автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Получение и исследование крупных монокристаллов синтетического алмаза для применения в полупроводниковой технике

Введение.

Глава 1 Алмаз как материал электронной техники и методы синтеза алмазов.

1.1 Сопоставление свойств современных материалов электронной техники.

1.2 Полупроводниковые приборы с использованием алмаза.

1.2.1 Алмазные теплоотводы.

1.2.2 Пассивные и активные полупроводниковые приборы на алмазе.

1.3 Свойства алмазов.

1.3.1 Структура алмаза.

1.3.2 Собственные дефекты в алмазе.

1.3.3 Физическая классификация алмазов по типам.

1.3.4 Формы существования примеси азота в алмазе.

1.3.5 Ионы переходных металлов в структуре алмаза.

1.4 Параметры и технология получения синтетических алмазов.

Выводы.

ГЛАВА 2 Аппараты высокого давления. Анализ работы многопуансонных аппаратов высокого давления.

2.1. Общие положения. Классификация аппаратов высокого давления.

2.2. Основные положения анализа работы многопуансонных аппаратов

2.3 Условия равновесия пуансонов первой ступени.

2.4 Общий анализ работы многопуансонных аппаратов.

2.5 Расчет необходимых затрат усилия на поддержку пуансонов.

2.6 Сравнительный анализ эффективности генерации давления в кубической и октаэдрической ЯВД.

2.7 Сравнительный анализ одноступенчатой и двухступенчатой схем генерации давления.

Выводы.

ГЛАВА 3 Экспериментальное исследование параметров роста алмаза — давления и температуры.

3.1 Контроль давления в ячейке высокого давления многопуансонного аппарата.

3.2 Контроль температуры в ячейке высокого давления многопуансонного аппарата.

Выводы.

ГЛАВА 4 Получение монокристаллов синтетического алмаза и исследование свойств выращенных и отожженных при высоком давлении кристаллов.

4.1 Получение экспериментальных образцов монокристаллов синтетического алмаза.

4.2 Примесные дефекты в алмазах, выращенных в диапазоне температур 1350 - 1740 °С в ростовой системе Fe-Ni-C.

4.3 Дальнейшие исследования дефектного состава и распределения примесных дефектов в синтетических кристаллах алмаза.

4.3.1 Окраска кристаллов.Спектры поглощения и фотолюминесценции.

4.3.2 Включения и текстура.

ГЛАВА 5 Исследования природы и структуры азотных и азотно-металлических дефектов.

Отжиг выращенных синтетических алмазов.

5.1 Разделенные азотные пары.

5.2 Ионы никеля в структуре алмаза.

5.3 Центр NE4.

5.4 ЦЕНТР NE1.

5.5 Азотно-никелевый дефект NE2 в синтетических алмазах.

5.6 Азотно-никелевый центр NE3 в отожженных синтетических алмазах.

5.7 Фотоиндуцированные никель-содержащие центры в синтетических алмазах, подвергнутых Р,Т-обработке при 2050 К.

5.7.1 Фотоиндуцированный центр NE5.

5.7.2 Другие фотоиндуцированные центры.

ГЛАВА 6 Особенности формирования секториальной структуры и распределения азотных дефектов в монокристаллах синтетического алмаза, полученных методом температурного градиента.

6.1 Характеристика зональности кристаллов.

6.2 Секториальная структура кристаллов.

6.3 Общее содержание азота и его распределение по секторам.

6.4 Распределение С и А дефектов в секторах роста.

6.5 Скорость роста и соотношение С/А - азотных дефектов.

6.6 Обсуждение результатов.

6.6.1 О механизме образования А-дефектов.

6.6.2 Влияние скорости роста кристалла на образование А-дефектов.

6.7 Легированные бором кристаллы алмаза, выращенные методом температурного градиента.

Актуальность темы

В настоящее время наблюдается тенденция расширения списка материалов, использующихся в электронной технике. В первую очередь это материалы с большой шириной запрещенной зоны, а также материалы, перспективные для высокотемпературной и радиационностойкой электроники. Среди этих материалов одно из первых мест занимает алмаз. Ряд фирм и большинство ведущих технических университетов США, Канады, Японии, Франции, Великобритании, ЮАР и др. стран ведут в настоящее время интенсивные исследования в этой области, в первую очередь, за счет национальных государственных научно-исследовательских и оборонных программ, а также в рамках крупных международных проектов (ЦЕРН, суперколлайдеры типа TRIUMF и др.).

Алмаз является природным пределом в ряду полупроводников на основе элементов IV группы (Ge, Si, С) с минимальным атомным номером и наибольшей энергией связи атома в кристаллической решетке. Благодаря этому он проявляет ряд уникальных свойств, одним из которых является относительно высокая радиационная стойкость, а также сохранение работоспособности при повышенных температурах. Малый заряд ядра (Z=6) обеспечивает также тканеэквивалентность детекторов поглощенной мощности дозы ионизирующих излучений, выполненных на основе алмаза. Высокая подвижность свободных носителей заряда, особенно дырок (не менее чем в 2 раза выше, чем у Si), и высокая для диэлектрика теплопроводность алмаза (в 5 раз больше, чем у меди) ставят алмаз в разряд уникальных материалов по своим перспективным возможностям применения в электронной технике.

Попытки применения синтетических кристаллов алмаза в электронной технике дали наиболее значимые результаты в области производства высокочувствительных твердотельных термодатчиков с повышенным рабочим диапазоном температур. Совсем недавно было получено первое предварительное сообщение из Японии об успешной попытке создания спектрометрического детектора альфа-частиц с высоким энергетическим разрешением (0,8%) на основе синтетических монокристаллов алмаза размером 2,5x2,5x0,3 мм. В качестве следующего шага предполагается освоение технологии легирования алмаза электрически активными примесями в процессе роста.

