Registration Number
0826U002407, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
popup.evolution
o
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Title
Position-sensitive photodetector for optical deflectometry of semiconductor layers during epitaxy.
Author
Dmytro O. Verbitskiy,
popup.head Andriy O. Voronko
popup.opponent Anatolii Yevtukh
popup.opponent Pavlo Y. Stakhira
popup.review Yurii V. Didenko
popup.review Serhii V. Maliuta
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Дисертаційна робота присвячена дослідженню фотоелектричних та механічних властивостей кремнієвих і арсенід галієвих моно- і легованих структур з метою удосконалення технології їх виготовлення, а також розробці оригінальної методики діагностики механічного стану конденсату під час його епітаксійного осадження з допомогою оптичної дефлектометрії.
У вступі обґрунтовано актуальність роботи; сформульовано мету, основні завдання, об’єкт та предмет дослідження; вказано наукову новизну і практичну цінність отриманих результатів; наведено інформацію про особистий внесок здобувача, апробацію роботи, її структуру.
У першому розділі дисертації описано загальні властивості тринітридних сполук та приладів на їх основі, детально проаналізовано принцип роботи світлодіодів, транзисторів та інших нанорозмірних елементів на основі високоомних кремнієвих структур, арсенід галієвих сполук та особливо приділено увагу питанням технологічних можливостей прецизійного формування механічно не напружених конденсатів. Нітрид галію та арсенід галію – це широкосмугові напівпровідникові матеріали. Вони є найпопулярнішими матеріалами після кремнію у промисловості напівпровідників. Унікальне поєднання фізико-хімічних властивостей нітриду галію і арсеніду галію дає змогу використовувати їх як рішення у широкому діапазоні технологічних задач створення електронної техніки. Завдяки високій температурній стабільності та хімічній стійкості, вони можуть бути використані також для створення високотемпературних і потужнострумових напівпровідникових приладів.
У другому розділі дисертації проведено аналіз оптичних властивостей тринітридних сполук різними методами та показано, що спектри поглинання, спектри випромінювання та частотні характеристики сформованих структур в значній мірі залежать від хімічного складу компонент, спорідненості матеріалів, технології формування конденсатів і, звичайно, як наслідок, механічного стану функціональних шарів. Показано, що довжини хвиль випромінювання і відповідно поглинання в значній мірі визначаються не тільки структурою і складовими матеріалами, а і технологією їх отримання, що відповідає задачам і науковим надбанням даної роботи. Саме контроль механічного стану наноконденсату в процесі його формування є ключовим фактором, який є пігрунтям для управління технологічними процесами з метою запобігання надлишкових напруженостей і, як наслідок, зміни електрофізичних властивостей від їх номінальних значень.
У третьому розділі дисертації основна увага приділена розробці позиційно чутливих фотодетекторів, розглянуті конструкції, визначені переваги та недоліки експлуатаційних характеристик кожного і запропонованих позиційно чутливих фотодетекторів з метою їх використання для діагностики механічного стану осаджуваного конденсату при високій температурі в реакторах МОС гідридної епітаксіїї. Один із запропонованих варіантів створення системи вимірювання вигину пластин під час осадження полягає в спільному використанні випромінювача і позиційно чутливого фотодетектора. Необхідність у позиційно-чутливому аналізаторі зумовлена тим, що звичайні фотоприймачі не володіють можливістю відслідковувати переміщення падаючого на них світлового променя. Додаткові пристрої значно ускладнюють конструкцію оптичних датчиків, зменшують їх надійність і утруднюють мікромініатюризацію. Тому вельми перспективним являється суміщення аналізатора та фотоприймача в одному приладі тобто позиційно-чутливому дефлектометрі.
У четвертому розділі дисертації розглянуто основні результати практичного втілення запропонованої методики аналізу вигину пластин під час осадження тринітридів в реакторах МОС гідридної епітаксії при високій температурі. Для ідентифікації реального стану структури підкладка-конденсат запропоновано оригінальну комбіновану позиційну характеристику з допомогою якої вдається в реальному часі відслідковувати механічний стан формування наноструктур. Важливим науковим і практичним результатом явилось вимірювання вигину пластин після процесу осадження плівок. Завдяки вимірюванню стріли вигину вдалось розрахувати величину механічних напруженостей в сформованих плівках та надати рекомендації по отриманню механічно стабільних тринітридних сполук для оптоелектронних приладів і пристроїв.
Ключові слова: кремній, арсенід галію, фоточутливий елемент, дифузія, йонне легування, оптичний контроль, позиційно-чутливий фотодлетектор, розсіювання світла, електропровідність, інфрачервоні випромінювачі, полярні кристали, світлодіоди, термодіоди, термістори.
Registration Date
2026-06-10
popup.nrat_date
2026-06-10 / 2026-07-01
