SiCx қалың қабаттары.

Физикалық және химиялық әдістермен өсірілген аморфты және кристалдық SiCx қабыршақтардың құрылымын қалыптастыру және параметрлерін модельдеу.

Инфрақызыл спектроскопия, рентгендiк рефлектометрия, рентгендік дифракция, атомды-күштік микроскопия.

Қалыңдықтары әр-түрлі SiCx қабыршақтары Si матрицасының бетіне 13,56 Мгц жоғары жиілік режимінде магнетрондық ыдырату арқылы синтезделді, магнетрондық ыдырату шарттары келесідей: 150 Вт, Ar 2,4 л/сағ, 100°C, 10800 әлде 28800 сек құрайды. Жылдам күйдіру (970°С, 5 минут, вакуум) SiC-шың амплитудасының 0,473-тен 0,765 a.u.-ға дейін артуына, жартылай енінің 320-дан 250 см-1-не дейін азаюына және максимумының 850-ден 825 см-1-не дейін ығысуына алып келді, бұл, пленкалық құрылымды жақсарту және SiC нанокристалдарының пайда болуына байланысты. Қалың қабыршақтың биіктігі тұндырудан кейін және күйдіруден кейін (970°С, 30 мин) 21 нм аралығында тегіс екендігі айқындалды, орташа бұдырлық Ra = 2,90 нм құрайды. Диаметрі 150 мм Si пластинасының бетінде біртекті қалың SiC қабыршағы түзілгендігі айқындалды. Жаңалығы: Күйдіруден кейін (970°С, 5 минут, вакуум) қалың қабыршақта гексагоналды және көлемцентрленген куб фазаларының түзілетіндігі рентгендік дифракция әдісі арқылы көрсетілді.

13,56 Мгц жоғары жиілік режимінде Si бетінде синтезделген SiC қабыршақтарының тығыздығы мен қалыңдығы анықталды. Қалың қабыршақтар көпқабатты құрылымға ие екендігі айқындалды және 3,51 г/см3 құрайтын алмаз тығыздығына жуық тығыздықтар алынды. Тұндырудан кейін қалыңдығы 215 нм беткі қабаттың тығыздығы 3,59 г/см3 құрайды. Вакуммда жылдам (970°С, 5 мин) күйдіруден кейін және Ar атмосферасында ұзақ (970°С, 120 мин) күйдіруден кейін қабыршақ 3,452 г/см3 тығыздыққа ие болады.

Зертханалық ғылыми зерттеулер жүргізілді. Нәтижелері халықаралық форумдар мен конференцияларда, кітапта жарияланды және журналға жіберілді. Қаттылығы жоғары, радиацияға төзімді және тыйым салынған зонасының ені кең SiC қабыршақтары осы лабораторияда өзіміздің күн элементерімізді өндіру барысында қолданылатын болады.

SiCx қабыршақтары құрылғы жасауда матрица ретінде қолданылуы мүмкін, күн элементтерінің ПӘК-ін 1,3 есе арттырады.

Күн энергетикасы, ыстыққа төзімді және кесу материалы, наноэлектроника.

SiCx эпитаксиалды және нанокристалды қабаттары.

физикалық және химиялық әдістермен өсірілген аморфты және кристалдық SiCx қабыршақтардың құрылымын қалыптастыру және параметрлерін модельдеу.

инфрақызыл спектроскопия, рентгендiк рефлектометрия, рентгендік дифракция.

Графит спиралінің электрлік кедергісі есептелiндi. Бастапқы графит спиралінің белгілі параметрлері негізінде кез-келген таңдалған электр кедергісінің графит спиралдарын есептеп шығаруға мүмкіндік беретін өрнек алынды. Жартылай өткізгішті наноэлектроникада субстрат ретінде пайдалану үшін үлкен көлемді кремнийдің беткі аймағында атомды алмастыру әдісімен жұқа эпитаксиалды SiC қабаттарын синтездеу үшін арнайы жоғары температуралы электр жылытқышы жасалып шығарылды. Жаңа қуатты басқарылатын қоректендіру көзі, электр пешке арналған дроссел жане сиымдылық жиналды және сыналды. Жаңалығы: Оңтайлы атомды алмастыру әдісімен (1250°C, 20 мин, СО газы, 0,8 Па) синтезделген кремний карбидінің қабыршағында кремний карбиді кристалды фазасында шамамен 80% Si-C-байланыстары, оның ішінде монокристалды қабат (11.4 %), нанокристалдар (29,9%) және олардың ядролары (39%) бар. Кремний карбидінің аморфты фазасы (9,3%) - бұл өте ақаулы деформацияланған нанокристалдардың қоспасы. Сондай-ақ, Si-C байланыстарының бір бөлігі (10,4%) SiC кластерлері мен кеңейту дипольдерінің құрамына кіреді. Тез күйдірумен салыстырғанда ұзақ уақыт күйдіргенсон магнетронды шашыратумен синтезделген қалың SiC қабыршақтарының тығыздығының жоғарылауы аморфты компоненттің кристалды фазаға ауысуы салдарынан құрылымның жақсарғанын көрсетеді. Бұл жағдайда 5H-SiC сирек кездесетін құрылымдық фазасының қалыптасуы жүреді (5H-SiC (003)).