Наиболее перспективными являются, по всей видимости, следующие возможные направления развития и области применения монокристаллов синтетического алмаза:

- эффективные изолирующие теплоотводы с высокой электрической прочностью и широким диапазоном рабочих температур для силовых приборов, лавинно-пролетных диодов и полупроводниковых лазеров;

- оптические окна с широким спектральным диапазоном пропускания и высокой механической и химической стойкостью к агрессивным средам;

- детекторы УФ-спектра солнечного излучения, неблагоприятного для биологических тканей, повышающего вероятность ожогов и риск заболевания раком кожи;

- детекторы УФ-диапазона для астрономии, военно-космических и иных применений (например, детекторы валют, копировальная техника и дрО;

- дозиметры рентгеновского, гамма, бета, нейтронного и других видов ионизирующего излучения для задач онкологической радиотерапии, ядерной безопасности, контроля параметров атомных реакторов и др.;

- • идентификация и спектрометрия быстрых нейтронов и других частиц высокой энергии;

- радиационно-стойкая электроника для военно-космических и реакторных применений, термоядерных установок будущего (программа ITER).

Целью настоящей работы является развитие технологии выращивания крупных монокристаллов синтетического алмаза при использовании аппаратов типа «разрезная сфера», исследование примесно-дефектной структуры кристаллов и исследование возможности получения кристаллов алмаза с пониженным содержанием азота и пониженной плотностью дислокаций.

Для достижения указанной цели необходимо было:

1. Проанализировать эффективность создания высокого давления при высокой температуре в аппаратах типа «разрезная сфера» разной конфигурации. Разработать методы контроля температуры и давления в ячейках высокого давления, в которых происходит рост кристалла алмаза, и исследовать эти параметры.

2. Проанализировать природу дефектов в кристаллах алмаза и найти механизмы образования и трансформации дефектов в процессе роста и термобарического отжига кристалла алмаза. Использовать при этом современные методы исследования и контроля дефектов.

3. Проанализировать динамику роста отдельных секторов кристалла растущего алмаза. Установить связь между скоростью роста и дефектами кристалла.

4. Исследовать возможность получения малодислокационных или бездислокационных кристаллов с пониженным содержанием азота.

5. Исследовать возможность получения крупных кристаллов алмаза в условиях опытно-промышленного производства.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основе сравнительного анализа генерации давления в ячейке, где происходит рост алмаза, показано, что двухступенчатая схема аппаратов высокого давления типа «разрезная сфера» по эффективности генерации давления не уступает одноступенчатой и позволяет реализовать давления в ячейке, соответствующее области стабильности алмаза (более 6 ГПа) при температуре до 2300 °С.

2. Установлено, что в алмазах, выращенных в диапазоне температур 1430 — 1550°С примесный азот входит в структуру алмаза только в виде изолированных замещающих атомов (С-центров). Наличие в этих кристаллах А-дефектов связано с постростовым механизмом их образования — трансформацией С-дефектов в результате отжига во время продолжающегося роста кристалла. По мере повышения температуры выращивания алмаза количество С-дефектов уменьшается, а количество А-дефектов возрастает, достигая концентрации близкой к 100% при 1740°С.

3. Показано, что в кристаллах алмаза скорости роста секторов, относящихся к одной кристаллографической форме, существенно различаются. При этом каждый сектор одной кристаллографической формы рассматривается как «отдельный образец», растущий со своей скоростью. Это дает возможность проводить исследования дефектов на одном кристалле в широком диапазоне скоростей роста. При этом степень трансформации дефектов более высокая в быстрорастущих секторах роста.

4. Помимо А- и С-дефектов обнаружены и исследованы сложные парамагнитные N-Ni-вакансионные дефекты, концентрация которых максимальна на границе между секторами.

5. Впервые получены крупные (свыше одного карата) кристаллы синтетического алмаза синего цвета, легированные бором. Показано, что максимальная концентрация бора наблюдается в секторах октаэдра {ill}.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Развита технология выращивания крупных (до 3-х карат) кристаллов синтетического алмаза. Получены кристаллы с пониженным

17 содержанием азота 1-10 см* ) и низкой плотностью дислокаций (менее 10 см"). Такие кристаллы перспективны в качестве подложек для последующего нанесения эпитаксиальных пленок из газовой фазы. Алмазные структуры подобного рода могут использоваться для создания приборов алмазной электроники.

2. Основные элементы разработанной технологии использовались в Институте монокристаллов СО РАН, в Институте минералогии и петрографии СО РАН, на научно-производственном предприятии «Адамас» (г. Минск).

Технология внедрена и используется в настоящее время на предприятии «Высокие Оптические Технологии» (г. Москва).

На защиту выносятся следующие положения и результаты работы:

1. Двухступенчатая схема аппаратов высокого давления типа «разрезная сфера» для синтеза алмазов не уступает при работе на высоких давлениях одноступенчатой схеме, а кубическая ячейка высокого давления, в которой растет алмаз, предпочтительнее, чем октаэдрическая ячейка.

2. При росте синтетического алмаза возникают известные для природных алмазов С-дефекты, А-дефекты, а также - сложные парамагнитные азотно-никелевые дефекты с участием вакансий. Скорость роста в значительной степени определяет дефектную структуру в кристаллах и ее поведение во время отжига. При повышении температуры роста и постростового термобарического отжига С-дефекты трансформируются в А-дефекты.

3. Распределение азотных дефектов и N-Ni-вакансионных комплексов связано с секториальной структурой кристалла алмаза. Границы между секторами являются местами наибольшей концентрации дефектов.

4. Развитая технология позволяет получать синтетические алмазы размером до 3-х карат, в том числе - кристаллы с пониженной плотностью дислокаций (менее 10 см"2) и с пониженным содержанием азота (~Ь1017 см"3).

5. При легировании синтетических алмазов бором распределение бора по кристаллу неравномерно: максимальная концентрация бора наблюдается в секторах роста октаэдра {l 11}.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

Всесоюзном совещании: «Применение высоких давлений для получения новых материалов и создания интенсивных процессов химических технологий». Москва, 1986.

Всесоюзной научно-технической конференции: «Перспективные материалы твердотельной электроники. (МТЭ и ТП-90)». Минск, 1990.

Всесоюзной конференции: «Перспективы применения алмазов в электронике и электронной технике». Москва, 1991.

