Представлены результаты исследования спектров ИК−поглощения мелких доноров и акцепторов в высокочистых монокристаллах стабильных изотопов кремния 28Si(99,99%), 29Si(99,92%) и 30Si(99,97%), выращенных методом бестигельной зонной плавки. Определено содержание остаточных примесей бора, фосфора и мышьяка в исследуемых монокристаллах с пределом обнаружения 1 · 1012, 4 · 1011 и 1 · 1012 ат/см3 соответственно. Результаты ИК спектроскопического определения содержания мелких доноров и акцепторов хорошо согласуются с данными о концентрации свободных носителей заряда, полученными из измерений эффекта Холла. Изучены параметры линий поглощения примесей бора и фосфора в ионокристаллах изотопов кремния. Показано, что изменение изотопного состава кремния приводит к сдвигу энергетического спектра мелких примесных центров в область высоких энергий с ростом атомной массы изотопа.

Изучены электронные, оптические и механические свойства гетеросистем Ge1−xSix на подложках GaAs (х = 0÷0,04) и Si (х = 0,75). Исследования проводили с помощью модуляционной спектроскопии электроотражения света для пленок и подложек, классической спектроскопии в области собственного поглощения пленок, измерения кривизны гетеросистем для определения знака и величины внутренних механических напряжений в них. Установлено изменение состава твердогo раствора с образованием новых структур как в процессе осаждения пленок, так и под влиянием γ−облучения. Найдена возможность уменьшения внутренних механических напряжений и улучшения электронных параметров пленки и подложки на границе раздела, а также получения гетеросистем с твердым раствором без деформации изгиба.

Исследованы особенности распределения примесей в кристаллах мультикремния, выращенных из металлургического рафинированного кремния вертикальным методом Бриджмена—Стокбаргера. Методами масс−спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и рентгеноспектрального электронно−зондового микроанализа проведены комплексные исследования химического состава металлургического кремния и слитков мультикремния, выращенных при различных условиях кристаллизации. Изучены размеры и характер распределения микровключений на полированных, травленых поверхностях и сколах кристаллов мультикремния. Выявлены многокомпонентные (состоящие из трех и более элементов) микровключения размером до 100 мкм в слитках мультикремния, выращенных при высоких скоростях (1,5 см/ч) кристаллизации, и малокомпонентные микровключения размером до 1 мкм в слитках мультикремния, полученных при скоростях кристаллизации от 0,5 до 1 см/ч.

Рассмотрены физико−математические модели и численные алгоритмы, позволяющие достаточно точно моделировать современные технологические процессы, такие как низкоэнергетическая ионная имплантация и быстрая термообработка. Разработанный на основе этих моделей программный комплекс, интегрированный в систему сквозного моделирования процессов и приборов интегральной электроники Silvaco ATHENA, дает возможность использовать модели и методы расчета, альтернативные реализованным в известных программных продуктах, главным образом в решении задач с малой глубиной формируемых легированных областей.

Поликристаллические пленки 3C−SiC на кремнии выращены методом CVD путем термического разложения метилтрихлорсилана в водороде при температуре 1000—1250 °С. Определены условия проведения процесса, при которых получены однородные с зеркальной поверхностью слои 3C−SiC с хорошей адгезией. Методом рентгеновской топографии исследована дефектная структура подложки монокристаллического кремния с нанесенной пленкой 3C−SiC. Установлено, что на всех проекционных топограммах контраст от упругих напряжений в точности повторяет морфологию пленки. Приповерхностные поля упругих напряжений в подложке уменьшаются по мере повышения температуры выращивания пленки 3C−SiC. Показано, что гетероструктура 3C−SiC очень чувствительна к термообработке.

Представлены результаты исследования влияния имплантации германия в пирогенный оксид на процессы накопления заряда при воздействии ионизирующего излучения. Проведен теоретический анализ процессов встраивания германия в систему «диоксид кремния на кремнии». Показано, что германию энергетически выгодно встраиваться в насыщенный кремнием нестехиометрический оксид (на границе «кремний — диоксид кремния») и формировать нанокластеры в объеме SiO2.

