автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Получение профилированных монокристаллов карбида кремния методами сублимации и электрической эрозии

На правах рукописи

Карачинов Владимир Александрович

ПОЛУЧЕНИЕ ПРОФИЛИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ МЕТОДАМИ СУБЛИМАЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭРОЗИИ

Специальность: 05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

Авт ореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Мохов Е.Н.

доктор технических наук, доцент Лучинин В.В.

доктор физико-математических наук, профессор Иванов В.Г.

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный политехнический

университет

Защита диссертации состоится

на заседании диссертационного совета Д212.238.04 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» по адресу: 197376, г.Санкт-Петербург, ул.проф.Попова, д.5

Л » 2005 г. >

ш>

часов

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ»

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Моишиков В.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Развитие современной электронной техники требует применения новых материалов для создания приборов, компонентов, изделий, надежно работающих в экстремальных условиях эксплуатации. Среди широкозонных полупроводников, обладающих высокой твердостью, радиационной, химической и тепловой стойкостью, явлением политипизма, значительный интерес представляет карбид кремния. Его свойства в последнее десятилетие нашли применение в СВЧ, опто-силовой электронике, где в классических рамках пленарной полупроводниковой технологии воспроизводимо получены необходимые структуры и приборы.

В то же время техническая реализация физико-химических характеристик карбида кремния связана не только с вопросами легирования, структурного совершенства, политипизма, но и с разработкой методов получения кристаллов наиболее рациональной геометрической формы применительно к конструкциям и технологии изготовления определенных типов полупроводниковых приборов, сенсоров и устройств. Особую актуальность профилирование приобретает для развития таких применений материала как теплоэлектроника, микромеханика, прикладная оптика, ювелирное дело и др.

Прямые методы формообразования, основанные на механо-химической обработке исходных кристаллов SiC, из-за трудоемкости операции резки, высокой стоимости материала и больших отходов не обладают воспроизводимым качеством. Для управляемого получения относительно простых форм кристаллов в виде цилиндров, трубок, призм, пластин ряда важнейших политигшых модификаций карбида кремния наиболее перспективным является сублимационное профилирование на базе промышленного метода ЛЭТИ.

Задача точного копирования деталей сложной формы может быть успешно решена методами эрозионной технологии. Однако для карбида кремния вопросы, связанные с эрозионной обработкой, мало изучены. Практический интерес представляют два метода: электроэрозия и лучевая эрозия (лазер). Из них метод электроэрозии в жидкой диэлектрической среде при несложной и относительно дешевой технологии профилирования может обеспечить не только высокую точность, но и воспроизводимость. Это существенно расширяет области

применения карбида кремния за счет автоматизированного процесса получения заготовок (деталей) с особыми геометрическими и электрическими параметрами для создания сенсоров, приборов и устройств, в том числе и микросистемной техники.

Вопросы коммерческой пригодности изделий электронной техники на базе профилированных кристаллов SiC непосредственно определяются их структурным совершенством, повышение которого сопряжено с широким комплексом Исследований. Главным из них является установление связи реальной структуры кристаллов с условиями формообразования и свойствами приборов. В целом отмеченная проблема затрагивает как вопросы управления дислокационной структурой, так и управляемого получения и изучения систем трехмерных дефектов различной природы в кристаллах SiC. Неотъемлемой стороной вопроса являются также исследования, направленные на дальнейшее развитие представлений о процессах роста, испарения (сублимации) и хрупкого разрушения монокристаллов SiC. Специфичность свойств профилированных кристаллов SiC обуславливает их функциональную пригодность, которая проявляется в электро-, теплофизических, механических и других характеристиках тестовых структур и приборов, изготовленных в ходе исследований.

Целью данной диссертационной работы является разработка методов размерного профилирования монокристаллов карбида кремния, анализ и установление связи их реальной структуры с процессами формообразования и свойствами тестовых структур и приборов.

Задачи диссертационной работы:

1. Исследование реальной структуры монокристаллов карбида кремния и области их применения.

2. Разработка и исследование методов сублимационного профилирования монокристаллов карбида кремния.

3. Разработка и исследование методов электроэрозионного профилирования монокристаллов карбида кремния.

4. Исследование технического применения и свойств профилированных монокристаллов карбида кремния.

Методы исследования. Выращивание профилированных монокристаллов SiC осуществлялось методом сублимации в вакууме и в среде инертного газа.

Элекгроэрозионное размерное профилирование пластинчатых и объемных кристаллов выполнялось как на промышленных, так и лабораторных установках в жидком диэлектрике по методу вырезания нитевидным электродом и по принципу прошивания. Исследование кристаллической структуры монокристаллов SiC проводилось методами металлографии на базе телевизионного микроскопа с компьютерной обработкой изображения, поляризационными и теневыми методами (метод Теплера и расфокусированной решетки), рентгеното по графическими методами (метод Ланга и Бормана), электронномикроскопическими методами. Для анализа химического состава монокристаллов SiC проводились ЭПР исследования, рентгенофлуоресцентный анализ, химический микроанализ. Электрофизические свойства кристаллов SiC изучались с помощью измерений эффекта Холла и электропроводности. Для изготовления и модификации карбид-кремниевых тестовых структур применялись методы полупроводниковой технологии (ионная имплантация, плазменное травление, термовакуумное напыление, лазерный отжиг и др.). Использовались математические методы расчета и статистической обработки экспериментальных данных с применением ЭВМ

Научная новизна:

1. Разработана методика выращивания профилированных кристаллов SiC с использованием графитовых формообразователей. Экспериментально показано, что основными дефектами в профилированных кристаллах являются блоки, дислокации, трехмерные дефекты, включая отрицательные кристаллы (ОК). Классифицированы системы ОК карбида кремния. Установлено, что центрами зарождения ОК ростовой природы SiC преимущественно служат локальные области, содержащие жидкую фазу (кремний либо металлы растворители).

2. В рамках теории наследования предложена и экспериментально подтверждена модель формирования дислокационной структуры (ДС) кристаллов SiC в процессе выращивания. Установлено, что основными механизмами эволюции ДС являются выклинивание и переползание "наклонных" дислокаций и взаимодействие "торчковых" дислокаций в пачке параллельных дислокаций.

3. Разработаны основные принципы управления ДС кристаллов SiC в процессе выращивания. Предложены и экспериментально реализованы следующие методы получения малодислокационных кристаллов метод

высокотемпературного роста; метод с испаряющейся затравкой; метод легирования изовалентными примесями; метод сложного профилирования. В рамках перечисленных методов построены модели и выполнено компьютерное моделирование температурных полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC, процессов массопереноса в 1фисталлизационных ячейках со сложным профилем канала роста. Полученные теоретические результаты согласуются с экспериментальными данными.

4. Предложены критерии оценки эрозионной стойкости SiC и его политипов, позволяющие учитывать соотношение фаз при эрозии кристаллов. Установлено, что в широком диапазоне энергий электрического разряда возможны три основных режима разрушения SiC: жидкой фазы; испарения (в том числе и взрывного); ударного разрушения.

5. В рамках теплового механизма разрушения кристалла SiC классифицированы и предложены модели импульсных источников теплового потока, возникающих при электроэрозии и обусловленных эффектом Джоуля-Ленда, поверхностным соприкосновением канала разряда с кристаллом и процессами частичного электрического пробоя SiC. Построенные модели позволили рассчитать поля температур и адекватно выполнить анализ с помощью РЭМ морфологию кристалла SiC в зоне эрозии.

6. Синтезирован и изучен новый класс отрицательных кристаллов SiC - OK эрозионной природы. Экспериментально показано, что морфология образующихся ОК в виде лунок и нитевидных, их комбинаций определяется режимом эрозии и кристаллографической ориентацией грани. Установлено, что на уровне единичных разрядов в режиме жидкой фазы проявляется анизотропия эрозионной стойкости полярных граней кристалла SiC.

7. Открыт новый тип эрозионного дефекта в кристаллах SiC - ЕРТдефект, Экспериментально установлено, что симметрия базового элемента EFT дефекта совпадает с симметрией грани кристалла SiC, а наиболее структурно активными элементами дефекта являются шипы з виде нитевидных ОК. Показано, что элементами связи в группах EFT дефектов, сформированных на полярных гранях (0001) кристалла SiC, являются шипы, ориентированные по направлениям типа

Установлено, что образование EFT дефекта приводит к деформации кристаллической решетки SiC по принципу сжатия.

8. Предложен и апробирован метод разрядного индентирования кристаллов SiC. Показано, что в единичных разрядах фигура разрушения кристалла (след) может служить мерой для оценки хрупкости. Определены баллы хрупкости граней пластинчатых и объемных кристаллов политипа 6Н,

9. Предложен и апробирован метод эрозионной репликации (копирования) структур на основе SiC. Показано, что эффективность копирования может быть значительно увеличена за счет использования пакета пластинчатых кристаллов.

10. Установлено, что экспериментальные зависимости скорости эрозионной резки нитевидным электродом от толщины исходных кристаллов, степени легирования азотом, кристаллографического направления и напряжения холостого хода подобны для различных политипов.

11. Предложен и апробирован метод эрозионной резки объемных кристаллов SiC нитевидным электродом. Установлено, что инициирование электрического разряда в кристаллографическом направлении типа <1120> исключает интенсивное образование магистральных трещин и отслаивание материала в зоне эрозии.

12. Показано, что при резке объемных кристаллов 6Н - SiC формируется неоднородный по структуре нарушенный слой, содержащий в пределе четыре зоны с развитыми фазовыми границами: зона адсорбции; зона отложения материала электрода; зона рекристаллизации; пористая зона.

13. Предложен и апробирован метод получения трубчатого кристалла SiC, в том числе и с винтовой нарезкой по принципу прошивания. Установлено, что наблюдается монотонное снижение скорости съема SiC с увеличением глубины прошивания. Показано, что прошивание сквозных отверстий в пакете пластинчатых кристаллов не вызывает их твердофазного сращивания либо сваривания.

14. Разработана методика получения кольцевых терморезисторов из монокристаллического SiC. Показано, что используя подвижный пористый электрод, насыщенный соответствующим электролитом, можно обеспечить локальное осаждение целого ряда металлов на поверхность кристалла SiC.

15. Разработана методика получения и предложены варианты конструкций зондов термоанемометров из монокристаллов SiC. Показано, что в широком диапазоне температур газового потока термоанемометры сохраняют

чувствительность по напряжению.

16. Разработана методика получения и предложен вариант конструкции пиромегрического зонда на основе профилированного кристалла SiC, позволяющего измерять температуру нагретых газовых потоков.

17. Показана возможность изготовления опор вращения (микроподшипников) из монокристаллического SiC, которые могут работать при высоких температурах в различных средах.

18. Установлено, что особенности дислокационной структуры профилированных кристаллов SiC оказывают влияние на вольт-амперные характеристики р-n переходов, сформированных ионной имплантацией алюминия. Показано, что появление больших токов утечки р-n переходов, сформированных в кристаллах, выращенных методом Лели, связано с наличием сильно дефектного Д-слоя и большой плотностью дислокаций, лежащих в базисных плоскостях.

19. Установлено, что система SiC-диэлектрик подвержена воздействию лазерного излучения, что приводит к существенным перестройкам в структуре диэлектрических пленок и области границы раздела. Определены режимы лазерного излучения, при которых наблюдается минимальный фиксированный заряд в диэлектрике, незначительный дрейф ионов и высокая электрическая прочность.

Практическая ценность:

1. Разработана методика выращивания профилированных монокристаллов карбида кремния в виде цилиндров, трубок, пакетов пластинчатых кристаллов, призм для применения в электронике, микросистемной технике, прикладной оптике.

2. Проведено ранжирование технологических факторов, влияющих на структурное совершенство кристаллов SiC, и разработаны методы получения малодислокационных кристаллов для создания приборов электронной техники с улучшенными характеристиками.

3. Разработана новая телевизионно-пирометрическая система для дистанционного измерения температуры графитового тигля.

4. Разработана методика получения трехмерных дефектов эрозионной природы, модифицирующих структуру кристалла SiC, и синтезирован новый тип эрозионного дефекта в SiC - EFT дефект.

5. Разработаны методы:

- разрядного индентирования кристаллов SiC для оценки балла хрупкости граней и идентификации кристаллографических характеристик;

- эрозионной репликации (копирования) структур различной геометрической формы на основе кристаллов SiC, и получены электротехнологические характеристики процесса;

- эрозионной резки объемных кристаллов SiC нитевидным электродом, позволяющий получать тонкие подложки при минимальных отходах;

- получения трубчатого кристалла SiC, в том числе и с винтовой нарезкой

6. Предложены варианты конструкций, разработана методика получения и исследованы характеристики сенсоров теплоэлектроники на основе профилированных кристаллов SiC.

7. На примере волоконно-оптического датчика расхода топлива турбинкового типа показана возможность изготовления и применения опор вращения (микроподшипников) из монокристаллического SiC, обладающих повышенным ресурсом эксплуатации.

Реализация в науке и технике. Результаты диссертационной работы апробированы и внедрены в ФГУП НИИ ПТ "РАСТР", ЗАО "Новгородский технопарк", в НовГУ им.Ярослава Мудрого в лекционных курсах "Физико-химические основы технологии электронных средств", "Общая электроника" для студентов инженерных специальностей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Формирование дислокационной структуры при выращивании профилированных монокристаллов карбида кремния из паровой фазы на затравках определяется наследственным механизмом, включающим процессы дислокационной релаксации, выклинивания, переползания и взаимодействия дислокаций.

2. Принципы управления дислокационной структурой кристаллов карбида кремния в условиях сублимационного профилирования, основанные на изменении коэффициента наследования дислокаций, включают: варьирование тепловыми условиями роста и охлаждения; использование анизотропных свойств затравочного кристалла; выбор оптимальных режимов начальной стадии роста; легирование изовалентными примесями; реализацию сложного профилирования.

3. В условиях электрической эрозии определяющими процессами разрушения кристалла карбида кремния являются: плавление (растворение), испарение и хрупкое разрушение, осуществляющиеся через образование трехмерных дефектов, включая отрицательные кристаллы в виде лунок и нитевидных, а также их комбинаций и кристаллографически ориентированных систем.

4. В единичных разрядах деформация кристаллической решетки карбида кремния как по принципу сжатия, так и растяжения вызывает хрупкое разрушение кристалла, осуществляющееся по базовой системе, включающей плоскости спайности (1010) и отдельности (0001), при этом фигура разрушения может служить мерой для оценки хрупкости граней.

5. Взаимодействие эрозионного фронта с наследуемыми ростовыми дефектами кристалла карбида кремния в виде дислокаций, включений и пор порождает процесс релаксации термоупругих напряжений, сопровождающийся образованием трещин и новых дислокаций.