Int.Conf."Carbon-90", Paris, France, 1990.

The new Diamond Science and Technology, August 31-September 4, 1992, Heidelberg, Germany.

The 6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 10-15 September, 1995, Barselona, Spain.

NATO Advanced Research Workshop On Diamond (and related materials) Based Composites, S-Petersburg, Russia. 19-20 August, 1996.

7th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 8-13 September, 1996, Tours, France.

Sixth International Conference on New Diamond Science and Technology (ICNDST-6), 1998, Pretoria South Africa 31 Aug-4 Sep.

Международной конференции: «Алмазы в технике и электронике», Москва, 1998.

Diamond-98 Conference, Royal Holloway, London, 1998.

The 10th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 12-17 September, 1999, Prague.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 24 статьи в отечественных и зарубежных журналах, получены 5 авторских свидетельств и 1 патент.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и основных результатов с выводами; содержит 66 рисунков, 9 таблиц. Список использованных источников включает 231 наименования на 15 стр. Полный объем диссертации 173 стр.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Развита технология, позволившая выращивать крупные монокристаллы синтетического алмаза высокого качества методом температурного градиента на многопуансонных аппаратах высокого давления типа «разрезная сфера».

2. Разработан аналитический метод расчета действующих в аппарате высокого давления сил, который позволил изучить взаимодействие всех внутренних элементов многопуансонного аппарата, определить и оптимизировать геометрические и физические параметры этих элементов для достижения необходимого давления (5,5-6 ГПа) в заданном объеме. На основе разработанного метода проведен сравнительный анализ эффективности генерации давления в кубической и октаэдрической ячейках высокого давления, и одноступенчатой и двухступенчатой схемах аппарата. Установлено, что кубическая ячейка более предпочтительна, а двухступенчатая схема не уступает по эффективности генерации давления одноступенчатой при работе на высоких давлениях.

3. Экспериментально продемонстрирована и проанализирована несимметричность распределения давления в ячейке высокого давления, и предложены мероприятия, позволяющие повысить точность определения давления с погрешностью ~ 5% при измерениях с помощью реперных веществ.

4. Кристаллы синтетического алмаза, полученные при разных температурах (1350 - 1740 °С), имеют различный набор азотных дефектов. По мере повышения температуры роста количество С-дефектов уменьшается, а количество А-дефектов возрастает. Кроме азотных дефектов в синтетических алмазах обнаружены дефекты, связанные с азотом и переходными металлами, в частности, с никелем. Азот с никелем при участии вакансий образует большой набор различных парамагнитных комплексов. Определяющим тип дефекта параметром является температура роста и постростового отжига кристаллов синтетического алмаза. Концентрация дислокаций в выращенных синтетических кристаллах алмаза низкая - менее 10 см'2, что на несколько порядков величины ниже, чем в природных кристаллах.

5. В кристалле, выращенном методом температурного градиента, скорости роста секторов, относящихся к одной кристаллографической форме, как правило, существенно отличаются друг от друга. Исследованы закономерности формирования и трансформации дефектов в секторах с различными скоростями роста. Экспериментально установлена тенденция понижения суммарной концентрации азота в секторах, выращенных с меньшей средней скоростью (примерно на 20% при уменьшении скорости роста секторов в 2 - 3,5 раза). Показано, что А-центры образуются преимущественно в центральной части, а С-центры - на периферии, что согласуется с «отжиговой» моделью образования А-центров.

6. Скорость трансформации С-дефектов в А-дефекты значительно выше в секторах, выращенных с высокой скоростью, предположительно, как следствие более высокой концентрации никеля.

7. Получены «безазотные» (<1017 см"3) кристаллы, легированные бором. Показано, что максимальная концентрация бора наблюдается в секторах роста октаэдра {111}. Сопротивление легированного кристалла и его участков будет определяться соотношением между количеством азота и количеством бора в кристаллах. Учитывая «отжиговую» модель образования А-центров, увеличением температуры выращивания нельзя уменьшить степень компенсации бора азотом.

1. Kaneko Junichi, Katagari Masaki. Nuclear 1.struments and Methods in Physics Research, 1996, v.A.383, p. 547-548.

2. Алмаз в электронной технике. Под ред. В.Б.Квасова. М., Энергоатомиздат, 1990.-246с.

3. Бокий Г.Б. и др. Природные и синтетические алмазы.-М.: Наука, 1986.-224с.

4. Перспективы применения алмазов в технике и электронике: Сб.статей./ Под ред. В.Б.Кваскова.: АО «Полярон», 1995.

5. Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза.-М.: Наука, 1973.-223с.

6. Природные алмазы России. Под ред. В.Б.Кваскова.- М.: АО «Полярон», 1997.-303с.

7. The Properties of Diamond. Ed by J.E.Field. Lnd. Academic Press, 1979.

8. The Properties of Natural and Synthetic Diamond . Ed by J.E.Field. Lnd. Academic Press, 1992.

9. Diamond: Electronic Properties and Applications. Ed by Lawrence S.Pan and Don R.Kania. Kliwer Academic Publishers. Boston /Dordredht/ London, 1995,488p.

10. Geis M.W. et al. J.Vac.Sci.Technol., 1988, A., v. 6, p. 1953.

11. Manz B. Microwares and R.F., 1988, v. 27, № 5, p.37.

12. Fedoseev D.V., Varnin V.P., Deryagin B.V. Russ.Chem.Rev., 1984, v. 53, p.435-444.

13. Sato Y., Kamo M. Synthesis of Diamond from the Vapour Phase. //The Properties of Diamond.Ed.by J.E.Field.Lnd.Academic Press, 1979, p.421-469.

14. Piano L.S. Growth of CVD Diamond for Electronic Application.//The Properties of Natural and Syntetic Diamond.Ed.by J.E.Field. Lnd. Academic Press, 1992, p.62-138.

15. Okano K. Doped Diamond.//The Properties of Diamond.Ed. by J.E.Field. Lnd. Academic Press, 1992, p. 139-174.

16. R. W. Keyes, Proc. IEEE, 225, v60,1972.

17. A. Johnson, RCA Rev., 163, 26, 1965.

18. Квасков В.Б. Дефекты и примеси в природных алмазах.//Минералогия Ал-маза.Ю. Л .Орлов.-М. :Наука, 1973.- С.40-86.

