації утворення метану та етилену внаслідок термодеструкції метилсилільних груп практично не залежать від ступеня хімічного модифікування поверхні пірогенного кремнезему. Теоретично встановлено, що величини енергій активації взаємодії силанольних та диметилсиланольних груп з диметилдихлорсиланом є близькими. Виявлено, що з підвищенням ступеня модифікування швидкість змочування пірогенного кремнезему водою та деканом змінюється не монотонно, проявляючи за ступеня модифікування 0,2 мінімум у першому та максимум - у другому випадку. Встановлено, що значення ступеня модифікування, яке характеризує перехід від гідрофільного кремнезему до гідрофобного, становить 0,55.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження впливу мінеральних наповнювачів, полімер-олігомерних модифікаторів і каталізаторів "холодного" твердення на структуру і властивості кремнійорганічних композиційних матеріалів на основі полімерфенілсилоксанового лаку КО-921. Експериментально обгрунтовано склад кремнійорганічних композитів, сформульовано механізми їх структурування. Отримано термостійкі протикорозійні покриття КО-ФМІ. Тест-випробуваннями і промисловою перевіркою підтверджено їх відповідність вимогам нормативно-технічної документації на ізоляцію трубопроводів, ємностей і технологічного обладнання в нафтогазовому теплоенергетичному комплексах, комунальному та водному господарствах і харчовій промисловості.

  Скачати повний текст

Побудовано просторову фазово-концентраційну діаграму, яка дозволяє визначити межу до- і заперитектичної фазових областей кристалізації конструкційних сталей залежно від вмісту вуглецю, кремнію й марганцю. Показано, що у сталях, які містять 0,25 - 0,33 % вуглецю, легованих кремнієм і марганцем (близько 1,0 % кожного елемента), структура аустеніту характеризується найменшими розмірами дендритних вісей (I, II, III порядків), зерен, а також рівномірним розподілом ділянок концентраційної мікронеоднорідності. Виявлено спадкоємний взаємозв'язок концентраційних і морфологічних особливостей дендритної структури з параметрами кінцевої структури прокату. Установлено, що у конструкційному прокаті з низьколегованих сталей, що містять кремній і марганець, концентраційна мікронеоднорідність утворюється переважно внаслідок розвитку лікваційних процесів кремнію. Кількість і рівномірність чергування зон, збагачених і збіднених легувальними елементами, впливає на комплекс механічних властивостей та експлуатаційних характеристик конструкційного прокату.