6. Метод эрозионной репликации, основанный на принципах прошивания и контурной резки нитевидным электродом кристаллов, позволяющий получать карбидокремниевые сенсоры теплоэлектроники наиболее рациональной геометрической формы применительно к функциональному назначению и условиям эксплуатации.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на пяти Всесоюзных научно-технических конференциях и совещаниях ("Физико-технические проблемы диэлектриков", Баку 1982 г., "Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы", Кемерово 1982 г., "103 Всесоюзная конференция по микроэлектронике", Таганрог 1982 г., "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем", Рязань 1984 г., "VI Всесоюзная конференция по росту кристаллов",. Цахкадзор 1984 г.); на семи Международных конференциях и семинарах ("Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе", Новгород 1995 г., "Карбид кремния и родственные материалы", Новгород 1997, 2000, 2002, 2004 гг., "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение", Александров 1997, 2003 г.г.) и одной Всероссийской конференции ("Современное телевидение", Москва 2004 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 54 научные работы, из

них 26 статей, 2 авторских свидетельства, 3 патента, 4 доклада и тезисы к 19 докладам на международных, всесоюзных и российских научно-технических конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 216 наименований, двух приложений. Основная часть диссертации изложена на 141 странице машинописного текста. Работа содержит 134 рисунка и 20 таблиц.

Краткое содержание работы

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, проанализированы проблемы в области получения профилированных монокристаллов карбида кремния, сформулирована цель работы, приведены научные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена исследованию реальной структуры монокристаллов SiC и анализу областей применения карбида кремния.

Отмечается, что монокристаллы карбида кремния, выращиваемые из паровой фазы, отличаются разнообразием формы, развитой морфологией и широким спектром дефектов кристаллической структуры. Наряду с дислокациями и нуль-мерными дефектами, многие физические свойства кристаллов SiC определяю трехмерные дефекты: пустоты, поры, некогерентные включения второй фазы, политипные блоки и др.

Проведен анализ дислокационной структуры (ДС) кристаллов 6H-SiC. Отмечается, что ДС в значительной степени подобна ДС структуры вюрцита, но в то же время обладает рядом особенностей. Приведены основные типы дислокаций, встречающихся в кристаллах SiC, полученных различными методами.

Экспериментальные исследования отрицательных кристаллов (ОК) карбида кремния показали, что в SiC находят проявление две известные формы ОК: открытые, сообщающиеся со средой (ямки травления, штриховки); закрытые, не сообщающиеся со средой (включения маточной среды, поры).

Довольно часто первая форма ОК используется как индикатор присутствия в исходном кристалле дислокаций, вакансий, примесей. В то же время она может выступать в роли активной формообразующей ячейки в процессах химического травления, эрозионного профилирования. ОК с искусственно созданной

поверхностью, ограненной и без огранки, рассматриваются как псевдоотрицательные кристаллы. Образуя целые системы, ОК существенно влияют на оптические, механические и электрические свойства положительного кристалла SiC, являются концентраторами напряжений.

Анализируются особенности образования ОК ростовой и химической природы. Показано, что в условиях кристаллизации рост ОК осуществляется по механизму кристалл-жидкость-пар. Роль жидкой фазы выполнял кремний либо примеси, которые попадают из графитовой арматуры или специально вводятся в источник пара.

Проведенный анализ областей применения карбида кремния показал, что сочетание повышенных физико-химических свойств материала с возможностями современных технологий обеспечивает значительные потенциальные возможности и разнообразное применение этого материала.

Вторая глава посвящена сублимационному профилированию монокристаллов карбида кремния, исследованию процессов дефектообразования и разработке методов управления ДС кристаллов.

Профилированные монокристаллы SiC (рис.1) выращивались по известной технологии - метод ЛЭТИ, включающей массоперенос паров SiC от сублимирующего источника на затравочные кристаллы через каналы определенного профиля. Для этих целей использовалась установка с графитовым нагревателем, технологические процессы роста кристаллов осуществлялись в интервале температур -2100...3000К в вакууме или среде инертного газа (аргон). Проведенные исследования были направлены на решение следующих задач:

1. Разработка методик выращивания профилированных монокристаллов (цилиндры, пакеты пластинчатых кристаллов, призмы, трубки);

2. Изучение эволюции реальной структуры профилированных кристаллов;

3. Выявление и ранжирование факторов, определяющих формирование реальной структуры.

Это позволило разработать и экспериментально апробировать основные принципы управления дислокационной структурой при выращивании кристаллов SiC (табл. 1).

Исследования показали, что основными дефектами структуры профилированных кристаллов SiC являются дислокации и блоки. Процесс

Рисунок 1 - Профилированные монокристаллы карбида кремния, а — простое профилирование; б - метод перетяжек

Таблица 1

Основные принципы управления дислокационной структурой кристаллов SiC

№ п/п Название принципа, метод реализации Минимальная плотность дислокаций (эксперимент), см"2

1 Варьирование тепловыми условиями выращивания; высокотемпературный рост (ТР^2850К) <103

2 Использование анизотропных свойств полярных граней затравочного кристалла: рост с испаряющейся затравкой 103*102

3 Легирование изоваленгными примесями в процессе выращивания: низкотемпературный рост (Т„=2400К) 105н-104

4 Сложное профилирование: метод перетяжек (пережима) (Т„=2400К) <103

профилирования незначительно изменяет плотность дислокаций (ПД) и оказывает существенное влияние на характер их распределения (рис.1). Согласно экспериментальным данным, в наибольшей степени профилирование усиливает неоднородность распределения ПД при выращивании кристаллов в виде прямоугольных и треугольных призм. Анализ экспериментальной зависимости распределения ПД по длине кристалла, являющейся типичной для воспроизведенных форм, показал, что доминирующими процессами являются процессы наследования. В рамках теории наследования предложена модель, отражающая экспериментально наблюдаемую динамику дислокаций: 1. Выклинивание "наклонных" дислокаций. 2. Переползание "торчковых" дислокаций в базисные плоскости. 3. Образование кластеров "торчковых" дислокаций. 4. Взаимная аннигиляция дислокаций (рис.2).

Отмечается значительное влияние на процесс наследования дислокаций в кристаллах SiC случайных факторов (прослойки политипов, включения, большая плотность базисных дислокаций и др.).

Из статистического анализа результатов -700 удачных экспериментов были определены технологические факторы в виде температуры роста, полярности грани затравочного кристалла, наиболее значимо влияющие на плотность дислокаций в выращиваемых кристаллах 8Ю.

Для установления принципиальньгх качественных закономерностей образования ДС осуществлялось моделирование и анализ тепловых полей и термоупругих напряжений (без учета релаксации) в кристалле в виде

цилиндра (рис.3). Согласно расчетам, распределение термоупругих напряжений в значительной степени определяется геометрическими размерами кристалла, причем наиболее напряженными областями являются облаете у боковой поверхности кристалла, а также около затравки. Наблюдается корреляция в характере распределения термоупругих напряжений и макрораспределением ПД в кристаллах, выращенных в аналогичных тепловых условиях. Моделирование на ЭВМ и экспериментальные исследования процессов массопереиоса позволили получить распределение скорости роста кристалла по длине канала роста кристаллизационной ячейки с различной геометрией. Полученные расчетные и экспериментальные значения (по азотным меткам) скоростей роста кристаллов хорошо согласуются.

а б

Рисунок 2 - Реальная дислокационная структура и модель процессов наследования дислокаций монокристаллов 6H-SiC. Направление роста [0001]. а - рентгеновская топограмма MoKai 00.12; б- качественная модель

а?5 к мм -¡4- \>Х» о-» -«•г. \ г 7/7]

2ШК л \ \ \

2385 К "Ч^А

2

гзэок

2395к /_

2399* еу

г,мм 2 1 0 12 г,мм

Рисунок 3 - Распределение температуры и термоупругих напряжений в кристалле SiC (расчет). Тр=2400К, Кк=3мм, Н,;=5мм

Ыл,

см

о 2 4 6 8 ю 12 С,% мае 0 1 2 3 с1„,мм

В Г

Рисунок 4 - Экспериментальная зависимость плотности дислокаций в кристаллах 6H-SiC от технологических факторов, а - Влияние температуры выращивания • - Рост на грани (0001)С;

о - Рост на грани (000 б - Влияние скорости роста (ТР=2750 К) 1 - грань (0001 )С; 2 - грань (0001 ^ в - Влияние легирования изовалентными примесями

1 - легирование цирконием; 2 - легирование титаном г - Влияние геометрических размеров канала роста кристаллизационной ячейки (метод перетяжек, Тр= 2400К, Ра1= 4х 103 Па, грань (0001 )Si). 1 - длина "шейки" 2 - длина "шейки"

По результатам металлографических и реттенотопографических исследований проведен анализ особенностей ДС кристаллов при различных тепловых условиях роста и охлаждения; переходной области затравка-монокристалл; в зависимости от начальных стадий роста и степени легирования изовалентными примесями (Л, Zг, Sn, Ge); в условиях сложного профилирования (метод перетяжек) (рис.4). Определены оптимальные технологические режимы выращивания кристаллов с минимальной плотностью дислокаций. Исследованы электрофизические характеристики кристаллов (удельное сопротивление, подвижность носителей заряда) и выполнен анализ политипного состава кристаллов.

Третья глава посвящена электроэрозионному профилированию монокристаллов карбида кремния. Отмечается, что карбид кремния относится к классу токопроводящих материалов, и это открывает широкие возможности почти прямого переноса разнообразных способов размерной обработки, основанных на явлении электрической эрозии.

Среди прикладных задач метода выделяются три: 1. Микропрофилирование кристаллов SiC - для развития таких нетрадиционных применений материала как теплоэлектроника, микромеханика, оптика, ультразвук и др. 2. Резка объемных монокристаллов (слитков) - с целью получения подложек SiC заданной формы и размеров, в том числе и тонких. 3. Модификация поверхности кристаллов - с целью придания новых свойств. Решение поставленных задач потребовало проведения комплексных исследований, нацеленных на экспериментальное и теоретическое изучение электроэрозии кристаллов SiC, а также вопросов электротехнологии с целью адаптации существующего промышленного оборудования.

Технологические особенности электроэрозии кристаллов SiC изучались как на промышленных установках (типа ЭВ00.000, генератор ГКИ-250, ГКИ-300, А 203.23), так и лабораторных установках. Технологические процессы проводились в воде, трансформаторном масле, керосине с использованием профилирующих электродов простой и сложной формы (пластинчатые, ребристые, сферические, игольчатые и др.), изготовленные из меди, латуни, никеля, стали, карбида кремния, алюминия, кремния, олова и ртути. Энергия электрических импульсов изменялась в интервале при напряжении до 1,5 КВ.

и

г Д

Рисунок 5 - Импульсные ИТП эрозионной природы в кристаллах SiC (модельное представление [147,152]). а - круглый (поверхностный) источник; б - вытянутый (поверхностный) источник; в - круглый источник в бесконечном объёме; г - вытянутый источник в бесконечной пластине; д - точечный источник в бесконечном объёме

Из анализа эрозионной стойкости кристаллов в широком диапазоне энергий электрического разряда выявлено три основных режима разрушения 8Ю: жидкой фазы; испарения; ударного разрушения. Использование известных критериев Палатника и направленности связи позволило количественно оценить: эрозионную стойкость политипов SiC; условное положение областей вязкого разрушения и хладноломкости, а также положение SiC по отношению к эффективности эрозии разных классов материалов (Мо, Та, От, ТС^ ZгC и др.). Отмечается, что в стандартных условиях электроэрозионной обработки SiC ведет себя как "плохой" диэлектрик. Однако в режиме хрупкого разрушения эффективность электроэрозии SiC приближается к эрозии ряда металлов.

При изучении электроэрозии SiC с позиций теплового механизма разрушения классифицированы импульсные источники тепла с поверхностной и объемной локализацией: круглый, точечный и вытянутый (рис.5). Показано, что их можно использовать в качестве базовых моделей при расчете температурных полей в зоне эрозии кристалла SiC.

В единичных разрядах синтезирован и изучен новый класс трехмерных дефектов, включающий отрицательные кристаллы SiC эрозионной

природы. Экспериментально установлено, что морфология ОК в виде лунок и нитевидных, их комбинаций определяется режимом эрозии и кристаллографической ориентацией грани.

Эволюция эрозионной лунки в режиме жидкой фазы включает три основные стадии, протекающие в течении единичного разряда:

1. Образование жидкой фазы (расплава).

2. Травление SiC жидким расплавом.

3. Эвакуация жидкой фазы.

Образование жидкого расплава в кристалле SiC связано со следующими процессами, протекающими в ходе электроэрозии:

а) Диссоциативное испарение SiC в процессе термической деструкции материала при высоких температурах. Согласно модельным представлениям, реализуются следующие реакции с учетом основных компонентов паровой фазы

ЙС^ж «-♦ 812Сг; к2=Р&2С/Ра; .

б) Перенос металла (материала) электрода в жидкой фазе на поверхность SiC при малых зазорах электод-заготовка (капельный макроскопический перенос).

в) Перенос материала электрода факелами, состоящими из паров металла (материала) при прямой полярности.

При реализации перечисленных механизмов (аДв) наиболее вероятны процессы травления (растворения) SiC: 1) парами воды и продуктами диссоциации воды -Н+ и ОН+; 2) металлами- Cu, Ni, Fe, Sn, Pb, A1, а также кремнием.

При изучении морфологии фигур частичного пробоя кристаллов SiC был открыт новый тип эрозионного дефекта - EFT дефект ("erosion flat thorn" -эрозионная плоская колючка) (рис.6).

Его структура базируется на эрозионной лунке, ограниченной протяженными полостями в виде шипов. Симметрия базового элемента EFT дефекта совпадает с симметрией грани кристалла SiC. Экспериментально установлено, что EFT дефекты могут образовывать системы в виде цепочек, мозаики, при этом элементами связи в группах, на гранях (0001) являются шипы, с ориентацией типа <lfl0>. Рентгеното по графические исследования показали, что образование EFT дефекта приводит к деформации кристаллической решетки SiC по принципу сжатия.

В работе показано, чтр ударная акустическая волна, возникающая в процессе электрического разряда, вызывает либо локальное разрушение кристалла SiC, либо раскалывание пластинчатого кристалла по плоскостям спайности (1010).

По данным РЭМ, зона разрушения подобна отпечатку от острого механического индентера и включает в себя базовую лунку, систему радиальных и кольцевых трещин, а также напряженные области. Из сопоставления кристаллографических индексов следов разрушения SiC с известными элементами хрупкого разрушения структуры (тип вюрцита) были определены две основные системы разрушения: по плоскости спайности (1010) и по плоскостям (0001), связанным с проявлением отдельности. Используя шкалу Икорниковой и экспериментальные результаты исследований особенностей хрупкого разрушения граней была количественно оценена характеристика

хрупкости граней 6H-SiC (табл 2).

В ходе исследования процессов микропрофилирования кристаллов SiC с помощью нитевидного электрода на промышленной установке получены электротехнологические характеристики и разработан метод эрозионной репликации структур (рис. 7,8). Экспериментально установлено, что

отсутствуют ограничения на воспроизведение сложных форм деталей, оптимально используется площадь исходных кристаллов. Отмечается, что эффективность копирования может быть увеличена за счёт применения пакетов пластинчатых кристаллов (патент №2189664).