19. Квасков В.Б. Электрические и оптоэлектронные свойства.//Минералогия Алмаза.Ю. Л.Орлов.-М.:Наука, 1973.-С.88-120.

20. Гиппиус А.А.и др. Электронные и оптические процессы в алма-зе./А.А.Гиппиус,В.С.Вавилов,Е.А.Конорова,- М.: Наука, 1985.-120с.

21. Вавилов B.C., Гусева М.И., Конорова Е.А., Сергиенко В.Ф. ФТП, 1970, № 4, С.6-11.

22. Fujimori N., Nakahata Н., Imai Т. Jpn.J.Appl.Phys., 1990, v. 29," p.824-827.

23. Mort J., Okumure K., Machonkin M.A. Phil.Mag., 1991, v. B.63, p. 1031.

24. Lang A.R., Moore M., Walmsley J.C. Diffraction and Imaging Studies of Dia mond.//The Properties of Diamond.Ed.by.J.E.Field. Lnd. Academic Press, 1979, p.215-258.

25. Seal M. High Technology Application of Diamond. //The Properties of Dia-mond.Ed.by J.E.Field.Lnd.AcademicPress,1979, p.607-636.

26. Шухостанов A.K. Лавинно-пролетные диоды. Физика, технология, применение. -М.: Радио и связь, 1997.-208с.

27. Концевой Ю.А., Шухостанов А.К. Заводская лаборатория. 1996, № 12,-С.36-38.

28. Dyment J.C., D'Agaro L.A. Appl.Phys.Lett., 1967, v. 11, p.292.

29. Rameshanu R., Roppel Т., Ellis C. J.Electrochem.Soc., 1991, v. 138, № 6, p.1706-1709.

30. Баженов B.K., Викулин И.М., ГонтарьА.Г. ФТП, 1985, т.19, вып.8.-С.829-841.

31. Werner М., Schlichting V., Obermeier Е. Diamond and Related Materials, 1992, v. 1, p.669-672.

32. Fox B.A., Malta D.M., Wynands H.A. et al. 2nd Intern.High.Temp.Electr.Conf. (eds.D.B.King and F.V.Thome) Charlotte North Carolina, 1994, p. 13-18.

33. Кряжев B.A., Детчуев Ю.А., Лаптев B.A. и др. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 1996, v.A.383, p.74-91.

34. Aslami M., Taher I., Masood A. Et al. Appl.Phys.Lett., 1992, v. 60, p.2923-2925.

35. Квасков В.Б. Алмаз и ионизирующее излучение.//Минералогия Алма-за.Ю.Л.Орлов.-М.:Наука,1973, С.131-150.

36. Красильников А.В. Вопросы атомной науки и технологии. 1995, Вып.1.

37. Kania D.R., Landstrass M.I., Piano М.А. et al. Diamond and Related Materials, 1993, v. 2, p.1012-1019.

38. Keddy R.J., Nam T.L. Radiat.Phys.Chem., 1993, v. 41, № (4/5), p.767-773.

39. Dreifus D.L. Passive Diamond Electronic Devices.//The Properties of Natural and Syntetic Diamond.Ed.by J.E.Field.Lnd.Academic Press, 1992, p.391.

40. Kozlov S.F. et al. IEEE Trans. Nucl. Sci. 1975, 22, N2, p. 160-172.

41. Fallon P.J., Nam T.L., Keddy D.J. Diamond and Related Materials., 1992, v. 1, p.l 185-1189.

42. Nam T.L., Keddy R.J., Burns R.C. Med.Phys., 1987, v. 14, p.596-601.

43. Kania D.R., Pan L.S., Bell P. Et al. J.Appl.Phys., 1990, v. 68, № 1, p.124-130.

44. Binari S.C., Marchywka M., Koolbeck D.A. et al. Diamond and Related Materials, 1993, v. 2, p. 1020-1023.

45. Chen Y., Williamson S., Brock T. Et al. Appl.Phys.Lett., 1991, v. 59, p.1984-1986.

46. Brown D.M. et al. IEEE Trans.Electr.Dev.,1993, v. 40, № 2, p.325-333.

47. Henkel S.V., Sensors, 1993, № 6.

48. Gildenblat G.Sh., Grot S.A., Hatfield C.W. et al. IEEE Electron Device Lett., 1990, v. 11, p.371.

49. Gildenblat G.Sh., Grot S.A., Badzian A.R. Proc.IEEE, 1991, v. 79, № 5, p.647.

50. Gildenblat G.Sh., Grot S.A., Wronski C.R. et al. Appl.Phys.Lett., 1988, v. 53, № 7, p.586.

51. Grot S.A., Gildenblat G.Sh., Hatfield C.W. et al. IEEE Electron Device Lett., 1990, v. 11, №2, p.100.

52. Efremov N.N., Geis M.W., Flanders D.C. et al. J.Vac.Sci.Technol.B, 1985, v. 3, № 1, p.416.

53. Zeisse C.R., Hewett C.A., Nguyen R. Et al. IEEE Electron Device Lett., 1991, v. 12, p.602.

54. Shiomi H., Nishibayachi Y., Fujimori N. Proc. 2nd Int.Conf. on the New Diamond Sci. And Thechnol., 1990, Washington DC. Sept. 23-27, p.975.

55. Tessmer A.J., Das K., Dreifus D.L. Diamond and Related Mater., 1992, v. 1, p.89.

56. Feng Sh. Et al. IEEE Trans.Electron.Dev., 1990, v. 37, № 12, p.2511.

57. Russel C.J. Diamond Depositions Sci. And Technol., 1993, v. 3, № 8, p. 1-9.

58. Bregg W. Amer.Min.,1913, v.3, № 1, p.153.

59. Шубников A.B. Труды ин-та Кристаллографии АН СССР,вып. 11,1955. 260с.

