Реєстраційний номер
0217U002972,
0115U003173
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Вплив комплексної фізико-хімічної обробки у рідкому та твердому станах на структуроутворення та властивості напівпровідникового кремнію
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Куцова Валентина Зиновіївна,
Дата реєстрації
28-12-2017
Організація виконавець
Національна металургійна академія України
Опис етапу
Досліджено вплив легування на структуру та властивості напівпровідникового кремнію. З використанням методики фізико-хімічного моделювання проведений розрахунок енергії зв'язку і зарядовою щільністю кремнію при мікролегуванні перехідними металами, а також елементами, в яких при нагріві спостерігається зміна типу зв'язку від ковалентного до металевого. Визначено вплив легуючих елементів на температурні інтервали фазових перетворень в напівпровідниковому кремнії (Cz-Si). Досліджено структура, фазовий склад, властивості та розподіл елементів між фазами та структурними складовими в легованому кремнії у вихідному стані, а також структура і властивості легованого Cz-Si після повного циклу нагрів-охолодження в камері дилатометра. Визначено вплив легуючих елементів на електрофізичні властивості напівпровідникового кремнію. Розроблені раціональні режими термічної обробки легованого напівпровідникового кремнію. Досліджено вплив: термічної обробки на структуру і властивості легованого напівпровідникового кремнію; магнітної обробки на структуроутворення та властивості легованого напівпровідникового кремнію. Розроблені раціональні режими обробки легованого напівпровідникового кремнію у магнітному полі. Досліджено вплив обробки постійним магнітним полем на структуру, мікротвердість та електрофізичні властивості легованого напівпровідникового кремнію. Визначено вплив структурно - фазового та напруженого станів, фізико - механічні властивості і дисперсність складових на електрофізичні та мікромеханічні властивості напівпровідникового кремнію. На основі отриманих даних запропоновано фундаментальний механізм фізико-хімічного впливу на структуроутворення та властивості напівпровідникового кремнію з метою керованого отримання приладів із заданими характеристиками. Розроблено новітню комплексну технологію отримання напівпровідникового кремнію, яка включає легування перехідними металами та РЗМ, термічне оброблення при температурах фазових перетворень або оброблення в магнітному полі при кімнатній температурі та забезпечує підвищений комплекс механічних та фізичних властивостей Cz-Si для виробів приладобудування. Проведено дослідно-промислове випробування партії напівпровідникового кремнію (Cz-Si) у вихідному та легованому алюмінієм, міддю, гафнієм, цирконієм станах після відпалу при температурі 350-450 град. С та після магнітного оброблення при кімнатній температурі впродовж 240 або 720 годин з метою підвищення термостабільності кремнію, покращення комплексу механічних та фізичних властивостей. Завдяки використанню легованого Cz-Si після оброблення в магнітному полі для виробів приладобудування в машинобудівній, ракетно-космічній галузі та для виготовлення сонячних батарей забезпечує економію за рахунок виключення з процесу отримання легованого Cz-Si термічного оброблення та заміни його обробленням в магнітному полі при нормальній температурі. Легування та магнітне оброблення Cz-Si забезпечує підвищення довговічності та термостабільності приладів та сонячних батарей.
Опис продукції
Розроблено новітня комплексна технологія отримання напівпровідникового кремнію, яка включає легування перехідними металами та РЗМ, термічне оброблення при температурах фазових перетворень або оброблення в магнітному полі при кімнатній температурі та забезпечує підвищений комплекс механічних та фізичних властивостей Cz-Si для виробів приладобудування. Досліджено вплив легування на структуру, фазовий склад та властивості напівпровідникового кремнію. Визначено вплив легуючих елементів на температурні інтервали фазових перетворень в напівпровідниковому кремнії (Cz-Si). Досліджено вплив термічної та магнітної обробки на структуру і властивості легованого напівпровідникового кремнію. Розроблені та впроваджені раціональні режими обробки легованого напівпровідникового кремнію у магнітному полі. Легування та магнітне оброблення Cz-Si забезпечує підвищення довговічності та термостабільності приладів та сонячних батарей.
Автори роботи
І.В. Ігнатенко
І.В. Ратнікова
І.Л. Шинковська
А.В. Гребенєва
А.О. Купчинська
А.Ф. Олексієнко
А.Ю. Пройдак
Л.Ф. Сушко
М.А. Ковзель
О.А. Носко
О.О. Величко
О.О. Ратніков
С.О. Каратаєв
Т.В. Котова
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
