Публикации автора

Представлены результаты разработки и валидации нового класса материалов – конформных тепловых метаматериалов (КТМ), обладающих уникальной триадой свойств: выраженной анизотропией теплопроводности (xy/z  20–30, где xy = 60– 80 Вт/(мК), z = 2–4 Вт/(мК)), обеспечивающей «тепловой разворот»; конформностью – способностью точно воспроизводить рельеф поверхностей и изгибаться до 180 для «геометрического» управления потоками; автоэффектом улучшения теплового контакта за счет микроэкструзии внутренней теплопроводящей пасты. КТМ занимают промежуточное положение между жесткими анизотропными пластинами и тепловыми трубами, сочетая их преимущества при меньшей стоимости. Валидационные эксперименты на светодиодных лентах, точечных LED-источниках и мощных резисторах показали снижение температуры кристалла на 28–45 C, что эквивалентно увеличению срока службы в 2–3 раза. Доказана возможность замены традиционных Ш-образных радиаторов на покрытия КТМ и связанного с этим радикального улучшения массогабаритных характеристик электронных устройств.

Проведен анализ данных контроля легированных теллуром монокристаллов GaAs, выращенных методом Чохральского. Оценка соответствия распределения параметров материала и процесса выращивания монокристаллов GaAs нормальному распределению Гаусса проведена в соответствии с критериями асимметрии и Смирнова. Характеристика степени зависимости в системе «параметры материала-параметры процесса» оценивалась на основе градации величин парного коэффициента корреляции (|rxy|  0,013–0,420). Между фактическими и прогнозируемыми результатами наблюдалось существенное расхождение, коэффициент корреляции R варьировался в диапазоне 0,23–0,47. Показано, что для получения высокой подвижности свободных носителей заряда при низкой плотности структурных дефектов (Nd < 1,8104 см-2) необходимо обеспечить конвективное перемешивание расплава при плоском фронте кристаллизации.

Материалами подложки приборных пластин в современной сверхвысокочастотной (СВЧ) электронике на основе GaN/AlGaN выступают сапфир и карбид кремния, которые обладают высокой твердостью и одновременно являются хрупкими. Методы разделения таких приборных пластин на отдельные кристаллы недостаточно изучены в совокупности свойств материала подложки и особенностей изготовления современных монолитных интегральных схем (МИС). В настоящей работе рассматривается разработка базовых производственных маршрутов, повышающих эффективность существующих методов резки приборных пластин сапфира и карбида кремния применительно к приборным пластинам с изготовленными на них современными СВЧ МИС на нитридных гетероструктурах, а также изучение влияния резки на технико-эксплуатационные параметры МИС.

В работе проведено исследование режимов производственных операций одностороннего шлифования и полирования подложек приборных пластин сапфира и карбида кремния с целью получения высокого качества обработанной поверхности. При достижении в течение операций шлифования и полирования толщины подложки 150 мкм получено высокое качество поверхности с показателем шероховатости около 2 нм и разбросом по толщине пластины не более 2 мкм.

Приведены результаты исследования поверхности образца кадмий-цинк-теллур после обработки различными суспензиями детонационных алмазных порошков. Показано, что применение полировальных суспензий на основе поликристаллического алмаза детонационного синтеза отечественного производства в части получения качества полированной поверхности не уступает импортным аналогам.

Твердый раствор кадмий-ртуть-теллур является в мире одним из основных материалов ИК-фотоэлектроники. Метод молекулярно-лучевой эпитаксии обладает рядом преимуществ перед другими методами получения соединения кадмий-ртуть-теллур. Вместе с тем он достаточно требователен к подготовке подложек, предназначенных для ростовых процессов. Настоящая работа посвящена первичной отработке процессов полирования в освоении производства подложек кадмий-ртуть-теллур ориентации (211). Достигнутая шероховатость составила  1 нм.

Исследуется моделирование деформации пластин InSb диаметром 50,8 мм, возникающей при шлифовании и полировании односторонним методом. Прогнозирование прогиба пластины положительно сказывается на разработке схемы процесса и позволяет корректировать технологические условия для достижения требуемых параметров BOW и WARP пластины для соответствия требованиям молекулярно-лучевой эпитаксии. Показано, что обработка подложек InSb с учетом предложенной модели позволяет достигать требуемых геометрических параметров пластины с точностью до 1 мкм.

Рассмотрены физико-технологические методы подготовки поверхности монокристаллического антимонида индия (InSb) для молекулярно-лучевых процессов синтеза фоточувствительных слоев. Исследовано влияние основных параметров процессов шлифования, предфинишного полирования абразивной суспензией и финального химико-механического полирования на качество поверхности и основных параметров плоскопараллельности пластин-подложек InSb. В результате на пластинах InSb диаметром 50,8 мм достигнуты морфология поверхности и субнаношероховатый рельеф (Ra £ 0,5 нм), удовлетворяющие требованиям молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Разработана экспериментальная методика контроля качества и морфологии поверхности, основных параметров плоскопараллельности полупроводниковых подложек InSb в зависимости от изменения основных параметров процесса обработки поверхности

Для получения фоточувствительного материала HgCdTe методом молекулярно-лучевой эпитаксии предпочтительно использовать изотипные подложки CdZnTe. Одним из методов выращивания таких монокристаллов и подложек является метод Давыдова–Маркова. Кристаллы CdZnTe, выращенных этим методом, характеризуются высокой однородностью параметров и практически полностью могут быть использованы для изготовления устройств и подложек. В рамках работы была показана возможность получения таких монокристаллов CdZnTe и перспективы развития этого направления.

Приведено исследование перспективного метода прецизионной обработки пластин монокристаллического кремния, который помогает решить проблему дефектообразования при создании контактного слоя Cr-Au ввиду недостаточно малой шероховатости поверхности.

Проведены измерения концентрации электронов проводимости по спектрам инфракрасного отражения в образцах n-GaAs, легированных теллуром и кремнием (1018 см-3). Для каждого образца определялось значение характеристического волнового числа, по которому рассчитывалось значение концентрации электронов, Nопт. На этих же образцах выполнены электрофизические измерения концентрации электронов по методу Ван дер Пау, Nхолл. Все измерения проводились при комнатной температуре. Установлено, что наблюдается корреляция между значениями Nхолл и Nопт . Показано, что теллур и кремний как легирующие примеси ведут себя одинаково. Показано так-же, что для всех исследованных образцов холловская концентрация электронов превышает оптическую. Выдвинуто предположение, что это может быть связано с наличием на поверхности образцов естественного окисного слоя. Проведена оценка толщины скин-слоя для образца n-GaAs с концентрацией электронов проводимости 1,01018 см-3 и показано, что она равна 0,69 мкм.