60. Skinner B.l.,Amer.Min.,1957, v.l, № 42, р.9 .

61. Friedel J.,Phys.Rev.,1967,v.l64, № 3, p. 1056 .

62. Coulson C.A.,Eeasley M.Jr ,Proc.Roy.Soc.,1957, 241A, p. 433 .

63. Yamaguchi T.,J.Phys.Soc.Japan,1962,17,1359.

64. Coulson C.A.,Larkins F.P. J.Phys.Chem.Solids,Phys.,1971, v.22, № 5 .

65. Larkins F.P.,Stoneham A.M. J.of Phys.,1971, C.,v. 4, № 2, p. 143 .

66. Watkins G.D.,Messmer R.P. Phys.Rev.Letters,1971,v. 27, № 25, p. 1573 .

67. Chesley F.G. Amer.Min.,1942,v. 27, № 1. p.123.

68. Алмазные месторождения Якутии.- Москва.: Госгеолтехиздат, 1959.

69. Lomer J.N.,Wild A.M.A.,Phil.Mag.,1971, v.24, № 188, p.273 .

70. Corbett l.W.,Borgoin G.S, Deffect creation in semiconductors, 1975, p. 162.

71. Mitchell E.W.J.,J.Phys.Chem.Solids,1959, 8, p. 444 .

72. Clark C.D.,Ditchburn T.D.,Dyer H.B. Proc.Roy.Soc.,1956, A.237, v.75 .

73. Wight D.R.Dean P.I.,Phys.Rev.,1967, № 154, p.689 .

74. Dyer R.B.,du Preez L., Science and Technology of lnd.Diamond, London, 1967, v.3, № 1, p. 23.

75. Dyer D.R.,du Preez L.,J.Chem.Phys.,1965, v.42, p. 1898.

76. Соболев E.B. и др. Тезисы докладов IV симпозиума по процессам роста и синтеза п/п кристаллов и пленок.-Новосибирск, 1975.-175с.

77. Baldwin l.A.,Phys.Rev.Lett.,1963, v.10, p. 220 .

78. Материалы конференции молодых ученых./Е.В. Соболев -М.гВНИИ Алмаз, 1973.

79. Hornstra J., J.Phys.Chem.Solids ,1958,5, p. 129 .

80. Фридель. Дислокации : Пер.с англ., М.: Мир, 1967г.-643с.

81. Frank F.C.Lang A.R.Phil.Mag.,1959,4. р.383.

82. Lang A.R.Proc.Roy.Soc., 1964, A. 278, p. 1373.

83. Урусовская A.A.,Орлов Ю.А. ДАН.,1964,154.5.- С. 1099.

84. Шульпяков Ю.Ф. Алмазы. Машиностроение.3.1, 1973.

85. Алмаз в промышленности '.Материалы молодёжной конферен-ции./Н.Д.Самсоненко,Н.А.Шульга,В.И.Тимченко .-М., 1973 .-54с.

86. Самсоненко Н.Д. .Соболев Е.В. Письма в ЖЭТФ.,1967, 5.9.- С. 304 .

87. Robertson R.,Fox 1.1. Martin А.Е. Phil.Trans.Roy.Soc.,1934, А., 212, p. 463 .

88. Kaiser .,Bond W.L.,Phys.Rev.,1959, 115, p.4.

89. Dyer U.B.,Raal F.A.,du Preez L.,Loubser J.H.W. Phil.Mag.,1965,11, p.763

90. Custer l.F.H. Physica, 1954, v.20, p.3.

91. Вавилов B.C., Конорова Е.А.,УФН, 1976, 118, вып. 4, 611 .

92. Соболев Е.В., Лисойван В.И. ДАН СССР,1972, 204.1.88 .

93. Smith W.V., Sorokin P.P., Gelles S.L. Phys.Rev.,1959, v.6, p.l 15 .

94. Loubser J.H.N.,du Preez L.,Brit.J.Appl.Phps.,1965,v. 16, p.457.

95. Самсоненко Н.Д. ФТТ.,1964, т. 6, №10, С.3086 .

96. Блюменфельд JI.A.,Воеводский Б.В. Применение ЭПР в химии., 1962.

97. Hoenri I.A. ,Wooster W.A., Acta Cryst.,Cambrig,1955,v. 8, p. 187 .

98. Frank F.C. Proc.Roy.Soc.,1956, A.237, p. 170.

99. Elliott R.J., Proc.Phys.Soc., 1960, v.76, p.491 .

100. Lang A.R., Proc.Phys.Soc., 1964,v. 4, p.542 .

101. Evans T.JPhaal C.,Proc.Roy.Soc., 1962, A., 270, p.538 .

102. MiekoTakagi, Lang A.R. Proc.Roy.Soc.,1964, № 284, p. 310.

103. Соболев E.B., Лисойван В.И., Ленская C.B., ДАН, 1967, т.З, С. 175 .

104. Щербакова М.Я.,Соболев Е.В.,Самсоненко Н.Д., Аксенов В.К. ФТТ,1969. т.5.-№ 11.-С.1364.

105. Материалы Юбилейной Конференции./М.Я.Щербакова, Е.В.Соболев, А.П. Счастнев, В.А. Надолинный ,Н.Д.Самсоненко ,А.Г.Семенов Казань, 1971.-169с.

106. Соболев Е.В.,Самсоненко Н.Д. Аксенов В.К.,Щербакова М.Я. ЖСХ, 1969.-т.З.-№ 10.-С.552.

107. Smith W.V.,Gelles l.R.,Sorokin P.P. Phys.Rev.Letters,1959, v.2, № 39 .

108. Квасница В.Н.,Лисойван В.И.,Соболев E.B. ДАН УССР ,1972, v.6, № 34, р.501.

109. Щербакова М.Я.,Соболев Е.В.,Самсоненко Н.Д.,Надолинный В.А. Счастнев П.В. Семенов А.Г. ФТТ, 1971, v.2, № 13, р.341 .

110. Соболев Е.В. Геология и Геофизика ,1969.-№ 12.

111. Непша В.И. и др. Алмазы, 1971.