Была построена статистическая модель, характеризующая зависимость скорости эрозионной резки кристалла (У) от толщины кристалла (X,]');

напряжения холостого хода (Х2); удельного сопротивления кристалла (Х3) и кристаллографического направления реза

Расчеты проводились в пакете "8ТЛТ18Т1КЛ" с использованием предварительно обработанных экспериментальных данных (средние значения из исследований ~580 резов). Результаты многофакторного регрессионного анализа показали, что У линейно зависит от рассматриваемых факторов. Оценка всех коэффициентов модели регрессии и результаты проверки их значимости позволили получить уравнение регрессии следующего вида:

У*=0,424719-0,00048Х|+0,000286Хг. Из анализа величин остатков было сделано заключение, что постулируемая модель корректна.

Разработанная методика электроэрозионной резки нитевидным электродом объемных кристаллов SiC с низким удельным электрическим сопротивлением позволяет получать подложки толщиной менее 500 мкм (патент №2202135). Отмечается, что величина нарушенного слоя (НС) является главным фактором, ограничивающим толщину отрезаемой подложки. На основе комплексных исследований дефектной структуры была предложена модель НС электроэрозионной природы в кристаллах Она включает 1) Зону адсорбции элементов рабочей жидкости и продуктов химических реакций; 2) Зону отложения материала электрода; 3) Зону рекристаллизации; 4) Пористую зону. Зона рекристаллизации является наиболее развитой в структурном плане. Она объединяет области кристалла где под действием импульсных тепловых,

электрических и звуковых нагрузок протекают процессы испарения и роста, хрупкого разрушения и пластической деформации. Ее толщина в зависимости от

Рисунок 8 - Экспериментальные зависимости производительности

эрозионного процесса, а - влияние толщины кристалла (направление реза [1120]; и,и=0,5 КВ;

f=18KTu); о - 6Н; х - 151*

б - зависимость производительности от толщины кристалла: 1 - 6H-SiC; 2 - твердый сплав (сталь) [137,138]. (Направление реза [1120]; Uxx=0,5KB; f= 18 КГц) в - влияние степени легирования кристалла 6H-SiC (направление реза:

Д- [1010]; А - [1120]; d-460 мкм; иж=500 В; Г= 18 КГц); г - влияние электрического режима - напряжения холостого хода

(направление реза [1120]; толщина кристалла (1=440 мкм; ихх=500 В; f=18KTu)

энергии импульса составляла ~ 10*20 мкм, и вместе с зонами (1) и (2) она определяла наружную шероховатость НС. Измерения шероховатости поверхности (параметр Я*) были выполнены с помощью цифрового профилометра (модель 296). Статистика из -72 трасс позволила оценить среднее значение по выделенным направлениям, а также на полярных гранях кристаллов (шестой класс чистоты). Эксперименты показали, что наблюдается статистически значимое отличие полярных граней и отсутствует направленная шероховатость.

Представлены результаты исследований универсальных возможностей формообразования в процессе электроэрозионного прошивания кристаллов Отмечается, что впервые данным методом была осуществлена винтовая нарезка в монокристалле и разработана методика получения трубчатого кристалла (патент №2182607). Приведены электротехнологические характеристики, отражающие проюводительность процесса прошивания и перечень образующихся при этом дефектов структуры (трещины, поры, напряженные области).

В четвертой главе изложены результаты технического применения профилированных кристаллов и свойства структур на их основе.

Кольцевые терморезисторы (рис. 9а) из монокристаллического представляют интерес для измерения температур, скоростей потоков газов, жидкостей, могуг применяться в качестве микронагревателей широкополосных СВЧ-нагрузок и др. Предложен и апробирован метод формирования омических контактов к терморезисторам из подвижного пористого электрода (анод, насыщенный соответствующим электролитом). Исследованы электрофизические характеристики и термочувствительность.

Термоанемометрические зонды из карбида кремния представляют реальную перспективу для создания измерителей скорости расхода газов и жидкостей в условиях агрессивной среды и высоких температур. Разработаны варианты конструкций наиболее рациональной формы, и с помощью метода эрозионной репликации изготовлены зонды с кондуктивной связью (рис.9б) и с прожитом (рис.9в). Компьютерное моделирование функциональных характеристик показало, что они обладают чувствительностью по напряжению в широком диапазоне скоростей потока.

Пирометрические зонды (рис.9г), обладая повышенными

в г

Рисунок 9 - Карбидокремниевые сенсоры теплоэлектроники. а - кольцевой терморезистор;

б - термоанемометрический зонд с кондуктивной связью; в - термоанемометрический зонд с прожитом; г - пирометрический зонд

эксплуатационными характеристиками, малой тепловой инерцией в рамках современной пирометрии обеспечивают измерение температур в выделенных сечениях газового потока. Анализируются источники погрешностей, влияющие на точность измерения.

Структуры и элементы микромеханики. Сочетание высоких механических характеристик с хорошей обрабатываемостью в рамках

электроэрозионной технологии позволяет изготавливать микроподшипники, самосопряженные с осью вращения. Показано, что примером такой системы является тангенциальная турбинка волоконно-оптического датчика расхода топлива, установленная на опоры вращения из монокристаллического (рис. 10). Отмечается, что 8Ю-микроподшипники могут работать при высоких температурах, в том числе и в агрессивных средах.

Рисунок 10 - Микроподшипник на основе карбида кремния. Фото.

1 - основание; 2 - посадочное место под ось (лунка)

Р-п переходы. Экспериментально исследованы ВАХ р-п переходов, сформированных ионной имплантацией алюминия в подложки 6Н-8Ю различной кристаллографической ориентации: (0001 )С, (0001 )81, (1120). Подложки были получены из объемных монокристаллов бН-вЮ, выращенных при температуре с плотностью дислокаций Концентрация и подвижность

основных носителей заряда при комнатной температуре были соответственно равны: п=5х1017см"3> Цп=60см2/Вс. Для сравнения исследовались р-п переходы на основе кристаллов 6Н-8Ю, полученных методом Лели с плотностью дислокаций, выходящих на базисные плоскости Изготовленные р-п переходы

обладали электролюминисценцией в зеленой области спектра, ВАХ р-п переходов, полученных на подложках с ориентацией (1120) из объемных кристаллов значительно лучше ВАХ р-п переходов, изготовленных на основе монокристаллов, выращенных методом Лели. Отмечается, что наблюдаемое различие связано с особенностями дислокационной структуры объемных кристаллов и кристаллов, полученных методом Лели.

МДП-структуры. Экспериментально исследованы электрофизические характеристики МДП структур на подложках с низкой плотностью дислокаций Изучено влияние лазерного излучения на электрическую прочность пленок двуокиси кремния и нитрида кремния на 6Н-8Ю и характеристики границы раздела.

Структуры 8Ю-диэлектрик подвергались воздействию импульсов лазера ГОС-301 (Х,=1,06 мкм, Т=0,8Х10",С, ЕиЦ),3...20ДЖ/СМ:2).

Электрическая прочность диэлектрических пленок оценивалась методом неразрушающего контроля по шумовым характеристикам. Изменение плотности поверхностных состояний и фиксированного заряда контролировалось по высокочастотным вольт-фарадным характеристикам.

Экспериментально было установлено, что воздействие лазерного излучения на систему 6Н-8Ю-диэлектрик приводит к увеличению электрической прочности пленок 8Ю2 и изменяет распределение плотности поверхностных состояний (N„0=2,5- 1011эВ-

Предложена модель, качественно объясняющая

наблюдаемые изменения.

В заключении сделаны выводы по работе, приведены основные результаты и перечень опубликованных научных трудов.

Основные результаты и выводы

Методы размерного профилирования монокристаллов карбида кремния, разработанные и исследованные в настоящей работе, позволили решить следующий ряд известных задач:

1. Уменьшение отходов SiC как дорогостоящего материала за счет сокращения операций механической обработки;

2. Получение кристаллических заготовок SiC с особыми геометрическими и физическими параметрами;

3. Полная автоматизация процесса изготовления профильных заготовок (деталей) из SiC с использованием серийного оборудования;

4. Расширение областей применения SiC за счет проявления новых свойств, новых сочетаний в профильном исполнении;

5. Установление связи внешней формы кристалла SiC с особенностями реальной структуры.

В ходе выполнения диссертационной работы автором были получены

следующие основные научные результаты:

1. Предложена классификация систем отрицательных кристаллов SiC, учитывающая метод создания, форму, вид системы и кристаллографическую ориентацию. Установлено, что центрами зарождения ОК ростовой природы SiC преимущественно служат локальные области, содержащие жидкую фазу (кремний либо металлы растворители).

2. Разработана методика выращивания профилированных кристаллов SiC с использованием графитовых формообразователей. Экспериментально установлено, что основными протяженными дефектами кристаллической структуры профилированных кристаллов SiC являются блоки, дислокации и трехмерные дефекты.

3. Тепловые условия роста и охлаждения кристаллов SiC определяют характер изменения дислокационной структуры, связанный с особенностями накопления и релаксации термоупругих напряжений. Показано, что увеличение температуры выращивания кристаллов SiC в интервале значений Тр=2400...2900 К приводит к уменьшению плотности "торчковых" дислокаций более чем на 2-3 порядка.

4. Экспериментально исследовано влияние кинетических условий роста на плотность дислокаций в кристаллах SiC. Показано, что в условиях гетерогенного зарождения дислокаций релаксация напряжений контролируется процессами на начальных стадиях роста. В условиях значительной пластичности SiC экспериментально определены оптимальные

режимы начальных стадий роста.

5. Показано, что формирование дислокационной структуры переходной области затравка-кристалл SiC определяется температурой кристаллизации, полярностью грани затравочного кристалла и его толщиной. Выявленная анизотропия релаксации напряжений при кристаллизации на полярных гранях затравки создает условия для управления плотностью дислокаций в процессе выращивания кристаллов.

6. Обнаружен эффект локального испарения нерабочей грани затравочного кристалла 6H-SiC и предложен метод, позволяющий выращивать кристаллы SiC с низкой плотностью дислокаций.

7. Установлено, что легирование кристаллов SiC в процессе выращивания изовалентными примесями /ИВП/ Zг, Ge, Sn, а также ИВП совместно с азотом, приводит к значительному изменению дислокационной структуры и не оказывает значительного влияния на процессы электропереноса. Показано, что наиболее сильное снижение плотности дислокаций наблюдается при легировании ИВП с незавершенными d-оболочками.

8. Сложное профилирование позволяет управлять дислокационной структурой кристаллов SiC в процессе выращивания. Экспериментально показано, что степень управления при этом определяется геометрией канала роста и условиями массопереноса. Для полунения кристаллов SiC с плотностью дислокаций менее 103см'2 при выращивании в направлении [0001] необходимо, чтобы диаметр "шейки" не превышал 1 мм.

9. Экспериментально установлено, что в широком диапазоне энергий электрического разряда наблюдаются три основных режима разрушения SiC: жидкой фазы, испарения, ударного разрушения. Критерии Палатника и направленности связи позволяют оценивать эрозионную стойкость различных политипов SiC и учитывать соотношение фаз при эрозии.

10. При эрозии кристаллов SiC в режиме жидкой фазы образуются ОК в виде лунок, форма и геометрические размеры которых зависят от грани кристалла и условий эрозии. Эволюция лунки в течении единичного разряда включает три основные стадии: образование расплава; травление SiC жидким расплавом; эвакуация расплава (жидкой фазы).

Установлено, что на уровне единичных разрядов в режиме жидкой фазы

проявляется анизотропия эрозионной стойкости полярных граней кристалла SiC.

11. Открыт новый тип эрозионного дефекта в кристаллах SiC - EFT-дефект. Симметрия его базового элемента совпадает с симметрией грани кристалла. Установлено, что элементами связи в группах EFT дефектов, сформированных на полярных гранях кристалла, являются шипы, ориентированные по направлениям типа <1120>. Экспериментально установлено, что образование EFT дефекта приводит к деформации кристаллической решетки SiC по принципу сжатия.

12. Частичный объемный пробой кристалла SiC вызывает образование ОК конической формы. Установлено, что в режиме касания игольчатого электрода с поверхностью грани (OOOl)Si предпочтительными кристаллографическими направлениями развития частичного пробоя в 6H-SiC по степени убывания являются: <1120>, <213Ь>, <10Т0>.

13. Хрупкое разрушение кристалла SiC в процессе эрозии происходит по базовой системе, включающей плоскости спайности (1010) и отдельности (0001). Установлено, что морфология поверхностей хрупкого разрушения определяется кристаллографической ориентацией грани, особенностями дислокационной структуры и геометрии следов частичного объемного пробоя.

14. Предложен и апробирован метод разрядного индентирования кристаллов SiC. Показано, что в единичных разрядах фигура разрушения (след) кристалла может служить мерой для оценки хрупкости. Определены баллы хрупкости граней пластинчатых и объемных кристаллов политипа 6Н.

15. Предложен и апробирован метод эрозионной репликации (копирования) структур на основе SiC. Показано, что эффективность копирования может быть значительно увеличена за счет использования пакета пластинчатых кристаллов.

16. Для различных политипов SiC экспериментальным методом получены электротехнологические характеристики, показывающие зависимость скорости эрозионной резки нитевидным электродом от толщины кристалла, степени легирования азотом, кристаллографического направления и напряжения холостого хода.

17. Предложен и апробирован метод эрозионной резки объемных кристаллов SiC

на подложки нитевидным электродом. Установлено, что при резке кристаллов формируется нарушенный слой, содержащий зону адсорбции, зону отложения материала электрода, зону рекристаллизации и пористую зону. Взаимодействие эрозионного фронта с наследуемыми ростовыми дефектами кристалла порождает процесс релаксации термоупругих напряжений, который сопровождается образованием трещин и дислокаций.

18. Предложен и апробирован метод, позволяющий получать в кристаллах отверстия, полости, мембраны по принципу эрозионного прошивания с объемным копированием формы электрода. Впервые в монокристалле получена полость с винтовой нарезкой. Установлено, что прошивание сквозных отверстий в пакете пластинчатых кристаллов не вызывает их твердофазного сращивания либо сваривания.

19. Предложены варианты конструкций и разработаны методики получения карбидокремниевых сенсоров теплоэлектроники и элементов микромеханики наиболее рациональной геометрической формы, адаптированной к функциональному назначению и условиям эксплуатации: кольцевые терморезисторы, термоанемометры, пирометрические зонды, микроподшипники.

20. Экспериментально установлено, что характер распределения дислокаций в профилированных кристаллах оказывает влияние на вольт-амперные характеристики р-п переходов, сформированных ионной имплантацией алюминия в кристаллах

21. Система 8Ю-диэлектрик подвержена воздействию лазерного излучения. Это вызывает структурную перестройку диэлектрических пленок и изменяет зарядовые состояния границы раздела.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в

следующих научных работах:

1. Карачинов В.А., Крутяков Л.Н., Селезнев Б.И. Исследование электрической прочности ионно-имплантированных пленок 8Ю2 с помощью шумовых характеристик // Межвузовский сборник "Исследование шумов в полупроводниковых приборах." - ЛЭТИ им.В.И.Ульянова /Ленина/. Ленинград 1981. Вып.1. - С.75-80..

2. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Суханек ПК., Тишер X. Процессы роста и

дефектообразования в слитках разных политипов карбида кремния // Изв. ЛЭТИ. Научн.тр7Ленингр.электротехн.ин-т ИМ.В.И.Ульянова /Ленина/. 1984. ВЫП.338.-С.15-20.

3. Голубев В.Н., Долотов Н.Н., Карачинов В.А., Тишер X. Влияние тепловых условий выращивания на дислокационную структуру монокристаллов карбида кремния // ИзвЛЭТИ. Научн.тр./Ленингр. электротехн.ин-т им.В.И.УлБянова Ленина/. 1985. Вып.350. - С. 12-17.'.

4. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Упрочнение кристаллической решетки 6H-SiC при легировании изовалентными примесями // Письма в ЖТФ. 1985. Т. 11. Вып.12: - С.749-752..

5. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Вайнер B.C. ЭПР примесных пар (TiN) в карбиде кремния политипа 6Н// ФТТ. 1986. Т.28. Вып.2. - С.3б3-368.

6. Карачинов В.А. Дислокационная структура профилированных монокристаллов карбида кремния политипа 6Н-// Межвузовский сборник: "Структура и свойства металлических материалов и композиций". - НПИ. 1989. - С.81-85.

7. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Тишер X., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Анизотропия дислокационной релаксации в системе затравка-монокристалл 6Н^Ю//Кристаллография. 1987. Т.32. №2. - С.526-527.

8. Карачинов В.А., Гареев ,ВМ Бортовой волоконнооптический измеритель расхода топлива автомобиля // Автомобильная промышленность. 1995. №11. -С.35-37.

9. Карачинов В.А. Моделирование и исследование процессов массопереноса в кристаллизационных ячейках со сложным профилем канала // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1996, №3. - С.13-16.

10. Баженов О.Г., Карачинов В.А. Эрозионная репликация структур на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып.21. - С.26-29

И. Карачинов В.А., Туркин А.В. Тепловой режим термоанемометра на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. Новгород. 1997. №5. - С.6-8.

12. Карачинов В.А. Эффекты зарядовой нестабильности в системе карбид кремния - диэлектрик // ФТП. 1997. Т.31, №1. - С.53-55.

13. Карачинов В.А. Морфология эрозионных следов в кристаллах карбида кремния//Кристаллография. 1998. Т.63.№6.-С.1097-1100.

14. Карачинов ВА. Рост отрицательных нитевидных кристаллов в процессе электроэрозии карбида кремния // ЖТФ. 1998. Т.68. №7. - С. 133-135.

15. Карачинов ВА. Исследование эрозионной стойкости кристаллов карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1998,.-С.19-21.

16. Карачинов В.А. Эффект самодекорирования эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1999. Т.44. №3. - С.494-496.

17. Карачинов ВА,. Дикун Д.Е., Иванов А.Ю. Моделирование и анализ температурных полей фигур электрического пробоя в кристаллах карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1999, №13.~С.14-17.

18. Карачинов В.А., Окунев А.О., Дикун Д.Е. Направленные эффекты пробоя в кристаллах карбида кремния // Физика и химия обработки материалов. 1999. №6.-С.63-67.

19. Карачинов В.А. Эффекты ориентации в условиях фрелиховского пробоя кристаллов карбида кремния // Письма в ЖФТ. 2000. Т.26. Вып.1. - С.90-94.

20. Карачинов В.А. Разрядное индентирование кристаллов карбида кремния // Кристаллография. 2000. Т.45. №6. - С. 1102-1107.

21. Карачинов В.А. Микропрофилирование кристаллов карбида кремния // Наука производству. 2000. №8. С. 12-13.

22. Карачинов В.А. Об одном критерии эрозионной стойкости карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2001, №17. - С.7-10.

23. Карачинов В.А. Отрицательные кристаллы карбида кремния // ЖТФ. 2002. Т.72 Вып.4. - С.60-65.

24. Карачинов В.А. Катодная локализация металлических покрытий на кристаллах карбида кремния // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып.Ю. - С.83-87.

25. Карачинов В.А. Микроострийная шероховатость нарушенных слоев эрозионной природы в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 2004. Т.49.№5. -С.899-904.

26. Карачинов В.А., Торицин СБ., Карачинов Д.В. Эффект самосопряженной перфорации аморфных слоев карбида кремния // ЖТФ. 2004. Т.74. Вып. 12. -С.96-97.

27. Авторское свидетельство 1261329 СССР. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллических пластин карбида кремния / Карачинов В.А., Левин В.И., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. - 1986 - №9.

28. Авторское свидетельство 1327591 СССР. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллов карбида кремния / Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. - 1987 - №7.

29. Патент 2182607 РФ. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36, 29/66. Способ получения трубчатого кристалла карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И. - 2002 - №14.

30. Патент 2189664 РФ. МКИ' Н01Ь 21/461. Способ эрозионного копирования карбидокремниевых структур / Карачинов В.А. // Б.И. - 2002 - №26.

31. Патент 2202135 РФ. МКИ7 Н01Ь 21/304. Способ резки объемных монокристаллов карбида кремния / Карачинов ВА. // Б.И.- 2003 - №10.

32. Карачинов В.А. Наследование структурных несовершенств в условиях профилирования кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. -Александров: ВНИИСИМС. - 1997. Т.2. - С.223-239.

33. Карачинов В.А. Эрозионное размерное профилирование кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. - Александров: ВНИИСИМС. - 1997. Т2. -С.154-164.

34. Карачинов В.А. Датчики расхода жидкости и газа на основе профилированных кристаллов карбида кремния // Ш Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. - Александров: ВНИИСИМС. - 1997. Т.2. - С.240-245.

35. Карачинов В.А. Системы отрицательных кристаллов карбида кремния // Ш Междунар. сем. "Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов. - НовГУ им. Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.32-43.

Изд. лиц. ЛР № 020815 от 21.09.98. Подписано в печать 9.02.2005. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 20. Издательско-полиграфический центр Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41.

Отпечатано в ИПЦ НовГУ им. Ярослава Мудрого. 173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41.

05. 2 7

ГЛАВА 1. Реальная структура кристаллов карбида кремния и области их применения.

1.1. Кристаллическая структура карбида кремния.

1.2. Дефекты в кристаллах карбида кремния.

1.2.1. Дислокационная структура SiC.

1.2.2.1. Отрицательные кристаллы химической природы.

1.2.2.2. Отрицательные кристаллы ростовой природы.

1.3. Области применения карбида кремния.

1.3.1. Поликристаллический SiC.

1.3.2. Монокристаллический SiC.

1.3.3. Аморфный SiC.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Сублимационное профилирование кристаллов карбида кремния.

2.1. Технологические особенности получения профилированных кристаллов SiC.

2.2. Основные типы протяженных дефектов в профилированных кристаллах SiC.

2.3. Дислокационная структура профилированных кристаллов SiC в связи с условиями роста и легирования.

2.3.1. Эволюция дислокационной структуры в процессе сублимационного профилирования.

2.3.2. Влияние тепловых условий выращивания на процессы формирования дислокационной структуры.

2.3.2.1. Моделирование и анализ тепловых полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC.

2.3.2.2. Дислокационная структура и температура роста кристаллов. Эксперимент.

2.3.2.3. Изменение дислокационной структуры в процессе охлаждения кристаллов.

2.3.3. Влияние кинетических особенностей роста на дислокационную структуру.

2.3.4. Особенности формирования дислокационной структуры переходной области затравка-кристалл.

2.3.5. Профилирование с испаряющейся затравкой.

2.3.6. Дислокационная структура кристаллов, легированных изовалентными примесями.

2.4. Сложное сублимационное профилирование.

2.4.1. Моделирование и исследование процессов массопереноса в кристаллизационных ячейках со сложным профилем канала роста.

2.4.2. Управление дислокационной структурой кристаллов при сложном профилировании.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Электроэрозионное профилирование кристаллов карбида кремния.

3.1. Эрозионная стойкость карбида кремния.

3.1.1. Технологические особенности электроэрозии SiC.

3.1.2. Критерий эрозионной стойкости Палатника.

3.1.3. Критерий направленности связи.

3.2. Морфология эрозионных следов в кристаллах SiC.

3.2.1. Тепловые процессы в кристалле.

3.2.2. Эрозия SiC в режиме жидкой фазы.

3.2.3. Морфология фигур частичного электрического пробоя SiC.

3.2.3.1. Анализ процессов электрического пробоя SiC.

3.2.3.2. Каналы поверхностного разряда.

3.2.3.3. Каналы пробоя в объеме кристалла.

3.2.4. Эрозия SiC в режиме испарения.

3.2.5. Эрозия SiC в режиме ударного разрушения.

3.2.5.1. Источники акустической энергии и механизмы разрушения.

3.2.5.2. Разрядное индентирование SiC.

3.3. Размерное профилирование SiC по методу вырезания нитевидным электродом.

3.3.1. Электротехнологические характеристики микропрофилирования кристаллов SiC.

3.3.2. Расчет статистической модели процесса эрозионного микропрофилирования кристаллов SiC.

3.3.3. Эрозионная резка объемных кристаллов SiC.

3.4. Размерное эрозионное профилирование SiC по принципу прошивания 219 Выводы по главе 3.

Глава 4. Техническое применение и свойства профилированных кристаллов SiC.

4.1. Структуры теплоэлектроники.

4.1.1. Кольцевые терморезисторы.

4.1.2. Термоанемометрические зонды.

4.1.2.1. Зонд с кондуктивной связью.

4.1.2.2. Зонд с прожигом.

4.1.3. Пирометрические зонды.

4.2. Структуры и элементы микромеханики.

4.3. Свойства профилированных кристаллов.

4.3.1. Вольт-амперные характеристики р-n переходов.

4.3.2. МДП-структуры

Выводы по главе 4.

Развитие современной электронной техники требует применения новых материалов для создания приборов, компонентов, изделий, надежно работающих в экстремальных условиях эксплуатации. Среди широкозонных полупроводников, обладающих высокой твердостью, радиационной, химической и тепловой стойкостью, явлением политипизма, значительный интерес представляет карбид кремния. Его свойства в последнее десятилетие нашли применение в СВЧ, опто-, силовой электронике, где в классических рамках планарной полупроводниковой технологии воспроизводимо получены необходимые структуры и приборы.

В то же время техническая реализация физико-химических характеристик карбида кремния связана не только с вопросами легирования, структурного совершенства, политипизма, но и с разработкой методов получения кристаллов наиболее рациональной геометрической формы применительно к конструкциям и технологии изготовления определенных типов полупроводниковых приборов, сенсоров и устройств. Особую актуальность профилирование приобретает для развития таких применений материала как теплоэлектроника, микромеханика, прикладная оптика, ювелирное дело и др.

Прямые методы формообразования, основанные на механо-химической обработке исходных кристаллов SiC, из-за трудоемкости операции резки, высокой стоимости материала и больших отходов не обладают воспроизводимым качеством. Для управляемого получения относительно простых форм кристаллов в виде цилиндров, трубок, призм, пластин ряда важнейших политипных модификаций карбида кремния наиболее перспективным является сублимационное профилирование на базе промышленного метода ЛЭТИ.

Задача точного копирования деталей сложной формы может быть успешно решена методами эрозионной технологии. Однако для карбида кремния вопросы, связанные с эрозионной обработкой, мало изучены. Практический интерес представляют два метода: электроэрозия и лучевая эрозия (лазер). Из них метод электроэрозии в жидкой диэлектрической среде при несложной и относительно дешевой технологии профилирования может обеспечить не только высокую точность, но и воспроизводимость. Это существенно расширяет области применения карбида кремния за счет автоматизированного процесса получения заготовок (деталей) с особыми геометрическими и электрическими параметрами для создания сенсоров, приборов и устройств, в том числе и микросистемной техники.

Вопросы коммерческой пригодности изделий электронной техники на базе профилированных кристаллов SiC непосредственно определяются их структурным совершенством, повышение которого сопряжено с широким комплексом исследований. Главным из них является установление связи реальной структуры кристаллов с условиями формообразования и свойствами приборов. В целом отмеченная проблема затрагивает как вопросы управления дислокационной структурой, так и управляемого получения и изучения систем трехмерных дефектов различной природы в кристаллах SiC. Неотъемлемой стороной вопроса являются также исследования, направленные на дальнейшее развитие представлений о процессах роста, испарения (сублимации) и хрупкого разрушения монокристаллов SiC.

Специфичность свойств профилированных кристаллов SiC обуславливает их функциональную пригодность, которая проявляется в электро-, теплофизических, механических и других характеристиках тестовых структур и приборов, изготовленных в ходе исследований.

Целью данной диссертационной работы является разработка методов размерного профилирования монокристаллов карбида кремния, анализ и установление связи их реальной структуры с процессами формообразования и свойствами тестовых структур и приборов. Научная новизна:

1. Разработана методика выращивания профилированных кристаллов SiC с использованием графитовых формообразователей. Экспериментально показано, что основными дефектами в профилированных кристаллах являются блоки, дислокации, трехмерные дефекты, включая отрицательные кристаллы (ОК). Классифицированы системы ОК карбида кремния. Установлено, что центрами зарождения ОК ростовой природы SiC преимущественно служат локальные области, содержащие жидкую фазу (кремний либо металлы растворители).

В рамках теории наследования предложена и экспериментально подтверждена модель формирования дислокационной структуры (ДС) кристаллов SiC в процессе выращивания. Установлено, что основными механизмами эволюции ДС являются выклинивание и переползание "наклонных" дислокаций и взаимодействие "торчковых" дислокаций в пачке параллельных дислокаций.

Разработаны основные принципы управления ДС кристаллов SiC в процессе выращивания. Предложены и экспериментально реализованы следующие методы получения малодислокационных кристаллов SiC 103см"2): метод высокотемпературного роста; метод с испаряющейся затравкой; метод легирования изовалентными примесями; метод сложного профилирования. В рамках перечисленных методов построены модели и выполнено компьютерное моделирование температурных полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC, процессов массопереноса в кристаллизационных ячейках со сложным профилем канала роста. Полученные теоретические результаты согласуются с экспериментальными данными.

Предложены критерии оценки эрозионной стойкости SiC и его политипов, позволяющие учитывать соотношение фаз при эрозии кристаллов. Установлено, что в широком диапазоне энергий электрического разряда возможны три основных режима разрушения SiC: жидкой фазы; испарения (в том числе и взрывного); ударного разрушения.

В рамках теплового механизма разрушения кристалла SiC классифицированы и предложены модели импульсных источников теплового потока, возникающих при электроэрозии и обусловленных эффектом Джоуля-Ленца, поверхностным соприкосновением канала разряда с кристаллом и процессами частичного электрического пробоя SiC. Построенные модели позволили рассчитать поля температур и адекватно выполнить анализ с помощью РЭМ морфологии кристалла SiC в зоне эрозии.

Синтезирован и изучен новый класс отрицательных кристаллов SiC - OK эрозионной природы. Экспериментально показано, что морфология образующихся ОК в виде лунок и нитевидных, их комбинаций определяется режимом эрозии и кристаллографической ориентацией грани. Установлено, что на уровне единичных разрядов в режиме жидкой фазы проявляется анизотропия эрозионной стойкости полярных граней кристалла SiC.

