В настоящей работе проведен анализ новых технических решений и идей, направленных на повышение производительности процессов получения поликристаллического кремния «солнечного» и полупроводникового качества. Доминирующей технологией поликристаллического кремния остается Сименс-процесс, включающий перевод технического кремния (получаемого карботермическим восстановлением кварцитов) в трихлорсилан с последующими ректификационной очисткой и водородным восстановлением. Для снижения стоимости получаемого кремния необходимо уменьшать затраты на производство трихлорсилана путем совершенствования технологии и аппаратурного оформления. Рассмотрены преимущества, недостатки и пути снижения производственных затрат четырех известных методов получения трихлорсилана: взаимодействием хлористого водорода с техническим кремнием «direct chlorination» (DC), гомогенным гидрированием тетрахлорсилана (конверсией), реакцией тетрахлорсилана и водорода с кремнием «hydro chlorination silicon» (HC), а также взаимодействием тетрахлорсилана и дихлорслана в присутствии катализатора (реакцией перераспределения или анти-диспропорционирования). Эти методы остаются актуальными и постоянно совершенствуются. Большую роль играют каталитические процессы на поверхности кремния, понимание механизма которых позволит найти новые приложения и получить новые результаты. Отмечено, что необходимыми элементами аппаратурно-технологических схем являются рециклы и совмещенные процессы, в том числе реактивная дистилляция. Это позволяет наиболее полно использовать исходный трихлорсилан, получать полезные продукты и снижать стоимость изготавливаемого кремния.

Разработана теоретическая модель, позволяющая определять концентрацию свободных электронов в n-GaAs по характеристическим точкам на спектрах отражения в дальней инфракрасной области. Показано что при этом необходимо учитывать плазмон-фононное взаимодействие (в противном случае значение концентрации электронов оказывается завышенным). Получена расчётная зависимость концентрации электронов, N_опт . от характеристического волнового числа, n₊, которая описывается полиномом второй степени.

На двадцати пяти образцах арсенида галлия, легированных теллуром, проведены измерения концентрации электронов двумя способами: по традиционной четырёхконтактной холловской методике (метод Ван дер Пау) и с помощью разработанного нами оптического метода (измерения проводились при комнатной температуре. По результатам экспериментов построена зависимость значений концентрации электронов, полученных из холловских данных, N_холл , от значений концентрации электронов, полученных оптическим методом N_опт. Показано, что эта зависимость описывается линейной функцией. Установлено, что данные оптических и электрофизических измерений совпадают, если концентрация электронов равна  N_равн = 1.07 ´10¹⁸ см^-3. При меньших значениях холловской концентрации N_холл < N_опт , а при больших - N_холл > N_опт.

Предложена качественная модель, объясняющая полученные результаты. Высказано предположение, что атомы теллура связываются с вакансиями мышьяка в комплексы, вследствие чего концентрация электронов  уменьшается. На поверхности кристалла концентрация вакансий мышьяка меньше и, следовательно, должно выполняться условие  N_опт > N_холл. По мере увеличения уровня легирования всё больше атомов теллура остаётся электрически активными, поэтому концентрация электронов в объёме начинает превалировать над поверхностной концентрацией. Однако при дальнейшем увеличении уровня легирования отношение N_холл / N_опт опять убывает, стремясь к единице. Это, по-видимому, связано с тем, что интенсивность распада комплексов «атом теллура + вакансия мышьяка» при увеличении уровня легирования уменьшается.

Ниобат лития и танталат лития относятся к важнейшим и наиболее широко применяемым материалам в акустооптике и акустоэлектронике. Данные материалы обладают большими значениями пьезоэлектрических констант, что позволяет использовать эти материалы в качестве актюаторов, однако их использование ограничено термической неустойчивостью кристалла ниобата лития и низкой температурой Кюри (TC) кристалла танталата лития. Кристаллы LiNb_(1-x)Ta_xO₃ должны преодолеть вышеупомянутые ограничения отдельных соединений.

Выращены кристаллы LiNb_0,5Ta_0,5O₃ методом Чохральского, хорошего качества. Проведены сравнительные исследования особенностей высокотемпературной монодоменнизации кристаллов LiNb_0,5Ta_0,5O₃. Продемонстрированы основные отличия в технологических режимах при монодоменизации конгруэнтных кристаллов LiNb_0,5Ta_0,5O₃ от конгруэнтных кристаллов LiNbO₃. Представлены параметры высокотемпературной электродиффузионной обработки кристаллов LiNb_0,5Ta_0,5O₃, позволяющие получать монодоменные кристаллы для дальнейшего изучения их физических свойств.

В работе проведено сравнение структуры и диэлектрических свойств образцов керамики титаната бария, спеченных при температурах 1100, 1150, 1200, 1250 и 1350 ^оС. Показано что поляризацию, достаточную для проявления пьезоэлектрического эффекта, имеют только образцы, спеченные при температурах 1250 и 1350 ^оС. У этих же образцов величина пирокоэффициента и остаточной поляризации значительно превосходит аналогичные значения для образцов, спеченных при более низких температурах. На основании проведенных исследований выбран оптимальный режим получения образцов композита титанат бария (80 объемных %) – феррит бария (20 объемных %).

Методом плоско-поперечного изгиба проведены измерения прочности тонких монокристаллических пластин нелегированного InSb с кристаллографической ориентацией (100). Установлено, что прочность пластин (толщиной ≤ 800 мкм) зависит от их обработки. Использование полного цикла обработки (шлифовки и химической полировки) позволяет увеличить прочность пластин InSb в 2 раза (от 3,0 до 6,4 кг/мм²). Показано, что зависимость прочности от обработки для пластин с ориентацией (100) аналогична этой зависимости для пластин (111), при этом величина прочности пластин (111) в 2 раза выше. Методом контактной профилометрии измерена шероховатость тонких пластин, также прошедших последовательные этапы обработки. Установлено, что при проведении полного цикла обработки шероховатость пластин InSb уменьшается (R_a от 0,6 до 0,04 мкм), приводя к общему выравниванию шероховатости на поверхности. Проведено сравнение прочности и шероховатости пластин (100) InSb и GaAs. Установлено, что прочность резаных пластин GaAs в 2 раза выше прочности резаных пластин InSb и незначительно увеличивается после полного цикла их обработки. Показано, что шероховатость пластин GaAs и InSb после полного цикла обработки поверхности значительно уменьшается: в 10 раз для InSb за счет общего выравнивания поверхности и в 3 раза для GaAs (R_z от 2,4 до 0,8 мкм) за счет снижения пиковой составляющей. Проведение полного цикла обработки пластин InSb позволяет повысить их прочность, удаляя нарушенные слои последовательными операциями и снижая риск развития механических повреждений.

В работе показано, что эффект зарядовой связи между затворами КНИ МОП полевых транзисторов наблюдается и в двухзатворных транзисторных магниточувствительных элементах холловского типа c толщиной пленки кремния порядка 200 нм. Определено, что в таких чувствительных элементах, функционирующих в режиме обогащения электронами вблизи интерфейсов Si-SiO_2, эффект зарядовой связи позволяет повысить магнитную чувствительность.