112. R.M.Chrenko, R.E.Tuft, H.M.Strong, Nature (London), 1977, 270 ,p. 141-144.

113. Evans и Qi (T.Evans, Z.Qi, Proc.R.Soc.(London),1982, A.381 ,p. 159-178.

114. Collins A. J.Phys.C: Solid State Phys., 1980, v. 13, p.2641-2650.

115. O.D.Tucker, M.E.Newton, J.M.Baker, Phys.Rev.,1994, B. 50, № 21 ,p. 1558615596.

116. J.A.Wyk, G.S.Woods, J.Phys: Condens.Matter, 1995,7 ,p. 5901-5911.

117. G.Davies J.Phys: Solid St.Phys.,1976,v. 9 ,p.L53754.

118. A.Mainwood, Phys.Rev.,1994, B.49, 12 ,p. 7934- 7940.

119. Г.Б.Бокий, Г.Н.Безруков и др. Природные и синтетические алмазы.-М.: Наука, 1986.- 222 с.

120. J.H.N.Loubser, W.P.Ryneveld, Nature, 1966, №211, р.517.

121. Самойлович М.И., Безруков Г.Н., Бутузов В.П. Письма в ЖЭТФ, 1971, т. 14, 10 с.325-328.

122. J.Isoya, H.Kanda et.al,Phys.Rev.,1990, v.7, В. 41, p.3905-3913.

123. J.Isoya, H.Kanda, Y.Uchida, Phys.Rev.,1990,v.l6, B.42, p. 9843-9852.

124. M.H.Nazare, A.J.Neves, G.Davies, Phys.rev.,1991, B.43, p. 14196-14205.

125. S.Lawson, H.Kanda, J.Appl.Phys.,1993, № 73 , p.3967.

126. A.T.Collins, H.Kanda, R.C.Burns, Phil. Mag.,1990,v.5, B.61, p.797-810.

127. J.E.Lowther, Phys.Rev.,1991, В. 51, p. 2637.

128. В.С.Багдасарян, Е.А.Маркосьян и др. Физика твердого тела, 1975, № 17, С.1518-1520.

129. J.C.Bourgoin, P.R.Brosious, Y.M.Kim, J.W.Corbett Phil.Mag.,1972, № 26 , p. 1167-1178.

130. D.A.C.McNeil, M.C.R.Symons, J.Phys.Chem.Solids, 1977, № 38 ,p.397-400.

131. ЦонгкингЯнг, Вакацуки M. Сверхтвердые материалы, 1988, № 3, С.15-18.132. Синтез минералов. Том. 1.

132. DeVries R.C., Badzian A.R., Roy R. MRS Bulletin: Links of Science and Technology, 1996, February, p. 65-75.

133. Strong H.M., Hanneman R.E. J. of Chemical Physics, 1967, v. 46, № 9, p. 36683676.

134. Wentorf R.H. J.Phys.Chem., 1971, v. 75, № 12, p.1833-1837.

135. US Patent 4.034.066, 1977.

136. Strong H.M., Wentorf R.H. Die Naturwissenschaften, 1972, № 59, p.1-7.

137. Kanda H., Ohsawa Т., Fukunada O., Sunagawa I. J.Cryst.Growth, 1989, v. 94, p.l 15-124.

138. Tsuzuki A., Hirano S., Naka S. J.Mat.Sci., 1985, v. 20, p. 2260-2264. 140 Sunagawa I. J.Crys.Growth, 1990, v. 99, № 1-4 (Pt 11), p.l 156-1161.

139. Fritsch E., Shigley J.E., Koivula J.I. Proc.SPIE, 1988, v. 989, p.l 14-116.

140. Burns R.C., Davies G.J. Growth of Synthetic Diamond.//The Properties of Diamond.Ed.by J.E.Field.Lnd.Academic Press, 1992, p.395-422.

141. Koivula J.I., Fiyer C.W. Gems and Gemmology, 1984, v. 20, № 3, p. 146-154.

142. Shigley J.E.S., Frisch E., Stockton C.M. et al. Gems and Gemmology , 1984, v. 23, p. 187-205.

143. Современная техника высоких давлений./ Пер. с англ. под ред. Е.Г. Понято вского, М.:Мир, 1964.-366 с.

144. Проблемы эксперимента в твердофазовой и гидротермальной аппаратуре высокого давления, М.:Наука, 1982.-231 с.

145. Бобровничий Г.С., Максимов Л.Ю. ПТЭ , 1974, № 2, С.220-222."Приборы и техника эксперимента".

146. Kawai Naoto, Endo Shoichi, The Review of Scientific Instruments, 1970, v. 41, № 8, p.l 178-1183.

147. Ран. Э.Н., Малиновский И.Ю., Паньков M.C. Экспериментальные исследования по минералогии (1972-1973 гг.).- Новосибирск, 1974.- С. 165-169.

148. Вине В.Г., Фейгельсон Б.Н., Елисеев А.П., Патрин Н.С., Патренин Ю.В., Нехаев П.Ю. Оптически активные дефекты в синтетических алмазах, выращенных в диапазоне температур 1350 1740 С. // Сверхтвердые материалы. 1991, № 3.- С.21-26.

149. Фейгельсон Б.Н. Некоторые вопросы работы многопуансонных аппаратов. В кн.: Силикатные системы при высоких давлениях. Новосибирск, 1983, С.62-76.

150. Okai Bin, Yoshimoto J. Japan.J.of Appl.Physics, 1971, v. 10, p.534-535.

151. Wakatsuki M., Ichinose Kazuaki, Japan.J.of Appl.Physics, 1972, v. 11, № 4, p.578-590.

152. Малиновский И.Ю., Ран Э.Н.- В кн.: Экспериментальные исследования по минералогии (1974-1975 гг.).- Новосибирск, 1975.- С.139-143.

153. Bundy F.P. Rev.Sci.Instrun., 1977, v. 48, р.591-596.

154. Малиновский И.Ю., Годовиков А.А., Ран Э.Н., Логвинов В.М. Экспериментальная петрология высоких давлений.- Новосибирск, 1981.-С. 4-31.