Открыт новый тип эрозионного дефекта в кристаллах SiC - ЕРТдефект. Экспериментально установлено, что симметрия базового элемента EFT дефекта совпадает с симметрией грани кристалла SiC, а наиболее структурно активными элементами дефекта являются шипы в виде нитевидных ОК. Показано, что элементами связи в группах EFT дефектов, сформированных на полярных гранях (0001) кристалла SiC, являются шипы, ориентированные по направлениям типа <1120>. . Установлено, что образование EFT дефекта приводит к деформации кристаллической решетки SiC по принципу сжатия.

Предложен и апробирован метод разрядного индентирования кристаллов SiC. Показано, что в единичных разрядах фигура разрушения кристалла (след) может служить мерой для оценки хрупкости. Определены баллы хрупкости граней пластинчатых и объемных кристаллов политипа 6Н. Предложен и апробирован метод эрозионной репликации (копирования) структур на основе SiC. Показано, что эффективность копирования может быть значительно увеличена за счет использования пакета пластинчатых кристаллов. 10. Установлено, что экспериментальные зависимости скорости эрозионной резки нитевидным электродом от толщины исходных кристаллов, степени легирования азотом, кристаллографического направления и напряжения холостого хода подобны для различных политипов.

11. Предложен и апробирован метод эрозионной резки объемных кристаллов SiC нитевидным электродом. Установлено, что инициирование электрического разряда в кристаллографическом направлении типа <1120> исключает интенсивное образование магистральных трещин и отслаивание материала в зоне эрозии.

12. Показано, что при резке объемных кристаллов 6Н - SiC формируется неоднородный по структуре нарушенный слой, содержащий в пределе четыре зоны с развитыми фазовыми границами: зона адсорбции; зона отложения материала электрода; зона рекристаллизации; пористая зона.

13. Предложен и апробирован метод получения трубчатого кристалла SiC, в ^ том числе и с винтовой нарезкой по принципу прошивания. Установлено, что наблюдается монотонное снижение скорости съема SiC с увеличением глубины прошивания. Показано, что прошивание сквозных отверстий в пакете пластинчатых кристаллов не вызывает их твердофазного сращивания либо сваривания.

14. Разработана методика получения кольцевых терморезисторов из монокристаллического SiC. Показано, что используя подвижный пористый электрод, насыщенный соответствующим электролитом, можно обеспечить локальное осаждение целого ряда металлов на поверхность кристалла SiC.

15. Разработана методика получения и предложены варианты конструкций зондов термоанемометров из монокристаллов SiC. Показано, что в широком диапазоне температур газового потока термоанемометры сохраняют чувствительность по напряжению.

16. Разработана методика получения и предложен вариант конструкции пирометрического зонда на основе профилированного кристалла SiC, позволяющего измерять температуру нагретых газовых потоков.

17. Показана возможность изготовления опор вращения (микроподшипников) из монокристаллического SiC, которые могут работать при высоких температурах в различных средах.

18. Установлено, что особенности дислокационной структуры профилированных кристаллов SiC оказывают влияние на вольт-амперные характеристики р-n переходов, сформированных ионной имплантацией алюминия. Показано, что появление больших токов утечки р-n переходов, сформированных в кристаллах, выращенных методом Лели, связано с наличием сильно дефектного Д-слоя и большой плотностью дислокаций, лежащих в базисных плоскостях.

19. Установлено, что система SiC-диэлектрик подвержена воздействию лазерного излучения, что приводит к существенным перестройкам в структуре диэлектрических пленок и области границы раздела. Определены режимы лазерного излучения, при которых наблюдается минимальный фиксированный заряд в диэлектрике, незначительный дрейф ионов и высокая электрическая прочность.

Практическая значимость:

1. Разработана методика выращивания профилированных монокристаллов карбида кремния в виде цилиндров, трубок, пакетов пластинчатых кристаллов, призм для применения в электронике, микросистемной технике, прикладной оптике.

2. Проведено ранжирование технологических факторов, влияющих на структурное совершенство кристаллов SiC, и разработаны методы получения малодислокационных кристаллов для создания приборов электронной техники с улучшенными характеристиками.

3. Разработана новая телевизионно-пирометрическая система для дистанционного измерения температуры графитового тигля.

4. Разработана методика получения трехмерных дефектов эрозионной природы, модифицирующих структуру кристалла SiC, и синтезирован новый тип эрозионного дефекта в SiC - EFT дефект.

5. Разработаны методы:

- разрядного индентирования кристаллов SiC для оценки балла хрупкости граней и идентификации кристаллографических характеристик;

- эрозионной репликации (копирования) структур различной геометрической формы на основе кристаллов SiC, и получены электротехнологические характеристики процесса;

- эрозионной резки объемных кристаллов SiC нитевидным электродом, позволяющие получать тонкие подложки при минимальных отходах;

- получения трубчатого кристалла SiC, в том числе и с винтовой нарезкой

6. Предложены варианты конструкций, разработана методика получения и исследованы характеристики сенсоров теплоэлектроники на основе профилированных кристаллов SiC.

7. На примере волоконно-оптического датчика расхода топлива турбинкового типа показана возможность изготовления и применения опор вращения (микроподшипников) из монокристаллического SiC, обладающих повышенным ресурсом эксплуатации.

Реализация в науке и технике: Результаты диссертационной работы апробированы и внедрены в ГУЛ НИИ ПТ "РАСТР", ЗАО "Новгородский технопарк", в НовГУ им .Ярослава Мудрого в лекционных курсах "Физико-химические основы технологии электронных средств", "Общая электроника" для студентов инженерных специальностей.

Научные положения, выносимые на защиту: 1. Формирование дислокационной структуры при выращивании профилированных монокристаллов карбида кремния из паровой фазы на затравках определяется наследственным механизмом, включающим процессы дислокационной релаксации, выклинивания, переползания и взаимодействия дислокаций.

2. Принципы управления дислокационной структурой кристаллов карбида кремния в условиях сублимационного профилирования, основанные на изменении коэффициента наследования дислокаций, включают: варьирование тепловыми условиями роста и охлаждения; использование анизотропных свойств затравочного кристалла; выбор оптимальных режимов начальной стадии роста; легирование изовалентными примесями; реализацию сложного профилирования.

3. В условиях электрической эрозии определяющими процессами разрушения кристалла карбида кремния являются: плавление (растворение), испарение и хрупкое разрушение, осуществляющиеся через образование трехмерных дефектов, включая отрицательные кристаллы в виде лунок и нитевидных, а также их комбинаций и кристаллографически ориентированных систем.

4. В единичных разрядах деформация кристаллической решетки карбида кремния как по принципу сжатия, так и растяжения вызывает хрупкое разрушение кристалла, осуществляющееся по базовой системе, включающей плоскости спайности (1010) и отдельности (0001), при этом фигура разрушения может служить мерой для оценки хрупкости граней.

5. Взаимодействие эрозионного фронта с наследуемыми ростовыми дефектами кристалла карбида кремния в виде дислокаций, включений и пор порождает процесс релаксации термоупругих напряжений, сопровождающийся образованием трещин и новых дислокаций.

6. Метод эрозионной репликации, основанный на принципах прошивания и контурной резки нитевидным электродом кристаллов, позволяющий получать карбидокремниевые сенсоры теплоэлектроники наиболее рациональной геометрической формы применительно к функциональному назначению и условиям эксплуатации.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на пяти Всесоюзных научно-технических конференциях и совещаниях ("Физико-технические проблемы диэлектриков", Баку 1982 г.,

Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы", Кемерово 1982 г., "10я Всесоюзная конференция по микроэлектронике", Таганрог 1982 г., "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем", Рязань 1984 г., "VI Всесоюзная конференция по росту кристаллов", Цахкадзор 1984 г.); на семи Международных конференциях и семинарах ("Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе", Новгород 1995 г., "Карбид кремния и родственные материалы", Новгород 1997, 2000, 2002, 2004 г.г., "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение", Александров 1997, 2003 г.г.) и одной Всероссийской конференции ("Современное телевидение", Москва 2004 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 54 научные работы, из них 26 статей, 2 авторских свидетельства, 3 патента, 4 доклада и тезисы к 19 докладам на международных, всесоюзных и российских научно-технических конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 216 наименований, и двух приложений.

Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих работах.

Список научных трудов

Статьи, доклады, тезисы докладов, патенты - без соавторов

1. Карачинов В.А. Моделирование и анализ тепловых полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC // Рукопись деп. В ВИНИТИ 4.12.87. №8516-В87. - 6 с.

2. Карачинов В.А. Дислокационная структура профилированных монокристаллов карбида кремния политипа 6Н // Межвузовский сборник: "Структура и свойства металлических материалов и композиций". - НПИ. 1989. - С.81-85.

3. Карачинов В.А. Электрофизические свойства окисных пленок карбида кремния политипа 6Н//Рукопись деп в ВИНИТИ. 03.07.89. №4366-4389.-6 с.

4. Карачинов В.А. Термоанемометр на основе карбида кремния // Междунар. сем. "Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 1995. - С.72-73.

5. Карачинов В.А. Моделирование и исследование процессов массопереноса в кристаллизационных ячейках со сложным профилем канала // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1996, №3. - С. 13-16.

6. Карачинов В.А. Эрозионное размерное профилирование кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. - Александров: ВНИИСИМС. -1997. Т.2. - С.154-164.

7. Карачинов В.А. Наследование структурных несовершенств в условиях профилирования кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. -Александров: ВНИИСИМС. - 1997. Т.2. - С.223-239.

8. Карачинов В.А. Датчики расхода жидкости и газа на основе профилированных кристаллов карбида кремния // III Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. -Александров: ВНИИСИМС. - 1997. Т.2. - С.240-245.

9. Карачинов В.А. Эффекты зарядовой нестабильности в системе карбид кремния - диэлектрик // ФТП. 1997. Т.31, №1. - С.53-55.

10. Карачинов В.А. Морфология эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1998. Т.63. №6. - С. 1097-1100.

11. Карачинов В.А. Рост отрицательных нитевидных кристаллов в процессе электроэрозии карбида кремния // ЖТФ. 1998. Т.68. №7. - С.133-135.

12. Карачинов В.А. Исследование эрозионной стойкости кристаллов карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1998,.- С.19-21.

13. Карачинов В.А. Эффект самодекорирования эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1999. Т.44. №3. - С.494-496.

14. Карачинов В.А. Системы отрицательных кристаллов карбида кремния // III Междунар. сем."Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов. - НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.32-43.

15. Карачинов В.А. Эффекты ориентации в условиях фрелиховского пробоя кристаллов карбида кремния // Письма в ЖФТ. 2000. Т.26. Вып.1. - С.90-94.

16. Карачинов В.А. Разрядное индентирование кристаллов карбида кремния // Кристаллография. 2000. Т.45. №6. - С.1102-1107.

17. Карачинов В.А. Микропрофилирование кристаллов карбида кремния // Наука производству. 2000. №8. С. 12-13.

18. Карачинов В.А. Об одном критерии эрозионной стойкости карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2001, №17. -С.7-10.

19. Патент 2182607 РФ. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36, 29/66. Способ получения трубчатого кристалла карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И. - 2002 -№14.

20. Карачинов В.А. Отрицательные кристаллы карбида кремния // ЖТФ. 2002. Т.72. Вып.4. - С.60-65.

21. Karachinov V.A. Criterions of silicon carbide erosional durability // IV Intern. Semin. on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts: Novgorod the Great. 2002. P.75.

22. Патент 2189664 РФ. МКИ7 H01L 21/461. Способ эрозионного копирования карбидокремниевых структур / Карачинов В.А. // Б.И. - 2002 - №26.

23. Karachinov V.A. Shadow pictures in Silicon Carbide crystals // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Novgorod the Great. 2002. -P.76-77.

24. Карачинов В.А. Катодная локализация металлических покрытий на кристаллах карбида кремния // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып. 10. - С.83-87.

25. Патент 2202135 РФ. МКИ7 H01L 21/304. Способ резки объемных монокристаллов карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И.- 2003 - №10.

26. Karachinov V.A. Defective structure of the broken layers erosive nature in silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Velikiy Novgorod. 2004. - P.74-75.

27. Karachinov V.A. The heat-loss anemometer probes with burn on the basis of silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Velikiy Novgorod. 2004. - P. 105-106.

28.Карачинов В. А. Микроострийная шероховатость нарушенных слоев эрозионной природы в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 2004. Т.49. №5. - С.899-904.

Статьи, доклады, тезисы докладов, патенты - с соавторами

29. Карачинов В.А., Крутяков JI.H., Селезнев Б.И. Исследование электрической прочности ионно-имплантированных пленок SiC>2 с помощью шумовых характеристик // Межвузовский сборник "Исследование шумов в полупроводниковых приборах." - ЛЭТИ им.В.И.Ульянова /Ленина/. Ленинград. 1981. Вып.1. - С.75-80.

30. Емельянова Г.М., Карачинов В.А., Селезнев Б.И. Исследование структуры диэлектрических пленок методом МНПВО // Всесоюзная научно-тех. конф. "Физико-технические проблемы диэлектриков": Тезисы докладов. Баку. 1982. - С.121-123.

31. Вотинов М.П., Емельянова Г.М., Карачинов В.А., Селезнев Б.И. Воздействие лазерного излучения на характеристики системы Si-SiC^ // III Всесоюзное совещание "Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы": Тезисы докладов. - Кемерово. 1982. - С. 188.

32. Емельянова Г.М., Карачинов В.А., Селезнев Б.И., Смолкин В.Б. Применение ионной имплантации и лазерного отжига для обработки диэлектрических пленок // X Всесоюзная научн. конф. по микроэлектронике: Тезисы докладов. Таганрог. 1982. - С.221.

33. Карачинов В.А., Крутяков Л.Н., Селезнев Б.И. Влияние ионной бомбардировки на электрическую прочность пленок двуокиси кремния на кремнии и германии // Всесоюзная научно-тех. конф. "Физико-технические проблемы диэлектриков": Тезисы докладов. Баку. 1982. - С.42-44.

34. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Суханек Г.К., Тишер X. Процессы роста и дефектообразования в слитках разных политипов карбида кремния // Изв. ЛЭТИ. Научн.тр./Ленингр.электротехн.ин-т им.В.И. Ульянова /Ленина/. 1984. Вып.338. - С.15-20.

35. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Левин В.И., Таиров Ю.М. Связь структурного совершенства слитков 4Н и 6H-SiC со свойствами полупроводниковых приборов на их основе // III Всесоюзный семинар "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем": Тезисы докладов. - Рязань. 1984. С.128.

36. Карачинов В.А., Селезнев Б.И. Облучение миллисекундными импульсами неодимового лазера имплантированных пленок двуокиси кремния на кремнии // Рукопись деп. в ЦНИИ "Электроника". №9412/84. - 6 с.

37. Голубев В.Н., Долотов Н.Н., Карачинов В.А., Тишер X. Влияние тепловых условий выращивания на дислокационную структуру монокристаллов карбида кремния // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр./Ленингр.электротехн.ин-т им.В.И.Ульянова/Ленина/. 1985. Вып.350. - С. 12-17.

