Представлен краткий обзор технологии получения высокочистых монокристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. Показана возможность управления электрофизическими параметрами и структурным совершенством бездислокационных монокристаллов кремния. Предложен механизм образования микродефектов в бездислокационных монокристаллах.

У дисертації методом комп'ютерного моделювання досліджено альтернативні моделі аморфізованого алмазоподібного напівпровідника на прикладі а-Si. Перша модель відповідає аморфній фазі, що виникає внаслідок іонної імплантації, друга - внаслідок вакуумного осаждування. Показано, що структурні і електронні характеристики аморфного напівпровідника істотно визначаються способом його одержання. Досліджено деградаційні процеси в аморфних напівпровідниках, які є базовими матеріалами опто- і фотоелектроніки. Зроблено співставлення з відомими експериментальними результатами.

Дисертація присвячена питанням вирощування методом безтигельної зонної плавки високоякісних бездислокаційних монокристалів кремнію великого діаметра. Розглядаються нові напрямки щодо створення оптимальних теплових умов та режимів вирощування, запропоновані нові рішення теплових систем і пристрої для відтворюваного і стійкого вирощування та легування монокристалів кремнію. Встановлені числові методи визначення режимів очистки і легування стрижнів кремнію і розроблений критерій оцінки їх придатності для одержання монокристалів заданої якості. Запропонована нова теорія утворення мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, основана на взаємодії точкових дефектів і атомів домішок. Встановлено, що мікродефекти A- і D-типу мають різну фізичну природу і їхнє утворення залежить від умов вирощування монокристалів. Представлено розробку технології бездислокаційних монокристалів кремнію діаметром 105 мм.

Приведен обзор технологических экспериментов на космических орбитальных объектах, выполненных за период 1964 - 1999 гг., сделан анализ полученных результатов, рассмотрена программа работ, намеченных к проведению на российских исследовательских модулях МКС.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.251 + К345.5

Рубрики:

Фазові рівноваги. Фазові перетворення

Металургія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обсуждены возможности получения в условиях микрогравитации методом электронно-лучевой бестигельной зонной плавки совершенных полупроводниковых микрокристаллов, а также использование этих условий для изучения некоторых фундаментальных проблем физики кристаллизации. Показаны преимущества этого метода при непосредственном воздействии электронного луча на материал. Описана космическая технологическая установка для обработки материалов методом электронно-лучевого нагрева. Приведены технические характеристики установки, а также результаты исследований в наземных условиях структуры и электрофизических свойств монокристаллов кремния, полученных этим способом.

В процесі вирощування кремнію методом безтигельної зонної плавки використовуються різні види індукційних систем. Описано умови стійкого і відтворюваного процесу вирощування монокристалів кремнію у середовищі аргону. Розглянуто основні параметри, що характеризують процес індукційної безтигельної зонної плавки. Показано значний вплив форми та конструкції індуктора на відтворюваність вирощування монокристалів. Наведені найбільш оптимальні конструкції індукційних систем, що забезпечують відтворюваність вирощування у середовищі аргону монокристалів кремнію діаметром 100 мм і більше.

Наведено результати досліджень очищення стрижнів силіцію методом безтигельної зонної плавки. Доведено можливість установлення необхідних режимів плавлення для отримання заданого значення питомого електричного опору кристалів кремнію. Виконано розрахунки, що дозволили визначити вимоги до вихідного матеріалу та прогнозувати характеристики кристалів силіцію після очищення.

Наведено огляд результатів, одержаних під час теоретичних та експериментальних досліджень процесів механічної обробки напівпровідникових матеріалів. Оцінено механічну міцність пластин після різних видів обробки. Зроблено математичне моделювання напружено-деформованого стану у процесі виготовлення багатошарових пластин.

Запропоновано удосконалений метод безтигельної зонної плавки для одержання монокристалів силіцію напівпровідникової чистоти, що переважає традиційний спосіб за ефективністю та економічністю. Наведено результати його дослідно-промислових випробувань.

Предложена методика определения калибровочных коэффициентов, использующая закономерности формирования поля яркости на поверхности зоны плавки при фазовых переходах и позволяющая компенсировать влияние излучения электрода на результаты анализа температурного поля. Методика базируется на экспериментальном определении компоненты сигнала, обусловленной собственным излучением поверхности зоны плавки в момент перехода из жидкой фазы в твердую.

Наведено експериментальні результати досліджень мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, отриманих методом безтигельної зонної плавки після різноманітних термічних обробок. Зроблено висновки щодо особливостей перетворення мікродефектів у результаті різних високотемпературних технологічних впливів. За результатами проведених експериментів установлено механізм трансформації первинних ростових мікродефектів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.5

Рубрики:

Металургія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

За допомогою методу комп'ютерного моделювання проведено порівняльний аналіз теплового та гідродинамічного стану в монокристалах кремнію, одержаних із використанням методу електронно-променевого безтигельного плавлення за земних умов та умов мікрогравітації.

Висвітлено фізико-хімічні методи дослідження напівпровідників. Описано методи очищення, синтезу, росту кристалів, одержання склоподібних речовин та тонких плівок напівпровідників. Розглянуто хіміко-технологічні методи обробки напівпровідникових матеріалів: різання, шліфування, полірування, травлення, дифузія та виготовлення і дослідження p-n-переходів. Наведено схеми приладів та обладнання, методи кількісної обробки експериментальних результатів.

Освещены физико-химические методы исследования полупроводников. Описаны методы очищения, синтеза, роста кристаллов, получения стекловидных веществ и тонких пленок полупроводников. Рассмотрены химико-технологические методы обработки полупроводниковых материалов: резание, шлифование, полирование, травление, диффузию, а также изготовление и исследование p-n-переходов. Приведены схемы приборов и оборудования, методы количественной обработки экспериментальных результатов.

Наведено матеріали технологічних експериментів, спрямованих на одержання досконалих напівпровідникових та композиційних матеріалів за умов мікрогравітації методом електронно-променевої безтигельної зонної плавки, у тому числі і в надглибокому вакуумі.

Розглянуто роль мікрогравітації (залишкових мікроприскорень), а також надвисокого вакууму в ході вирощування напівпровідникових кристалів за допомогою безампульної безтигельної зонної плавки на борту космічного корабля за умов орбітального польоту. Обидва розглянуті фактори мають дуже суттєве значення для космічної технології напівпровідникових матеріалів.

Проведено дослідження імпульсної активації легувальних домішок, введених у кремній дифузійним методом, або імплантацією, в тому числі багатозарядною. Розроблено модифіковані моделі багатозарядної імплантації в пластини, вирізані з монокристалів кремнію, вирощених за методом Чохральського, та імплантації через металеву маску з метою формування силіцидних контактів у структурах ВІС.

  Скачати повний текст