Методом термического испарения в вакууме на пластины кремния КЭФ−20 с ориентацией (100), диаметром 100 мм нанесены наноразмерные пленки Ti, Al, Ni, Cr и Au. С помощью измерений толщины пленок и поверхностного электросопротивления четырехзондовым методом оценено значение и однородность распределения удельного электросопротивления металлических пленок. Показано, что удельное электросопротивление таких пленок заметно превышает этот параметр для объемных материалов. Наблюдаемое увеличение поверхностного сопротивления на краях пленки связано как с уменьшением толщины пленки, так и с ростом удельного электросопротивления материала пленки. Отработанные режимы использованы для получения металлических слоев на подложках
из нитрида галлия.

Исследовано получение и изучены электрофизические свойства AuxTi100−x—nSi (где х = 10, 36, 87) и PbxSb100−x—nSi (где х = 52, 70, 87) диодов Шотки. Установлено, что пленки сплавов Au36Ti64 и Pb52Sb48 имеют аморфную структуру, а остальные пленки — поликристаллическую. Определена высота барьера диодов Шотки в зависимости от состава и структуры пленок металла. Выявлено, что электрофизические свойства AuxTi100−x—nS и PbxSb100−x—nSi диодов Шотки зависят от состава и структуры пленок металла.

Представлены метод получения скрытых дефектных слоев кремния с помощью электрохимического анодного травления и результаты исследования их структуры в зависимости от условий травления и параметров образцов. Показано, что создание скрытых дефектных слоев возможно в результате установления режима лавинного пробоя в локальной области прижимного контакта, когда при лавинной ионизации основных носителей заряда происходит травление по периметру образца. При этом верхний отделяющийся слой остается ненарушенным, сохраняя исходную кристаллическую структуру. Решающую роль в механизме формирования скрытых дефектных слоев кремния играют образующиеся при травлении точечные дефекты и электролитический водород.

Представлены результаты исследований образцов наноразмерного кремния (НК), не деградирующих под действием интенсивного лазерного излучения. Показано, что значительное увеличение интенсивности сигнала фотолюминесценции от НК может быть связано как с особенностями их структурного строения, так и с наличием тонкого слоя SiO2 на поверхности нанокристаллов.

Рассмотрены особенности формирования пористых структур в золь−гель−системах на основе диоксида кремния и оксидов металлов, таких как кобальт и олово. Показано, что исследование металлооксидных наноматериалов методом тепловой десорбции позволяет выработать технологические режимы получения образцов с наибольшей удельной поверхностью.

В пленки, нанесенные на подложки кремния с ориентацией (111) и (100) путем термического распыления порошка SiO, проведена имплантация углерода с дозами от 6 · 1016 до 1,2 · 1017 см−2 с последующим отжигом в азоте при 1100 oС. С помощью дифракционных исследований этих структур подтверждено появление преимущественной ориентации нанокристаллов кремния в процессе высокотемпературного термического отжига, обусловленной ориентацией подложки. Обнаружено существование в диэлектрической матрице двух массивов нанокристаллов кремния: одного — с меньшим средним размером (области когерентного рассеяния — ОКР) 5—10 нм и параметром решетки, близким к параметрам кристаллического кремния, и второго — с большим размером (ОКР) 50—100 нм и увеличенным параметром решетки. Выявлены дозы имплантации углерода, при которых не образуются нанокристаллы крупных размеров (>50 нм). В случае подложки с ориентацией (111) такая доза составляет 6 · 1016 см−2, а для подложки (100) ~ 9 · 1016см−2.

Представлены результаты разработки и исследования технологии получения планарных градиентных волноводов на основе нанослоев фторированного кварцевого стекла в плазме СВЧ−разряда пониженного давления. Исследованы оптические характеристики планарных градиентных волноводов, рассмотрены вопросы их применения в многоканальных оптических разветвителях.

Проведено комплексное исследование пористых слоев, полученных химическим травлением, определена взаимосвязь между условиями получения и свойствами пористых слоев.Предложена модель проводимости пористых слоев, аналогичная механизмам проводимости аморфного кремния. Показано, что пористый кремний, полученный химическим травлением, по своим фотолюминесцентным и светоотражающим свойствам не уступает пористым слоям, полученным электрохимическим способом.