38. Долотов Н.Н., Карачинов В.А., Левин В.И., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Дислокационная структура монокристаллов карбида кремния в связи с условиями роста и легирования // VI Всесоюзная конференция по росту кристаллов: Тезисы докладов. -Цахкадзор. 1985. - С. 131-132.

39. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Упрочнение кристаллической решетки 6H-SiC при легировании изовалентными примесями // Письма в ЖТФ. 1985. Т.П. Вып.12. - С.749-752.

40. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Вайнер B.C. ЭПР примесных пар (TiN) в карбиде кремния политипа 6Н // ФТТ. 1986. Т.28. Вып.2. -С.363-368.

41. Авторское свидетельство 1327591 СССР. МКИ4 С30В 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллов карбида кремния / Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. - 1987 - №7.

42. Авторское свидетельство 1261329 СССР. МКИ4 С30В 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллических пластин карбида кремния / Карачинов В.А., Левин В.И., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. - 1986 - №9.

43.Долотов Н.И., Карачинов В.А., Тишер X., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Анизотропия дислокационной релаксации в системе затравка-монокристалл 6H-SiC // Кристаллография. 1987. Т.32. №2. - С.526-527.

44. Карачинов В.А., Гареев В.М. Бортовой волоконнооптический измеритель расхода топлива автомобиля // Автомобильная промышленность. 1995. №11. - С.35-37.

45. Карачинов В.А., Долотов Н.И. Механизмы наследования структурных несовершенств в условиях сублимационного профилирования монокристаллов карбида кремния // Рукопись деп. В ВИНИТИ 11.11.96., №3297 - В96. - 6с.

46. Баженов О.Г., Карачинов В.А. Эрозионная репликация структур на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып.21. - С.26-29

47. Иванов Д.С., Карачинов В.А. Исследование эрозионных следов в карбиде кремния // II Междунар. семинар "Полупроводниковый карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл. - НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 1997. - С.16-17.

48. Карачинов В.А., Туркин А.В. Тепловой режим термоанемометра на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. Новгород. 1997. №5. - С.6-8. Карачинов В.А.,

49.Дикун Д.Е., Иванов А.Ю. Моделирование и анализ температурных полей фигур электрического пробоя в кристаллах карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1999, №13. - С.14-17.

50. Карачинов В.А., Окунев А.О., Дикун Д.Е. Направленные эффекты пробоя в кристаллах карбида кремния // Физика и химия обработки материалов. 1999. №6. - С.63-67.

51.Karachinov V.A., Fedorov K.N. The Coaxial Coordinated Loadings on Silicon Carbide Basis // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Novgorod the Great. 2002. - P. 104-105.

52. Карачинов B.A., Торицин С.Б., Филиппов B.H. Карбид кремния в телевизионных системах промышленной безопасности // VI Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Материалы - Александров: ВНИИСИМС. 2003. - С.163-165.

53. Карачинов В.А., Ильин С.В., Торицин С.Б., Кузнецов А.В. Пирометрическая телевизионная система в технологии выращивания кристаллов карбида кремния // VI Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Материалы. - Александров: ВНИИСИМС. - 2003. - С.91-92.

54. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Система "Пиротел" в высокотемпературной технологии получения монокристаллов карбида кремния // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. -Москва. 2004. - С.52-53.

Заключение

Методы размерного профилирования монокристаллов карбида кремния, разработанные и исследованные в настоящей работе, позволили решить следующий ряд известных задач:

1. Уменьшение отходов SiC как дорогостоящего материала за счет сокращения операций механической обработки;

2. Получение кристаллических заготовок SiC с особыми геометрическими и физическими параметрами;

3. Полная автоматизация процесса изготовления профильных заготовок (деталей) из SiC с использованием серийного оборудования;

4. Расширение областей применения SiC за счет проявления новых свойств, новых сочетаний в профильном исполнении;

5. Установление связи внешней формы кристалла SiC с особенностями реальной структуры.

В итоге проделанной работы были получены следующие основные результаты:

1. Предложена классификация систем отрицательных кристаллов SiC, учитывающая метод создания, форму, вид системы и кристаллографическую ориентацию. Установлено, что центрами зарождения ОК ростовой природы SiC преимущественно служат локальные области, содержащие жидкую фазу (кремний либо металлы растворители).

2. Разработана методика выращивания профилированных кристаллов SiC с использованием графитовых формообразователей. Экспериментально установлено, что основными протяженными дефектами кристаллической структуры профилированных кристаллов SiC являются блоки, дислокации и трехмерные дефекты.

3. Тепловые условия роста и охлаждения кристаллов SiC определяют характер изменения дислокационной структуры, связанный с особенностями накопления и релаксации термоупругих напряжений. Показано, что увеличение температуры выращивания кристаллов SiC в интервале значений Тр=2400.2900 К приводит к уменьшению плотности "торчковых" дислокаций более чем на 2-3 порядка.

Экспериментально исследовано влияние кинетических условий роста на плотность дислокаций в кристаллах SiC. Показано, что в условиях гетерогенного зарождения дислокаций релаксация напряжений контролируется процессами на начальных стадиях роста. В условиях значительной пластичности SiC экспериментально определены оптимальные режимы начальных стадий роста.

Показано, что формирование дислокационной структуры переходной области затравка-кристалл SiC определяется температурой кристаллизации, полярностью грани затравочного кристалла и его толщиной. Выявленная анизотропия релаксации напряжений при кристаллизации на полярных гранях затравки создает условия для управления плотностью дислокаций в процессе выращивания кристаллов.

Обнаружен эффект локального испарения нерабочей грани затравочного кристалла 6H-SiC и предложен метод, позволяющий выращивать кристаллы SiC с низкой плотностью дислокаций.

Установлено, что легирование кристаллов SiC в процессе выращивания изовалентными примесями /ИВП/ Ti, Zr, Ge, Sn, а также ИВП совместно с азотом, приводит к значительному изменению дислокационной структуры и не оказывает значительного влияния на процессы электропереноса. Показано, что наиболее сильное снижение плотности дислокаций наблюдается при легировании ИВП с незавершенными d-оболочками. Сложное профилирование позволяет управлять дислокационной структурой кристаллов SiC в процессе выращивания. Экспериментально показано, что степень управления при этом определяется геометрией канала роста и условиями массопереноса. Для получения кристаллов SiC с плотностью дислокаций менее 103см'2 при выращивании в направлении [0001] необходимо, чтобы диаметр "шейки" не превышал 1 мм.

9. Экспериментально установлено, что в широком диапазоне энергий электрического разряда наблюдаются три основных режима разрушения SiC: жидкой фазы, испарения, ударного разрушения. Критерии Палатника и направленности связи позволяют оценивать эрозионную стойкость различных политипов SiC и учитывать соотношение фаз при эрозии.

10. При эрозии кристаллов SiC в режиме жидкой фазы образуются ОК в виде лунок, форма и геометрические размеры которых зависят от грани кристалла и условий эрозии. Эволюция лунки в течении единичного разряда включает три основные стадии: образование расплава; травление SiC жидким расплавом; эвакуация расплава (жидкой фазы). Установлено, что на уровне единичных разрядов в режиме жидкой фазы проявляется анизотропия эрозионной стойкости полярных граней кристалла SiC.

11. Открыт новый тип эрозионного дефекта в кристаллах SiC - EFT-дефект. Симметрия его базового элемента совпадает с симметрией грани кристалла. Установлено, что элементами связи в группах EFT дефектов, сформированных на полярных гранях кристалла, являются шипы, ориентированные по направлениям типа <1120>. Экспериментально установлено, что образование EFT дефекта приводит к деформации кристаллической решетки SiC по принципу сжатия.

12. Частичный объемный пробой кристалла SiC вызывает образование ОК конической формы. Установлено, что в режиме касания игольчатого электрода с поверхностью грани (0001)Si предпочтительными кристаллографическими направлениями развития частичного пробоя в 6Н-SiC по степени убывания являются: <1120>, <2130>, <10Г0>.

13. Хрупкое разрушение кристалла SiC в процессе эрозии происходит по базовой системе, включающей плоскости спайности (1010) и отдельности (0001). Установлено, что морфология поверхностей хрупкого разрушения определяется кристаллографической ориентацией грани, особенностями дислокационной структуры и геометрии следов частичного объемного пробоя.

14. Предложен и апробирован метод разрядного индентирования кристаллов SiC. Показано, что в единичных разрядах фигура разрушения (след) кристалла может служить мерой для оценки хрупкости. Определены баллы хрупкости граней пластинчатых и объемных кристаллов политипа 6Н.

15. Предложен и апробирован метод эрозионной репликации (копирования) структур на основе SiC. Показано, что эффективность копирования может быть значительно увеличена за счет использования пакета пластинчатых кристаллов.

16. Для различных политипов SiC экспериментальным методом получены электротехнологические характеристики, показывающие зависимость скорости эрозионной резки нитевидным электродом от толщины кристалла, степени легирования азотом, кристаллографического направления и напряжения холостого хода.

17. Предложен и апробирован метод эрозионной резки объемных кристаллов SiC на подложки нитевидным электродом. Установлено, что при резке кристаллов SiC формируется нарушенный слой, содержащий зону адсорбции, зону отложения материала электрода, зону рекристаллизации и пористую зону. Взаимодействие эрозионного фронта с наследуемыми ростовыми дефектами кристалла SiC порождает процесс релаксации термоупругих напряжений, который сопровождается образованием трещин и дислокаций.

18. Предложен и апробирован метод, позволяющий получать в кристаллах SiC отверстия, полости, мембраны по принципу эрозионного прошивания с объемным копированием формы электрода. Впервые в монокристалле SiC получена полость с винтовой нарезкой. Установлено, что прошивание сквозных отверстий в пакете пластинчатых кристаллов не вызывает их твердофазного сращивания либо сваривания.

19. Предложены варианты конструкций и разработаны методики получения карбидокремниевых сенсоров теплоэлектроники и элементов микромеханики наиболее рациональной геометрической формы, адаптированной к функциональному назначению и условиям эксплуатации: кольцевые терморезисторы, термоанемометры, пирометрические зонды, микроподшипники.

20. Экспериментально установлено, что характер распределения дислокаций в профилированных кристаллах оказывает влияние на вольт-амперные характеристики р-n переходов, сформированных ионной имплантацией алюминия в кристаллах SiC.

21. Система SiC-диэлектрик подвержена воздействию лазерного излучения. Это вызывает структурную перестройку диэлектрических пленок и изменяет зарядовые состояния границы раздела.

1. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения,- М.: Металлургия, 1976. 560 с.

2. Верма А.Р., Кришна П. Политипизм и полиморфизм в кристаллах.- М.: Иностранная литература, 1969. 270 с.

3. Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Полупроводниковые соединения AIVBIV. В кн.: Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Корицкого Ю.В., Пасынкова В.В., Тареева Б.М. - JL: Энергоатомиздат, 1988. -С. 446472.

4. Калинина А.А., Сохор М.И., Фельдгун Л.И. Модификационные превращения карбида кремния под действием высокого давления. В кн.: Высокотемпературные карбиды. - Киев: Наукова думка, 1975. - С.32-34.

5. Сорокин Н.Д., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф., Чернов М.А. Закономерности изменения некоторых свойств естественных сверхструктур на основе карбида кремния // ДАН СССР. 1982. Т.262. №6. - С.1380-1383.

6. Бритун В.Ф., Олейник Г.С., Пилянкевич A.M. Механизмы структурных перестроек в гексагональном карбиде кремния при высоких давлениях и температурах // Укр.физ.ж. 1988. Т.ЗЗ. №5. - С.791-794.

7. Tairov Y.M., Tsvetkov V.F. Progress in controlling the growth of polytypic crystalls. In: Progress in Crystall Growth and Characterisation of Polytype Structures. Ed.p. Krishna. Pergament Press, Oxford. - 1983. 502 p.

8. Суханек Г.К. Процессы роста и политипизм кристаллов карбида кремния: Дис.канд.ф.-мат.наук. Ленинград. 1983. 138 с.

9. Лучинин В.В. Структуро- и формообразование микро- и наносистем на основе широкозонных материалов, обладающих полиморфизмом: Автореф. дис.докт.техн.наук. С.-Петербург, 1999. 32 с.

10. Pandey D., Krishna P. Polytypism in dose-packed Structures // Current topics in materials science. Amsterdam: North-Holland. 1982. V9. -P.417-491.

11. Шаскольская М.П. Кристаллография. M.: Высшая школа, 1984. - 376 с.

12. Дорфман В.Ф. Газофазная микрометаллургия полупроводников. М.: Металлургия, 1974. - 192 с.

13. Чернов А.А., Гиваргизов Е.Н., Багдасаров Х.С. и др. Современная кристаллография. Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. - 407 с.

14. Голубев В.Н., Долотов Н.Н., Карачинов В.А., Тишер X. Влияние тепловых условий выращивания на дислокационную структуру монокристаллов карбида кремния // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр./Ленингр.электротехн.ин-т им.В.И.Ульянова/Ленина/. 1985. Вып.350. С.12-17.

15. Мохов Е.Н. Примеси и собственные дефекты в карбиде кремния в связи с условиями роста, легирования и релаксационного отжига: Дис.докт. ф,-мат. Наук. С.-Петербург. 1998. 47 с.

16. Карачинов В.А. Процессы роста и дефектообразование в монокристаллах карбида кремния: Дис.канд. ф.-мат. Наук. Ленинград. 1985. 197 с.

17. Трегубова А.С., Шульпина И.Л. Дефекты роста в полупроводниковых кристаллах карбида кремния // ФТТ. 1972. Т. 14. №9. С.2670-2675.

18. Лилов С.К., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф., Чернов М.А. Влияние температуры и примесей на зарождение, механизм роста и политипизм эпитаксиальных пленок и НК карбида кремния // Нитевидные кристаллы. Воронеж, 1975.-С. 106.

19. Айвазова А.С., Горин С.Н., Николаева Л.Г. Исследование неоднородности пластинчатых монокристаллов p-SiC // Изв. АН СССР. Неорганич. материалы. 1973. Т.9. №8. С. 1353-1357.

20. Данильчук Л.Н., Окунев А.О. Исследование дефектов структуры монокристаллического карбида кремния прямыми физическими методами // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер. Естеств. и техн. науки. 1998. № 10. С.13-18.

21. Tsvetkow V.F., Glass R.S., Henshall D., Asbury D.A. and Carter C.H. SiC seeded boule growth. In: International Conference on Silicon Carbide, III-nitrides and Related Materials 1997. August 31 - September 5. 1997. Sweden. -P.5-6.

22. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Суханек Г.К., Тишер X. Процессы роста и дефектообразования в слитках разных политипов карбида кремния // Изв. ЛЭТИ. Научн.тр./ Ленингр.электротехн.ин-т им.В.И.Ульянова /Ленина/. 1984. Вып.338. С. 15-20.

23. Долотов Н.И., Левчук Б.И., Макаров В.В., Таиров Ю.М. Влияние механической обработки на структуру поверхности монокристалловкарбида кремния // Физика и химия обраб.материалов. 1986. №4. С.69-71.