155. Samara G.A., Henius A., Giardini А.А. J.Basic Eng., 1964, v. 86, p.729-735.

156. Lees J. Nature, 1965, v. 208, № 5005, p.31-33.

157. MasakiH., Dongl.L., SakalS. J.Phys.E: Sci.Instrum., 1973, v. 6, №11, p. 1072-1074.

158. Ишбулатов Р.А., Литвин Ю.А. ПТЭ, 1975, № 3, С.218-220. 'Приборы и техника эксперимента".

159. Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Малиновский И.Ю. Экспериментальные исследования в связи с проблемами верхней мантии.- Новосибирск, 1982.-С.111-128.

160. Feigelson B.N., Terentyev S., Nosukhin S. Abstracts of the 7th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials, 8-13 September, 1996, Tours, France.

161. Feigelson B.N., Yelisseyev A.P., Nadolinny V.A. Proc. Diamond-98 Conference, Royal Hollo way, London, 1998, p. 32.1-32.2.

162. Соболев E. В. Азотные центры в алмазе, строение и свойства //Тез. докл. II Всесоюз. Совещ. по широкозонным полупроводникам.-Л., 1979.-С. 20-21.

163. Chrenko R. М., Tuft R. Е., Strong Н. М. Transportation of the state of nitrogen in diamond//Nature, 1977, v. 270, p. 141—144.

164. Превращения оптически активных центров в синтетических алмазах под действием температуры / Ю. А. Клюев, А. М. Налетов, В. И. Непша и др. // Журн. физ. химии., 1982.-Т. 56.- № 3.- С. 528—531.

165. Малого ловец В. Г. Изучение примесного состава и реальной структуры синтетических алмазов спектроскопическими методами : Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Киев, 1979.-21 с.

166. Collins А. Т., Woods G. S. An anomaly in the infrared absorption spectrum of synthetic diamond//Phil. Mafe.,1982, В., v. 46, № 1, p. 77-83.

167. Малоголовец В. Г. Примесный непарамагнитный Д-центр в кристаллах синтетического алмаза // Влияние высокого давления на структуру и свойства материалов.-Киев, 1983.-С. 26-29.

168. Collins А. Т., Spear Р.Ш. Optically active nickel in synthetic diamond//J. Phys. D., 1982, v. 15, № 12, p. L183—L187.

169. Клюев Ю. А., Дуденков Ю. А., Непша В. И. Некоторые особенности условий образования алмазов по формам их роста и распеределению примесных оптически-активных центров // Геохимия.-1973.- № 7.- С. 1029—1035.

170. Плотникова С. П. Особенности люминесценции алмазов в зависимости от их реальной структуры и условий роста : Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук.— Иркутск: Иркут. гос. ун-т, 1981.—22 с.

171. Ильин В. Е. Спектры поглощения и люминесценции примесных центров в алмазе: Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук.— Новосибирск: Ин-т неорган, химии СО АН СССР, 1970.—21 с.

172. Семенова Е. Е., Дубицкий Г. А., Слесарев В. Н. Получение полупроводниковых алмазов методом диффузии при высоких давлениях и температурах/Письма в ЖЭТФ.-1978.-Т.4,- вып. 2.- С. 86.

173. Woods G. S. Infrared absorption studies of the annealing of irradiated diamonds// Phil. Mag.,1984, В.,v. 50, № 6, p. 673—688.

174. Kiflawi, I.; Kanda, H.; Mainwood, A. The effect of nickel and the kinetics of the aggregation of nitrogen in diamond. Diam Relat Mater. 1998. - v. 7. - Iss. 2-5. - p. 327-332.

175. Shigley J.E., Fritsch Е., Stockton С.М. et al. Gems & Gemology, 1986, Winter,v.22,№ 4, p. 192-208.

176. Shigley J.E., Fritsch E., Stockton C.M. et al. Gems & Gemology, 1987, Winter,v.23, № 4, p. 187-206.

177. Davies G. Chemistry and Physics of Carbon, 1977, v.13, p.1-143.

178. Ребане K.K. Элементарная теория колебательной структуры спектров примесных центров в кристаллах. -М.: Наука, 1968.- 232 с.

179. Collins А.Т., Stanley М. J.Phys.D:Appl.Phys., 1985, v. 18, р.2537-2545.

180. Yelisseyev А.Р., Feigelson B.N., Terentyev S.A., Nosukhin S.A. The New Diamond Science and Technology, 1992, August 31-September 4, Abstracts, Heidelberg, Germany.

181. Соболев E.B. Азотные центры и рост кристаллов алмаза // Проблемы петрологии земной коры и верхней мантии. Новосибирск: Наука, 1978.1. С. 245-255.

182. Allen В.Р., Evans Т. Proc.R.Soc.Lond.A, 1981, v. 375(1760), р.93-104.

183. Collins A. J.Phys.C: Solid State Phys. 1978, v. 11, p.L417-L422.

184. Титков C.B. Внутреннее строение алмазов с пониженным содержанием структурных примесей азота.: Автореф. дис. .канд. геол.-мин. наук, М.: МГУ, 1991.-16с.: илл.

185. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики.-М.: Наука, 1979.- 663с.

186. Yelisseyev A., Feigelson В., Terentyev S., Nosukhin S. Spatial distribution of impurity defects in synthetic diamonds obtained by the BARS technology. Diamond and Related Materials, 1996, v. 5, № 10, p.l 113-1117.

187. Nadolinny V. A., Yelisseyev A. P., Yuryeva O.P., Feigelson B. N. EPR study of the transformations in nickel-containing centres in heated synthetic diamonds. Appl.Mag.Res., 1997, № 12, p.543-554.

188. Nadolinny V. A., Osvet A., Yelisseyev A. P., Feigelson B. N. Optical investigation of Ni impurities in diamond. Radiation Effects and Defects in Solids, 1998, v. 146, № 1-4, p. 339-348.

189. Nadolinny V. A., Yelisseyev A. P., Yuiyeva O.P., Feigelson B. N. Relationship between electronic states of nickel-containing centers and donor nitrogen Diamond and Related Materials, 1998, № 4, p.147.