Жоғары температуралы пешті 1200°C дейін сынау жүргізілді. Ірі ішкі диаметрі (94 мм) бар қалың сапфир түтігі жағдайында 1205°C температураға 175 минутта қол жеткізілді. Энергия шығыны 5256 ватт болды. Берілген 45 В кернеуде 116,8 А-ге дейін токқа қол жеткізілді. Пеш кедергісі температура өскенде 0,81-ден 0,38 Ом-ға дейін төмендейді.

Зертханалық ғылыми зерттеулер жүргізілді. Нәтижелері халықаралық және қазақстандық конференциялардың материалдарында, шетелдік рецензияланған және қазақстандық журналдарда жарияланды. Зертханада өз өндірісінің күн батареяларын жасау үшін жоғары қаттылығымен және радиацияға төзімділігімен, кең тыйым салынған аймағымен SiC қабыршақтары пайдаланылады.

SiCx қабыршақтары құрылғы жасауда матрица ретінде қолданылуы мүмкін, күн элементтерінің ПӘК-ін 1,3 есе арттырады.

күн энергетикасы, ыстыққа төзімді және кесу материалы, наноэлектроника.

SiCx эпитаксиалды және нанокристалды қабаттары

Физикалық және химиялық әдістермен өсірілген аморфты және кристалдық SiC қабыршақтардың құрылымын қалыптастыру, параметрлерін модельдеу

Инфрақызыл спектроскопия, рентгендiк рефлектометрия, рентгендік дифракция

Монокристалды SiC қабатының бетіне магнетронды шашырату арқылы түскен SiC қабыршағы мен монокристалды с-Si бетіне түскен SiC қабыршағының құрылымдарының арасындағы айырмашылығы нанокристалл өзектерінің, дилатациялық дипольдарының және қысқарған Si-C байланыстары бар (890-965 см-1) кластерлердің қалыптасуы анықталды. Бұлар аморфты фазаның орнына (600-792 см-1) қалыптасады. SiC/MgF2, SiC/ZnO/MgF2, ZnS/MgF2, TiO2/SiO2 антишағылыс жабындардың арасында ең тиімдісі SiC(50 нм) + MgF2(110 нм) құрылымы екені анықталды. Бұл 360-485 нм аралығында аз шағылысуымен және үлкен ток тығыздығының болуымен байланысты. Жаңалығы: CO газды атмосферасында 1350°C температурада атомды алмастыру әдісімен (0,8 Па, 20 мин) SiC қабыршақтарын синтездеудің айырмашылығы β-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC, тридимит SiO2 нанокристалдардың, β-SiC және 6H монокристалды қабаттардың және β-SiC, 6H-SiC, SiO2 микрокристаллиттердің қалыптасуымен болып табылады. Магнетронды шашырату арқылы қабыршақтын бетіне SiCx қабатын орналастырғаннан кейін (13,56 МГц, 150 Вт, 10800 сек, Ar - 2,4 л/сағ, 100°С), β-SiC және 6H-SiC монокристалл фазаларының көлемі артады.

Зертханада өз өндірісінің күн батареяларын құрған кезде қаттылығы жоғары, радиацияға төзімді және кең тыим салынган аймағымен SiC пленкалары, шағылысқа қарсы қабат ретінде қолданылады, сонымен қатар байланыс жүйесіндегі диффузиялық тосқауыл болады. Кремний карбиді мен алмас тәрізді құрылымдарды синтездеу үшін құрылған электр пешіне арналған электр жылытқыштар күн батареяларының түйіспелік жүйесін құру үшін пайдаланылды, онда ядролау және кристалдану ұқсас жолмен жүреді.

SiCx қабыршақтарын бұрғылар жасауда қатты жабындар ретінде, күн элементтерінің шағылысқа қарсы қабаты ретінде, сонымен қатар наноэлектроникада қолдану ұсынылады.

SiCx қабыршақтары күн элементтерінің ПӘК-ін 1,3 есе арттырады.

күн энергиясы, наноэлектроника.