24. Долотов Н.И., Карачинов В.А., Тишер X., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Анизотропия дислокационной релаксации в системе затравка-монокристалл 6H-SiC // Кристаллография. 1987. Т.32. №2. С.526-527.

25. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. М.: Наука, 1977.-304 с.

26. Сангвал К. Травление кристаллов. Теория, эксперимент. М.: Мир, 1990. -492 с.

27. Карачинов В.А. Наследование структурных несовершенств в условиях профилирования кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды . -Александров: ВНИИСИМС. 1997. Т.2. - С.223-239.

28. Лучинин В.В., Таиров Ю.М. Теория и практика политипизма карбида кремния и нитрида алюминия // III Междунар.сем."Карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл.- НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 2000. С.7-9.

29. Карачинов В.А. Системы отрицательных кристаллов карбида кремния // III Междунар. сем."Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.32-43.

30. Якимова Р., Сиваярви М., Якобсон Н., Янсен Е Аспекты ^ совершенствования кристаллов при росте карбида кремния // III

31. Междунар. сем."Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов.- НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. С. 13-21.

32. Amelinckx S. //Nature, -1951. V.168. -Р.431.

33. Amelinckx S., Strumane G., Webb W.W. Dislocations in Silicon Carbide // J.Appl.Phys. 1960. - V.31. - №8. - P.1359-1370.

34. Халл Д. Введение в дислокации. Атомиздат, 1968. 280 с.

35. Левчук Б.И. Дислокационная структура монокристаллов карбида кремния в связи с условиями их роста: Дис.канд.ф.-мат.наук Ленинград. 1984. -146 с.

36. Бритун В.Ф. Эволюция реальной структуры кристаллов SiC в процессах роста пластической деформации и фазовых превращений: Автореф.дис.канд.ф.-мат.наук. Киев: ИП АН УССР. 1985. 21 с.

37. Griffiths L.B. Defect structure and polytypism in silicon carbide // J.Phys. and Chem. Solids. 1966. - V.27. - №1. - P.257-266.

38. Sterens R. Defects in silicon carbide // J.Mater.Sci. 1972. - V.7. - №5. -P.517-521.

39. Таиров Ю.М., Хлебников И.И., Цветков В.Ф., Чернов М.А. О влиянии азота на образование структурных нарушений в монокристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1976. Т.21. №2. С.425-426.

40. Чернов М.А. Исследование политипизма и совершенства структуры монокристаллов и эпитаксиальных слоев карбида кремния в связи с условиями кристаллообразования: Автореф.дис. .канд.ф.-мат.наук. Ленинград. 1976. 21с.

41. Кютт Р.Н., Мохов Е.Н., Трегубова А.С. Деформация решетки и совершенство слоев карбида кремния, легированных алюминием и бором // ФТТ. 1981. Т.23. №11. С.3496-3499.

42. Пилянкевич А.Н., Бритун В.Ф., Кравец В.А. Прямое наблюдение движения дислокаций в карбиде кремния // ФТТ. 1982. Т.24. №5. С.1508-1510.

43. Левчук Б.И. Дислокационная структура монокристаллических слитков карбида кремния // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр.Ленингр.электротехн.ин-т им. В.И.Ульянова/Ленина/. 1983. Вып.322. С.61-64.

44. Долотов Н.И. Разработка рентгеновских методик и исследование дефектов структуры в монокристаллах карбида кремния: Автореф.дис.канд.ф.-мат. наук. Ленинград. 1987. 16 с.

45. Карачинов В.А. Дислокационная структура профилированных монокристаллов карбида кремния политипа 6Н // Межвузовский сборник: "Структура и свойства металлических материалов и композиций". НПИ. 1989. - С.81-85.

46. Трегубова А.С, Мохов Е.Н., Шульпина И.Л. Движение дислокаций в кристаллах карбида кремния, вводимых механическими повреждениями поверхности // ФТТ. 1990. Т.32. №8. С.2311-2315.

47. Трегубова А.С., Мохов Е.Н., Шульпина И.Л. Генерация и движение дислокаций при механических повреждениях поверхности карбида кремния//ФТТ. 1994. Т.36. №1. С.132-136.

48. Dudley M., Wang S., Huang W., Carter C.H., Tsvetkov V.F., Fazi Ch. White-beam synchrotron topographicstudies of defects in 6H-SiC single crystals // J. Phys. D. 1995. - V.28. - №4A. - P.63-68.

49. Авраменко С.Ф., Валах М.Я., Киселев B.C., Сергеев O.T., Скороход М.Я. Исследование структурного совершенства кристаллов а-карбида кремния // Металлофизика и новейшие технологии. 1995. Т. 17. №7. - С.46-51.

50. Карачинов В.А., Долотов Н.И. Механизмы наследования структурных несовершенств в условиях сублимационного профилирования монокристаллов карбида кремния // Рукопись деп. В ВИНИТИ 11.11.96., №3297 В96. - 6с.

51. Окунев А.О. Рентгенотопографический анализ дефектов структуры монокристаллического карбида кремния: Автореф.дис.канд.ф.-мат. наук. Новгород, 1999.-21 с.

52. Дроздов Ю.А., Окунев А.О., Ткаль В.А., Шульпина И.Л. Исследование дислокаций в монокристаллическом карбиде кремния поляризационно-оптическим методом // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. Т.69. №1. 2003. С.24-29.

53. Францевич И.Н., Кравец В.А. К вопросу о дефектах в a-SiC. В кн.: Карбид кремния. Киев: Наукова думка, 1966. С.17-22.

54. Карачинов В.А. Отрицательные кристаллы карбида кремния // ЖТФ. 2002. Т.72. Вып.4. С.60-65.

55. Шубников А.В., Флинт Е.Е., Бокий Г.Б. Основы кристаллографии. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 1940. - 487 с.

56. Любалин М.Д. О взаимоотношении форм роста и растворения положительных и отрицательных кристаллов. В кн.: Кристаллогенезис и процессы минералообразования. Л.: ЛГИ, 1976. С.58-65.

57. Мокиевский В.А. Морфология кристаллов. Л.: Недра, 1983. - 295 с.

58. Карачинов В.А. Эффект самодекорирования эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1999. Т.44. №3. С.494-496.

59. Hirrth J.P., Pound G.M. Condensation and evaporation. London: Pergamon Press, 1963. - 195 p.

60. Амелинкс С. Методы прямого наблюдения дислокаций. М.: Мир, 1968. -440 с.

61. Андреев Л.П., Виолин Э.Е. Определение скорости травления карбида кремния // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр. Ленингр.электротехн.ин-т им.В.И.Ульянова/Ленина/. 1978. Вып.228. С.51-55.

62. Карклина М.И., Саидбеков Д.Т. Травление карбида кремния // Изв. АН СССР. Неорганич.материалы. 1972. Т.8. №5. С.378-380.

63. Gevers R., Amelinckx S., Dekeyser W. // Naturwissenschaften, 1952. - V.39.-S.448.

64. Гофман Э.П., Молдавер Т.И., Гук Г.М. Избирательное травление карбида кремния в хлоро-аргоно-кислородной смеси // Электронная техника. Материалы. 1976. Вып.4. С.72-76.

65. Fayst Y.W. Surface preparation. Methods in Experimental Physics // Acad.Press, 1959. - V.6. - №4. - P.147-150.

66. Дженниге В.Дж. Травление карбида кремния. В кн.: Карбид кремния. М.: Мир, 1965. - С.279-289.

67. Виолин Э.Е., Карлов А.А. Коэффициент распыления карбида кремния ионами Аг+ // Изв. ЛЭТИ. Научн.тр. Ленингр. электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова/Ленина/. 1979. Вып.250. С.77-80.

68. Matsui Shinji, Mizuki Sinlya, Yamato Toshija. Reactive ion-beam etching of silicon carbide // Jap.j.Appl.Phys. 1981. V.20. - №1. - P.138-140.

69. Остроумов А.Г., Абаев М.И., Карклина М.И. Идентификация полярных плоскостей кристаллов карбида кремния // Изв. АН СССР. Неорганич.материалы. 1979. Т.15. №6. С.1497-1501.

70. Райхель Ф. Процессы массопереноса и кинетики роста при выращивании монокристаллов карбида кремния из паровой фазы: Автореф.дис.канд. ф.-мат.наук. Ленинград, 1982. 18 с.

71. Цветков В.Ф. Кинетика диссоциативного испарения карбида кремния // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр. Ленингр.электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова /Ленина/. 1984. Вып.338. С.3-8.

72. Wagner R.S., Ellis W.C. Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth // Appl.Phys.Letters, 1964. V.4. - №5. p.89-90.

73. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Упрочнение кристаллической решетки 6H-SiC при легировании изовалентными примесями //Письма в ЖТФ. 1985. Т.П. Вып. 12. С.749-752.

74. Левин В.И., Таиров Ю.М., Траваджян Н.Г., Цветков В.Ф. Исследование процесса выращивания монокристаллических слитков a-SiC из газовой фазы // Изв. АН СССР. Сер. Неорган.материалы. 1978. Т. 14. №6. С. 10621066.

75. Лучинин В.В., Таиров Ю.М. Карбид кремния перспективный материал электроники // Изв.ВУЗов. Электроника. 1997. №1. - С.10.

76. Лебедев A.A. SiC электроника в новом веке. // III Международный семинар "Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.7-12.

77. Виолин Э.Е. Электролюминисцентные приборы на основе карбида кремния. В кн.: Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. Л.: ЛИЯФ. 1979. - С. 185-190.

78. Водаков Ю.А., Вольфсон А.А., Зарицкий Г.В., Удальцов В.Е. Голубые SiC-6Н светодиоды, изготовленные сублимационным методом на карбиде кремния // Письма в ЖТФ. 1993. Вып.13. С.61-64.

79. Холуянов Г.Ф. О механизме собирания носителей заряда в диффузионных карбидкремниевых фотоэлементах // ФТП. 1969. Вып.5. Т.З. С.658-664.

80. Балландович B.C., Омар О.А., Попов В.А. Фотоэлектрические свойства барьеров Шотки на основе n-SiC и n-GaP // Изв.ЛЭТИ. Научн.тр. Ленингр.электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова /Ленина/. 1979. Вып.250. -С.20-29.

81. Verenchicova R.G., Sankin V.J. Ultraviolet photodetector using a Cr-SiC surface-barrier diode // Sov.Tech.Phys.Lett. 1988. Vol.14. - №10. - P.756-758.

82. Кованько В.В. Исследование р-n переходов в карбиде кремния как детекторов сильноионизирующих излучений: Автореф.дис.канд. ф.-мат.наук. Ленинград, 1971. С.17.

83. Лебедев А.А., Савкина Н.С., Иванов A.M., Строкан Н.Б., Давыдов Д.В. Эпитаксиальные пленки 6H-SiC как детекторы ядерных частиц // ФТП. 2000. Т.34. Вып.2. С.249.

84. Корляков А.В., Костромин С.В., Косырева М.М., Лучинин В.В., Мезенов А.В., Никитин И.В., Сазанов А.П., Сак А.В. Инфракрасный микроизлучатель на основе пленочных структур "SiC на диэлектрике"// Оптический журнал. 2001. Т.68. №12. С.109-114.

85. Карачинов В.А., Торицин С.Б., Филиппов В.Н. Карбид кремния в телевизионных системах промышленной безопасности // VI Междунар.конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Материалы Александров: ВНИИСИМС. 2003. - С. 163165.

86. Kurzinger W. Siliziumkarbid (SiC) ein Halbleitermaterial nur fur blauleuchtende Dioden? / Nachr. Elektron. 1979. 33 - №11. - S.362-364.

87. Vassilevski K.V., Zorenko A.V. Silicon carbide varactor operating at frequency about 140 GHz // International Seminar "Semiconductor Silicon Carbide and Si-Based Devices": Abstracts. 1995. -P.66-67.

88. Корляков A.B., Лучинин В.В., Никитин И.В. Применение SiC микронагревательных систем в микросистемной технике // Микросистемная техника. 2000. №2. С.27-31.

89. Васильев А.А., Корляков А.В., Никитин И.В. Тепловые микросистемы на основе карбида кремния // Петербургский журнал электроники. 2001. №34. С.92-101.

90. Комов А.Н., Чепурнов В.И., Фридман Т.П. Термопреобразователи на прямосмещенном барьере структуры (З-SiC/Si // III Междунар. семинар "Карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.106-107.

91. Карачинов В.А. Термоанемометр на основе карбида кремния // Междунар. сем. "Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 1995. С.72-73.

92. Tawada Yoshihisa, Kondo Masataka, Okamoto Hiroaki, Hamatakawa Yoshihico. Hydrogenated a morphous silicon carbide as window material for high efficiency a-SiC Solar cells // Solar Energy Mater, 1982. V.6. - №3. -P.299-315.

93. Yonezawa Toshio, Ajima Takashi. Semiconductor device with thermally compensating SiC>2 silicate glass - SiC passivation layer // Patent of Japan. №4224636.23.09.80.

94. Степанов A.B. Выращивание кристаллов определенной формы // Изв.АН СССР. Сер.Физика. 1969. Т.ЗЗ. №12. С.1946-1953.

95. Маслов В.Н. Выращивание профильных полупроводниковых монокристаллов. М.: Металлургия, 1977. - 328 с.

96. Rudolph P. Profilztichtung von Cincris-Stallen. Akademi - Verlag. Berlin, 1982.-202 S.

97. Авторское свидетельство 1261329 СССР. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллических пластин карбида кремния / Карачинов В.А., Левин В.И., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. 1986 - №3.

98. Avrov D.D., Dorozhkin S.I., Lebedev А.О., Maximov A.Yu., Tairov Yu.M. Growth of Large Diameter SiC Ingots // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great: Russia. 2002. - P.9-10.

99. Патент 2182607 РФ. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36, 29/66. Способ получения трубчатого кристалла карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И. 2002 -№14.

100. Sudarshan N.S., Khlebnikov I.I. Silicon Carbide Research Activity in South Carolina // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great: Russia. 2002. - P.82.

101. Лучинин В.В. Влияние карбида кремния на современные конструкторско-технологические решения // II Междунар. семинар "Полупроводниковый карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 1997. - С.45-47.

102. Дерюгин Ю.В. Монокристаллы корунда в ювелирной промышленности. -Машиностроение. Лен.отд. 1984. 147 с.

103. Максимов А.Ю., Мальцев А.А., Юшин Н.К., Андрианов Г.О. Акустические свойства объемного кристалла карбида кремния политипа 4Н // Письма ЖТФ. 1994. Т.20. Вып.4. С.45-49.

104. Пичугин И.Г., Таиров Ю.М., Яськов Д.А. Получение кристаллов карбида кремния // ПТЭ. 1963. №4. С.176-180.

105. ПЗ.Таранец В.А. Исследование процессов кристаллизации эпитаксиальных слоев карбида кремния в вакууме: Автореф. дис.канд. ф.-мат. наук. Ленинград, 1978. 17 с.

106. Мильвидский Н.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. - 256 с.

