Маркевич С. М. Удосконалення технології вирощування монокристалів GaAs для детекторів рентгенівського та y-випромінювання

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0408U001349

Здобувач

Спеціальність

  • 05.27.06 - Технологія, обладнання та виробництво електронної техніки

28-03-2008

Спеціалізована вчена рада

К45.124.01

Анотація

Об'єкт дослідження - технологічний процес промислового виробництва монокристалів GaAs. Мета дослідження - удосконалення технології вирощування монокристалів GaAs, придатних для виготовлення детекторів рентгенівського і y-випромінювання, що мають покращені значення параметра µt. Методи досліджень - фундаментальні положення теорії вирощування монокристалів напівпровідників з розплаву, теорія взаємодії твердого тіла з рентгенівським і y-випромінюванням. Дослідження проводилися з використанням сучасної фотометричної та комп'ютерної техніки. Теоретичні і практичні результати, новизна - одержано аналітичну залежність параметра µt від напруги зсуву Uсм; розроблено експрес-методику вимірювання параметра µt, що базується на вимірюванні амплітуди імпульсу струму, який виникає в зразку з прикладеним до нього постійним електричним полем при поглинанні рентгенівського y-випромінювання, і вимірювальну установку "ТАУ- 1", що реалізує цю експрес-методику; встановлено, що при вирощуванні НІН GaAs методом Чохральського коефіцієнт активності вуглецю помітно не змінюється з відхиленням співвідношення компонентів розплаву від стехіометрії у бік надлишку галію, і концентрація вуглецю в кристалі визначається в першу чергу початковим його вмістом в розплаві; теоретично доведено і експериментально підтверджено, що вакуум-термічна підготовка ростової камери з графітовим тепловим вузлом (в динамічному вакуумі при температурі основного нагрівача Т=800 С) дозволяє знижувати концентрацію залишкового вуглецю в монокристалах НІН GaAs, що вирощуються методом Чохральського на установках з камерою низького тиску в 1,5 - 3 рази (0,63x10^16 см^-3 - 0,71x10^16 см^-3); визначено умови вирощування монокристалів НІН GaAs, що дозволяють отримати зразки із значенням параметра µ >0,81x10^-5 см^2В^-1: проведення вакуум-термічної обробки теплового вузла установки вирощування монокристалів НІН GaAs типу "Арсенід-1" при залишковому тиску 0,66 Па і температурі основного нагрівача Т=300 С; здійснення витягування монокристалічного зливка GaAs при частоті обертання тигля 5 об/хв. Розроблено промислову експрес-методику вимірювання значення параметра µt монокристалів НІН GaAs; розроблено, метрологічно атестовано і впроваджено вимірювальну установку "ТАУ-1" для вимірювання значення параметра µt монокристалів НІН GaAs; розроблено спеціальне програмне забезпечення автоматизованої системи управління установкою "Арсенід - 1" для промислового вирощування монокристалів НІН GaAs, придатних для виготовлення детекторів ІВ. Розроблені методика вимірювання, вимірювальна установка і вдосконалена система управління установкою "Арсенід-1" були упроваджені у виробництво на ВАТ "Чисті метали" м. Світловодськ, що підтверджено актом про впровадження від 18.09. 2006 р. Окремі результати, отримані в дисертаційній роботі, використовуються в учбовому процесі при вивченні дисциплін "Математичне моделювання процесів і систем", "Комп'ютерні методи досліджень і аналізу даних" на кафедрі комп'ютеризованих систем автоматики Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій іуправління (акт про впровадження від 19.04. 2007 р.).

Файли

Схожі дисертації