190. Nadolinny V.A., Baker J.M., Twitchen D.J., Newton M.E., Yelisseyev A.P., Feigelson B.N. EPR of pairs of nitrogen atoms (PI centres). Proc. Diamond-98 Conference, Royal Holloway, London, 1998, p.36.1-36.3

191. Baker J.M., Hunt D.C., Newton M.E., Twitchen D., Nadolinny V.A., Feigelson B.N. The role of N(14) and C(13) hyperfine structure in characterizing point defects in diamond. Hyperfine Interactions, 1999, v. 120/121, p. 377-381.

192. Nazare M.H., Mason P.W., Watkins G.D. Phys.Rev.,1995, № 518, p. 16741.

193. Ueda Y., Niklas J.R., et al, ENDOR investigations of N+3 in GaP, Sol.State Comm., 1983, v.46,№2,p. 127-131.

194. Kanda H., Yamaoka S. Inhomogeneous distribution of nitrogen impurities in {111} growth sectors of high pressure synthetic diamond. Diamond Relat. Mater, 1993, v.2, p.1420-1423.

195. Yelisseyev A., Nadolinny V. Photoinduced absorption lines related to nickel impurity in annealed synthetic diamonds. Diamond and Related Materials, 1995, v. 4, p.174-185.

196. Clark C.D., Kiflawi I., Sittas G., Kanda H. Silicon defects in diamond. Phys.Rev.,1995, В., v.51, № 23 (1), p. 6681-16688.

197. Sittas G., Kanda H., Kiflawi I., Spear P.M. Growth and characterization of Si-doped diamond single crystals grown by HTHP method. Diamond and Related Mater., 1996, № 5, p.866-869.

198. Lawson S.C., Kanda H., Watanabe K., Kiflawi I., Sato Y., Collins A.T. Spectroscopic study of cobalt-related optical centers in synthetic diamonds. J.Appl.Phys.,1996,79 (8), p.4348-4357.

199. Burns R.C., Cvetkovic V., Dodge C.N. et al. Growth-sector dependence of optical features in large synthetic diamonds. J. Crystal Growth, 1990, v. 104, p.257-279.

200. Kanda H., Watanabe K. Distribution of the cobalt-related luminescence center in HPHT diamond. Diamond Relat. Mater, 1997, v.6, p.708-711.

201. Kiflawi, I.; Kanda, H.; Mainwood, A. The effect of nickel and the kinetics of the aggregation of nitrogen in diamond. Diam. Relat. Mater., 1998, v. 7. - Iss. 2-5. - p. 327-332.

202. Vishnevsky A.S. Sectorial structure and laminar growth of synthetic diamond crystals. J.Crystal Growth, 1975, v.29, №3, p.296-300.

203. Y.V. Babich, B.N. Feigelson, D. Fisher, A.P. Yelisseyev, V.A. Nadolinny, J.M. Baker. The growth rate effect on the nitrogen aggregation in HTHP grown synthetic diamonds. Diamond and Related Materials, 2000, v. 9, p. 893-896.

204. Kiflawi I., Mayer A.E., Spear P.M., van Wyk J.A., Woods G.S. Infrared absorption by the single nitrogen and A defect centers in diamond. Philosophical Magazine , 1994, В., v.69, p.l 141-1147.

205. Boyd S.R., Kiflawi I., Woods G.S. The relationship between infrared absorption and the A-defect concentration in diamond. Philosophical Magazine ,1994, В., v.69, №6, p.l 149-1153.

206. Lawson S.C., Fisher D., Hunt D.C., Newton M.E. On the identification of positively charged single substitutional nitrogen in diamond. Proc.Diamond-97 Conference, Bristol, 1997, p. 34.1 - 34.7

207. Fisher D., Lawson S.C. The effect of nickel and cobalt on the aggregation of nitrogen in diamond. Diamond and Related Materials, 1998, 7, p.299-304.

208. Muller G. Convection and inhomogeneities in crystal growth fronm the melt // Crystals (12). Growth, properties, and applications (Ed. H.C. Freyhardt), Springer-Verlag, 1988, 143p.

209. Lisoivan V., Nadolinny V. Paramagnetic nitrogen influence on the diamond cell parameter // Doklady Academii Nauk USSR (in Russian), 1984, v.274, № 1, p.72-75.

210. Lang A.R. On the growth-sectorial dependence of defects in natural diamond. Proc.Phys.Soc.Lond., 1974, V.A340, № 1621, p.233-248.

211. Feigelson B.N., Babich Yu. V. A new approach for the study of impurity structure formation in diamond Proc. Diamond-98 Conference, Royal Holloway, London, 1998, p.37.1-37.7

212. Kanda H., Lawson S.C Growth temperature effects on impurities in HP/HT diamonds. Industrial Diamond Review, 1995, v.55, № 565, p.56-61.

213. Nadolinny V.A., Yelisseyev A.P. New paramagnetic centers containing nickel ions in diamond. Diamond Relat. Mater, 1993, v.3, № 1-2, p. 17-21.

214. Brown M.E., Dollimore D., Galvey A.K. Reaction in the solid state (v.22). -Comprehensive Chemical Kinetics (Eds. Bamford C.H., Tipper C.F.H.),ESPC, 1980.

215. Kiflawi I., Kanda H., Fisher D., Lawson S.C. The aggregation of nitrogen and the formation of A centers in diamonds. Diamond Relat. Mater, 1997, v.6,p. 1643-1649.

216. Фейгельсон Б.Н., Концевой Ю.А. Легированные бором кристаллы алмаза, выращенные методом температурного градиента. Алмазы в технике и электронике. Труды Международной конференции., Москва, 26-28 мая 1998.- С.81-84.

217. А.С. Вишневский, А.Г. Гонтарь и др. Трековая авторадиография в кри-сталлофизических исследованиях полупроводниковых синтетических алмазов // Сверхтвердые материалы.- 1990.- № 6.- С. 28-31.

218. Hisao Kanda. Patterns observed in the cross-sections of high pressure synthetic diamonds. New Diamond, 1990, p. 58-62.