107. Чернов А.А., Смольский И.Л., Парвов В.Ф. Рентгенотопографическое исследование процессов роста кристаллов ADP // Кристаллография. 1980. Т.25. №4. С.821-828.

108. Котгрел А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах: Пер. с англ. М.: Металлургиздат, 1958. 267 с.

109. Карачинов В.А. Моделирование и анализ тепловых полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC // Рукопись деп. В ВИНИТИ 4.12.87. №8516-В87. 6 с.

110. Гатос X., Мудсе П., Лавин М. Выращивание кристаллов InSb в направлении, полярном 111. В кн.: Новое в получении монокристаллов полупроводников.: Пер. с англ./Под ред. Петрова Д.А. - М.: ИЛ, 1962. -С.234-237.

111. Айвазов А.А., Ким С.Г. О возможности изотермического выращивания монокристаллов из паровой фазы // Электронная техника. Сер.6. Материалы. 1981. Вып.1(150). С.37-41.

112. Siethoff Н., Schroter W. New phenomena in the plasticity of semiconductors and FCC metals at high temperatures // Part I: Theoretical models. Part II. "Z. Metallk". 1989. V.5. №7. -P.475-481.

113. Тхорик Ю.А., Хазан Л.С. Пластическая деформация и дислокации несоответствия в гетероэпитаксиальных системах. Киев: Наукова думка, 1983.-304 с.

114. Tkhorik Yu.A., Khazan L.S. On the possible mechanism of misfit dislocation generation // Phys. Status solidi, 1981. V.64. №1. - P.K55-K58.

115. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983. 280 с.

116. Вальковская М.И., Пушкаш Б.М., Марончук Э.М. Пластичность и хрупкость полупроводниковых материалов при испытаниях на микротвердость. Кишинев: Штиинца, 1984. - 107 с.

117. Соловьева Е.В., Мильвидский Н.Г., Рытова Н.С. Изовалентные примеси в соединениях AniBv. В кн.: Рост полупроводниковых кристаллов и пленок. - Новосибирск: Наука, 1984. - С.102-105.

118. Авторское свидетельство 1327591 СССР. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36. Способ получения монокристаллов карбида кремния / Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. // Б.И. 1987 - №10.

119. Алексеенко Н.Ф., Забродский А.Г., Ильин В.А. Электроперенос в сильнолегированном 6H-SiC <N> // Письма в ЖТФ. 1985. Т.11. №1. С. 1418.

120. Ильин В.А., Карачинов В.А., Таиров Ю.М., Вайнер B.C. ЭПР примесных пар (TiN) в карбиде кремния политипа 6Н // ФТТ. 1986. Т.28. Вып.2. -С.363-368.

121. Леднева Ф.И., Захаров Б.Г. Прецизионное определение периода решетки. Определение внутренних напряжений в эпитаксиальных структурах // Электронная техника. Сер.6. Материалы, 1976. Вып.6. С.64-71.

122. Dach W.G. Silicon Crystals Free of Dislocation // J.Appl.Phys. 1958. Vol.29. -№4. - P.736-737.

123. Карачинов В.А. Моделирование и исследование процессов массопереноса в кристаллизационных ячейках со сложным профилем канала // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 1996, №3. С.13-16.

124. Dyer L.D. Dislocation-free czochralski Growth of <110> Silicon Crystals // J. Crystal Growth. 1979. Vol.47. - P.533-540.

125. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Способ обработки металлов, сплавов и других токопроводящих материалов // Авторское свидетельство. 1943. №70010.

126. Лившиц А.Л., Кравец А.Т., Рогачев И.С., Сосенко А.Б. Электроимпульсная обработка металлов. М.: Машиностроение, 1967. - 295 с.

127. Золотых Б.Н. Основные вопросы теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде: Автореф. дис.докт.техн.наук. М., 1968. 32 с.

128. Фотеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1980. - 184 с.

129. Мицкевич Н.К., Некрашевич И.Г. Электроэрозионная обработка металлов. -М.: Наука и техника, 1988. 216 с.

130. Карачинов В.А. Эрозионное размерное профилирование кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства,реальная структура, применение": Труды. Александров: ВНИИСИМС. 1997, Т.2.-С.154-164.

131. Карачинов В.А. Исследование эрозионной стойкости кристаллов карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки.1998, №10. С.19-21.

132. Карачинов В.А. Эффекты ориентации в условиях фрелиховского пробоя кристаллов карбида кремния // Письма в ЖТФ. 2000. Т.26. Вып.1. С.90-94.

133. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Прядко Л.Ф., Егоров Ф.Ф. Электродные материалы для электроискрового легирования. М.: Наука, 1988.-224 с.

134. Карачинов В.А. Об одном критерии эрозионной стойкости карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2001, №17. С.7-10.

135. Karachinov V.A. Criterions of silicon carbide erosional durability // IV Intern. Semin. on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts: Novgorod the Great. 2002. P.75.

136. Трефилов B.H., Мильман Ю.В., Фирстов C.A. Физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев: Наук.думка, 1975. - 316 с.

137. Карачинов В.А., Дикун Д.Е., Иванов А.Ю. Моделирование и анализ температурных полей фигур электрического пробоя в кристаллах карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки.1999, №13. С.14-17.

138. Карачинов В.А., Окунев А.О., Дикун Д.Е. Направленные эффекты пробоя в кристаллах карбида кремния // Физика и химия обработки материалов. 1999. №6. С.63-67.

139. Иванов П.А., Челноков В.Е. Полупроводниковый карбид кремния -технология и приборы (обзор) // ФТП. 1995. Т.29. Вып.11,- С.1921-1943.

140. Лыков А.В. Тепломассообмен. М.: Энергия. 1978. - 480 с.

141. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1969. -362 с.

142. Кох Б.А. Основы термодинамики металлургических процессов сварки. -Л.: Судостроение, 1975. 240 с.

143. Месяц Г.А., Проскуровский Д.Н. Импульсный электрический разряд в вакууме. Новосибирск: наука, 1984. - 256 с.

144. Иванов Д.С., Карачинов В.А. Исследование эрозионных следов в карбиде кремния // II Междунар. семинар "Полупроводниковый карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 1997. - С.16-17.

145. Карачинов В.А. Морфология эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1998. Т.63. №6. С.1097-1100.

146. Хагенмюллер П. Препаративные методы в химии твердого тела. Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. 616 с.

147. Дмитриев А.П., Константинов А.О., Литвин Д.П., Санкин В.И. Ударная ионизация и сверхрешетки в 6H-SiC // ФТП. 1983. Вып. 17. С. 1093-1098.

148. Лисенков Г.Б., Снегирев В.П., Тагер А.С. некоторые особенности лавинного пробоя р-n переходов в карбиде кремния // Письма в ЖТФ. 1984. Т.10. Вып.4. С.215-219.

149. Водаков Ю.А., Ломакина Г.А., Семенов В.В. Карбидкремниевая р-п структура с однородным микроплазменным пробоем // П-я Всесоюзная конференция "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов": Тезисы докладов. Кишинев. 1986. -С.76.

150. Берке Дж., Шулман Дж. Прогресс в области диэлектриков. М.: ГЭИ. 1962.-308 с.

151. Воробьев А.А., Воробьев Г.А. Электрический пробой и разрушение твердых диэлектриков. М.: Высшая школа, 1966. - 243 с.

152. Лосев О.В. Действие контактных детекторов // Телеграфия и телефония без проводов. 1923. №18. С.45-62.

153. Шалыт С.С. Электропроводность полупроводников. В кн.: Полупроводники в науке и технике. М.: - Л.: АН СССР, 1957. - С.72-73.

154. Карачинов В.А. Рост отрицательных нитевидных кристаллов в процессе электроэрозии карбида кремния // ЖТФ. 1998. Т.68. №7. С.133-135.

155. Chikawa J. X-Ray diffraction contrast from impurity precipitates in CdS single crystals. In: Adv. X-ray analysis. N.Y., Plenum. Press, 1968. V.10. -P.153-158.

156. Карачинов В.А. Разрядное индентирование кристаллов карбида кремния // Кристаллография. 2000. Т.45. №6. С.1102-1107.

157. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект. М.: Л.: Машиностроение, 1955.-50 с.

158. Залюбавский И.И. Введение в радиационную акустику. Харьков. Вища школа. 1984. - 160 с.

159. Толстых А.Б. Исследование возможности тонкого измельчения электропроводящих материалов электрогидравлическим способом. В кн.: Электрический разряд в жидкости и его применение. - Киев. Наукова думка, 1979. - С.157-160.

160. Патент 2189664 РФ. МКИ7 H01L 21/461. Способ эрозионного копирования карбидокремниевых структур / Карачинов В.А. // Б.И. 2002 - №26.

161. Наугольных К.А., Рой Н.А. Электрические разряды в воде. М.: Наука, 1971.- 155 с.

162. Массами О., Томоти Н. Расчет давления, формируемого разрядом в жидкости // Сеймицу-кикай. 1971. Т.37. №2. С.119-124.

163. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970. - 376 с.

164. Шувалов JI.А., Урусовская А.А., Желудев И.С. и др. Современная кристаллография (Том 4). М.: Наука, 1981. - 496 с.

165. Боярская Ю.С., Грибко Д.З., Кац М.С. Физика процессов микроиндентирования. Кишинев: Штиинца, 1986. - 194 с.

166. Фрохт М.М. Фотоупругость. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений. М.: Гостехиздат, 1948. - 432 с.

167. Хениш Г., Рой Р. Карбид кремния. М.: Мир, 1972. - 438 с.

168. Икорникова Н.Ю. Методика исследования микротвердости корунда. В кн.: Микротвердость. -М.: АН СССР, 1951. С.100-115.

169. Баженов О.Г., Карачинов В.А. Эрозионная репликация структур на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып.21. С.26-29.

170. Карачинов В.А. Микропрофилирование кристаллов карбида кремния // Наука производству. 2000. №8. С.12-13.

171. Sudarshan N.S., Khlebnikov I.I. Silicon Carbide Research Activity in South Carolina // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2002. - P.82.

172. Патент 2202135 РФ. МКИ7 H01L 21/304. Способ резки объемных монокристаллов карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И.- 2003 №10.

173. Karachinov V.A. Defective structure of the broken layers erosive nature in silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Velikiy Novgorod. 2004. - P.74-75.

174. Karachinov V.A. Shadow pictures in Silicon Carbide crystals // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2002.-P.76-77.

175. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. Л.: Машиностроение, 1989. - 701 с.

176. Григорьев В.А., Зорин В.М. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник. Т.2. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 560 с.

177. Мартюшев К.И., Зайцев Ю.В. Нелинейные полупроводниковые резисторы. М.: Энергия. 1968. - 192 с.

178. Karachinov V.A., Fedorov K.N. The Coaxial Coordinated Loadings on Silicon Carbide Basis // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2002. - P.104-105.

179. Heldain Dj. Passive and active circuits of a microwave. M.: Radio and communication, 1981. -200 p.

180. Карачинов В.А. Катодная локализация металлических покрытий на кристаллах карбида кремния // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып.10. С.83-87.

181. Милешко Л.П., Сорокин И.Н., Чистяков Ю.Д. Активируемые процессы технологии микроэлектроники. М.: Наука, 1980. С.29-40.

182. Карачинов В.А. Термоанемометр на основе карбида кремния // Междунар.семинар Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе: Тезисы докладов. Новгород. 1995. С.72-73.

183. Карачинов В.А., Туркин А.В. Тепловой режим термоанемометра на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. Новгород. 1997. №5. С.6-8.

184. Карачинов В.А. Датчики расхода жидкости и газа на основе профилированных кристаллов карбида кремния // III Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. -Александров: ВНИИСИМС. 1997. Т.2. - С.240-245.

185. Korlyakov A.V., Luchinin V.V., Nikitin I.V. SiC Sensors/Actuators using Heat release and heat Absorptoin Effects // П1 Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2000. - P. 139-140.

186. Karachinov V.A. The heat-loss anemometer probes with burn on the basis of silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Velikiy Novgorod. 2004. - P. 105-106.

187. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь. 1990. - 312 с.

188. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Система "Пиротел" в высокотемпературной технологии получения монокристаллов карбида кремния // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2004.-С.52-53.

189. Карачинов В.А., Гареев В.М. Бортовой волоконнооптический измеритель расхода топлива автомобиля // Автомобильная промышленность. 1995. №11. С.35-37.

190. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках. М.: Мир, 1974. -463 с.

191. Stojadinovic N.D., Popovic R.S. A new method for elimination of emitter edge dislocations of silicon planar n-p-n transistor. Ibid., 1979, V.55, №1. - P.307-313.

192. Edwards David G. Testing for MOS integrated circuit failure modes. "Test Conf. Philadelphia, Pa. 1980. Dig.pap " New York. 1980. - P.407-416.

193. Бартон У.К., Кабрера H., Франк Ф. Рост кристаллов и равновесная структура их поверхностей. В кн.: Элементарные процессы роста кристаллов. -М.: ИЛ, 1959. - С. 11-109.

194. Карачинов В.А., Крутяков Л.Н., Селезнев Б.И. Исследование электрической прочности ионно-имплантированных пленок SiC>2 с помощью шумовых характеристик // Межвузовский сборник

195. Исследование шумов в полупроводниковых приборах." Л ЭТИ1. Ч -1им.В.И.Ульянова /Ленина/. Ленинград. 1981. Вып.1. С.75-80.

196. Емельянова Г.М., Карачинов В.А., Селезнев Б.И. Исследование структуры диэлектрических пленок методом МНПВО // Всесоюзная научно-тех. конф. "Физико-технические проблемы диэлектриков": Тезисы докладов. Баку. 1982. С.121-123.

197. Емельянова Г.М., Карачинов В.А., Селезнев Б.И., Смолкин В.Б. Применение ионной имплантации и лазерного отжига для обработки диэлектрических пленок // X Всесоюзная научн. конф. по микроэлектронике: Тезисы докладов. Таганрог. 1982. С.221.

198. Карачинов В.А., Селезнев Б.И. Облучение миллисекундными импульсами неодимового лазера имплантированных пленок двуокиси кремния на кремнии // Рукопись деп. в ЦНИИ "Электроника". №9412/84. 6 с.

199. Карачинов В.А. Электрофизические свойства окисных пленок карбида кремния политипа 6Н // Рукопись деп в ВИНИТИ. 03.07.89. №4366-4389. -6 с.

200. Карачинов В.А. Эффекты зарядовой нестабильности в системе карбид кремния диэлектрик // ФТП. 1997. Т.31, №1. - С.53-55.

201. Kee R.W., Geib К.М., Wilmsen C.W. Interface characteristics of thermal Si02 on SiC // J. Vac.Sci.Technol. 1978. V.15, - №4. - P.1520-1523.

202. Suzuki A., Matsuami H., Tanaka T. Auger Electron Spectroscopy Analysis of Thermal Oxide layers of Silicon Carbide. // J.Electrochemical Sociery. 1978. -V.125, №11, P.1896-1897.

203. Колешко B.M., Каплан Г.Д. C-V методы измерения параметров МОП-структур // Обзоры по электронной технике. Сер.З. Микроэлектроника. 1977. Вып.2/465/. 70 с.