  Скачати повний текст

На підставі проведених досліджень з використанням сучасних методів визначено реальну дефектну структуру приповерхневих шарів кремнію в системі Si - SiO₂. В результаті появи механічних напруг і деформацій у приповерхневій області кремнію утворюється складна структура, що складається з області сильно розупорядкованого кремнію та області, яка містить дислокаційні сітки. На межі області розупорядкованого кремнію та області дислокаційних сіток установлено стрибок величини механічних напруг, що виникає внаслідок прискореної дифузії кисню вздовж структурних дефектів у процесі окиснення, що призводить до стрибка щільності рівнів захоплення електронів. Визначено, що ширина приповерхневої області кремнію, що містить розупорядкований кремній і дислокаційні сітки, залежить від рівня локалізованих на межі поділу механічних напруг. На базі моделі приповерхневих шарів окисненого кремнію побудовано модель струмопереносу в інверсійному каналі польових метал - оксид - напівпровідник (МОН) приладів. Наведена модель передбачає врахування факту розсіювання носіїв заряду на дислокаційних бар'єрах, присутніх у каналі. Установлено, що глибокі рівні приповерхневого шару кремнію, утворені межами блоків розупорядкованого кремнію, впливають на баланс між радіаційною чутливістю та термопольовою стабільністю параметрів дозиметрів поглинальної дози іонізуючих випромінювань на базі польових МОН-транзистрів, що дозволяє покращити радіаційні та термопольові параметри дозиметрів на основі МОН-структур. У процесі термічного окиснення кремнію та шляхом хімічної обробки поверхні пластин одержано хімічно-наноструктурований кремній, що випромінює у видимій області спектра. Даний метод дозволяє одержувати фотолюмінесцентні структури в єдиному технологічному циклі за умов виробництва мікроелектронних приладів з діоксидною ізоляцією.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження електрофізичних властивостей анодних шарів поруватого кремнію на поверхні Si та в контакті метал - Si. Експериментально визначено вплив режимів формування, додаткового ультрафіолетового освітлення й адсорбції молекул на параметри локалізованих станів і рекомбінаційні характеристики поруватого кремнію. Запропоновано модель контакту метал - тонкий поруватий кремній - Si та визначено параметри поверхневих станів. На базі теоретичної моделі проаналізовано чутливість структур "каталітичний метал - поруватий кремній (5 - 100 нм) - Si" у процесі адсорбції водню. Доведено їх переваги над звичайними кремнієвими МОН структурами. Висвітлено нові версії оптоелектронних приладів на основі гетероструктур з шарами поруватого кремнію (лавинний фотодіод, оптично керований холодний катод, сонячний елемент з селективними дифузорами), визначено їх характеристики. Підтверджено практичне значення отриманих результатів на прикладі підвищення ефективності сонячних елементів за рахунок створення включень поруватого кремнію. Досліджено процеси структурно-хімічної перебудови у тонких оксидних шарах та її вплив на електрофізичні характеристики поверхнево-бар'єрних структур.

  Скачати повний текст

Проаналізовано закономірності процесів дефектоутворення в шаруватих структурах (ШС) діоксид кремнію-кремній (ДКК) і метал-кремній (МК) і приладних системах на їх основі. Встановлено механізми впливу дефектів на електрофізичні характеристики, моделювання процесів струмоперенесення в даних структурах і системах. Описано властивості та топологічну модель реальної МОН-структури на основі дослідження механізму утворення пластичної деформації на межі поділу ДКК, що призводить до виникнення перехідної області кремнію. Розроблено фізичні моделі струмоперенесення в контактах МК в межах існуючих наближень і модель струмоперенесення в реальних польових МОН-системах в наближенні плавного каналу за результатами досліджень приповерхневої області кремнію (ПОК) в ШС ДКК і МК. Зазначено, що моделі струмоперенесення побудовані на основі дослідження в ПОК шарів з різною провідністю. Описано механізм формування та властивості макродефектів у вигляді дефектів шаруватої недосконалості (ДШН), дендритів і двійникових ламелей в кремнію. Встановлено, що ДШН виникає внаслідок ШС пластин кремнію у місцях скупчення структурних макродефектів. Вивчено тонку структуру, склад дендритів і двійникових ламелей, визначено температури їх дисоціації. Запропоновано механізм формування фотолюмінесценції в хімічно-модифікованій ПОК в ШС ДКК, накопичення додаткового позитивного заряду під час опромінення польових кремнієвих МОН-систем іонізуючим випромінюванням з присутністю енергетичних станів у ПОК.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив нерівноважних точкових дефектів на процеси перерозподілу домішок поблизу меж розділу фаз у твердому тілі, вивчено механізми прискореної дифузії домішок, їх електричну активацію та преципітацію, а також процеси гетерування рекомбінаційно-активних домішок у шаруватих структурах: мультикристалічний кремній - поруватий кремній - алюмінієва плівка. З'ясовано вплив ультразвукового (УЗ) випромінювання на процеси дифузії дефектів за умов імплантації іонів бору й аргону у кремній. Розроблено методику пошарового високочастотного розщеплення діелектричних матриць. Досліджено активацію домішки As після ізохронних й ізотермічних відпалів за присутності кисню та вуглецю. Доведено, що por-Si+Al/Si структура є ефективним гетерним шаром у разі швидких термічних відпалів. Виявлено, що УЗ опромінення у разі імплантації призводить до зменшення дефектності у вихідних і відпалених зразках, а також до пригнічення прискореної дифузії бору у кремнії. Запропоновано фізичну модель цього явища.

  Скачати повний текст

Досліджено структуроутворення у вискокремнистих складнолегованих силумінах у ході твердіння за високих швидкостей охолоджування. Розроблено новий гранульований поршневий сплав "Альрезист", який містить кремній (до 40 мас. %) та легуючий комплекс, що складається з Cu та перехідних металів Fe, Ni, Cr, Ti, Zr.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено сумісні технології формування локальних планарних "кремній-на-ізоляторі" (КНІ) структур методами мікрозони лазерної рекристалізації й оригінальні технологічні підходи формування локальних тривимірних КНІ-структур. Розроблено архітектуру спеціалізованого базового матричного кристала (БМК) зі структурою КНІ для мікросистемних використань. Досліджено можливості використання приладних КНІ-структур для екстремальних умов експлуатації. Розроблено нові тривимірні КНІ елементи для побудови мікросистем, зокрема, контакти та міжз'єднання, ключові елементи на діодах Шоткі, КНІ МОН-транзистори, елементи матриць автоемісійних мікрокатодів зі схемами керування з покращаними характеристиками на основі об'ємного кремнію.

  Скачати повний текст

Досліджено поширення, причини виникнення й особливості перебігу післяродового гнійно-катарального ендометриту у корів. Розроблено, апробовано та впроваджено у виробництво ефективні схеми терапії з використанням препарату Пропосил, створеного на основі екологічно безпечних складових - прополісу та кремнійнеорганічного сорбенту аеросил А-300. Виявлено стимулювальну дію Пропосилу на морфобіохімічні й імунологічні показники та фактори неспецифічної резистентності організму корів, хворих на післяродовий гнійно-катаральний ендометрит. Виявлено, що після трьох осіменінь у першій дослідній групі, в якій застосовано Пропосил, запліднилося 86,7 %, що на 6,7 % більше, ніж у другій групі корів, яким уводили енроксил-10 % та на 13,4 %, ніж у третій дослідній групі, тварин якої лікували за допомогою аеросилу А-300.

  Скачати повний текст

Вперше визначено особливості перебігу ранового процесу під час практичного застосування кремнійпохідних сорбентів на базі експериментальної моделі розвитку патологічного гнійного процесу у тварин після нанесення їм відкритого перелому з наступним його мікробним забрудненням. На підставі порівняльного аналізу показників результатів експериментального дослідження розроблено методики профілактичних заходів з застосуванням нових схем комбінованої сорбційної терапії, спрямованої на зниження частоти та тяжкості гнійних ускладнень відкритих переломів. На основі детального вивчення процесу загоєння ран під час відкритих переломів запропоновано науково обгрунтовані показання щодо застосування кремнійпохідних сорбентів.

  Скачати повний текст

Розроблено методику визначення оптимального часу зварювання у твердій фазі в електростатичному полі кремнію зі склом у процесі виготовлення напівпровідникових датчиків тиску. Встановлено вплив на швидкість формування з'єднань пікового значення густини струму зварювання, яке за незмінної напруги залежить від шорсткості контактуючих поверхонь і величини відношення номінальної площі контакту деталей до сумарного периметра бокових поверхонь трубчатої скляної деталі. З'ясовано, що показники електростатичних сил стиснення визначаються відношенням падіння зварювальної напруги на контактному опорі до величини повітряного зазору між з'єднуваними поверхнями у початковий момент прикладення зварювальної напруги. Розроблено методику визначення часу зварювання безпосередньо у даному процесі. Встановлено, що для збільшення міцності з'єднань необхідно забезпечити мінімальне значення відношення номінальної площі контакту деталей до сумарного периметра бокових поверхонь трубчатої скляної деталі. Розроблено технологію виготовлення багатошарових вузлів типу кремній - скло - кремній за один цикл зварювання.

  Скачати повний текст