автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Разработка активных и пассивных материалов для приборов неразрушающего контроля узлов и агрегатов АЭС

На I¡ранах рукописи

РГй од

МУСТАФИНОВ Эдуард Николаевич

У 7

УДК 621.315.592:546.55

РАЗРАБОТКА АКТИВНЫХ И ПАССИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРИБОРОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ АЭС

05,27.06 - Технология полупроводников и

материалов электронной техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2000

Работа выполнена на кафедре физики Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)

Научные руководители:

заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор Лунин Л.С. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Клевцов А.Н.

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор. Валюхов Д.П. кандидат физико-математических наук, доцент Папков И.П.

Ведущая организация:

Институт электроники HAH Беларуси, г. Минск

Защита состоится <3.06 в (0е часов на заседании диссертационного совета К 063.30.10 Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ЮРПУ (НИИ). Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Горшков C.Ä.

Обшая характеристика работы Актуальность проблемы.

Важнейшей проблемой на пути решения вопросов безопасности атомных станций является разработка надежных систем управления, контроля и диагностики параметров 'эксплуатируемых реакторов. Одними из основных элементов таких систем являются измерительные преобразователи. Характерные условия их работы в ядерных •энергетических установках: высокая температура, давление и воздействие радиационных облучений. - накладывают ограничения на применение многих из них, успешно работающих в других областях промышленности.

Оценку состояния активной зоны реактора проводят, регистрируя в теплоносителе концентрацию радиоактивных благородных газов, радионуклидов йода и продуктов их распада. Для измерения спектра гамма-излучения используют полупроводниковые структуры Ое(1л) или МаГ(Т!). Эти детекторы требуют охлаждения до температуры жидкого азота и достаточно сложной и дорогостоящей электронной аппаратуры. Создание новых принимающих полупроводниковых структур возможно на основе твердых растворов соединений А1 "В4 (СаЛБ, ОаЗЬ и 1пАб).

В последнее время в связи с открытием новых пьезоэлектрических материалов резко возрос интерес к пьезоэлектрическим преобразователям и датчикам на их основе. Основные преимущества таких преобразователей: высокие чувствительность, жесткость, надежность и большой диапазон конструктивных возможностей. Кроме того, пьезоэлектрические преобразователи имеют сравнительно высокую радиационную стойкость. Так, пьезокерамика не изменяет своих свойств при флюенсе нейтронов 1017 нейтр./см2. что значительно выше потоков, существующих в активной зоне реактора.

В связи с этим диссертационная работа, посвященная разработке физико-технических основ получения новых материалов для преобразователей контрольно-измерительных приборов, надежно работающих в сложных и ответственных условиях атомных электростанций (АЭС), является весьма актуарной. Цель работы.

Целью настоящей работы является исследование технологических особенностей при разработке новых полупроводниковых и сег-нетопьезокерамических материалов, а также способов их получения для создания на их основе приборов неразрушающего контроля узлов и агрегатов АЭС, работающих в условиях радиации и термосиловых нагрузок.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- экспериментальные исследования кинетики роста и свойств получаемых материалов;

- расчет термодинамических и электрофизических параметров полупроводниковых (ПП) материалов для гамма-спектрометров;

- разработка методики и аппаратуры получения высокоэффективных датчиков, фотоприемников VI устройств для регистрации и измерения различных физических величин с точностями, превышающими в других методах;

- про1 нознрование, поиск и создание новых высокотемпературных, радиационностойких сегнетопьсзокерамических материалов (СПКМ) для датчиков, работающих до температур порядка 1000 °С при флюенсе нейтронов порядка 710" нейтр./см2; разработка способов получения таких материалов с оптимальными характеристиками.

Научная новизна работы:

- проведен расчет термодинамических и электрофизических параметров ПП материалов для гамма-спектрометров;

- теоретически и экспериментально исследованы закономерности роста АЮа8Ь(Са8Ь), Ст^пАзСОаАв), Оа^Ь^аБЬ), ОаАэЗЬПпАз), [пАяБЬЦпАз);

- проведен термодинамический расчет фазовых равновесий в системах Оа-!п-8Ь, А1-Оа-5Ь, Оа-Ы-Аэ;

- проведен анализ устойчивости твердых растворов АЮаБЬ, ЛЮаАн, Са1пЛ5 и !пА$5Ь к «критическим» условиям радиационного облучения;

- осуществлено моделирование высокотемпературных (СПКМ) и экспериментально получен новый материал с целевыми параметрами.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработанная термодинамическая модель описания фазовых равновесий на основе метода парной аппроксимации регулярных растворов для твердых и жидких фаз дает возможность определять состав исходных материалов для получения твердых растворов АЮаБЬСОаБЬ), Оа1пА5(СаЛз), ОаГпБЫОаЯЬ), ОаЬБЬЦпАз) с заданными свойствами.

2. Разработанный метод зонной плавки температурным градиентом (ЗПТГ) позволяет получать тройные твердые растворы Са1п5Ь(Са5Ь), Оа1п8Ь(1пАх), АЮаЯЬ^аЯЬ), Са1пАк(СгаА.<0 с требуемым распределением компонентов и высоким кристаллическим совершенством.

1 ... ____.___________________________Л.1.П. Г^-Ои ГЛ-Г1. т- -

Л. ^.К^риихь Л1И1с1ЛС.И<и1ЪПЫЛ. слись ЧДйШ.Эи-^сЮи,

АЮаБЬ-ОаБЬ и ОаГпАб-ОаАБ постоянного состава возрастает с увеличением толщины зоны ( 1 ) в кинетическом (0 < 1 < 50 мкм),

достигает максимума в смешанном <50 < 1 < 100 мкм) и уменьшается за счет испарения летучих компонентов (Sb, As) в диффузном < 1 > 100 мкм) режимах.

4. Твердые растворы AlGaAs, AlGaSb. GalnAs, InAsSb устойчивы к «критическим» условиям радиационного облучения, а порядок безотказной работы данных гетеросистем существенно выше, чем у существующих соединений.

5. Установленные связи состав-структура-свойства позволяют надежно моделировать высокотемпературные СПКМ с повышенной механической прочностью.

6. Разработанный метод горячего формования заготовок позволяет оптимизировать электрофизические характеристики высокотемпературных СПКМ.

Практическое значение работы.

Разработан метод выращивания гетерострукгур для высокочувствительных гамма-спектрометров.

Разработаны радиационностойкие сегнетопьезокерамические материалы для датчиков на их основе, работающие при температурах порядка 1000 °С и флюенсе нейтронов порядка 7-Ю1' нейтр./см\ а также способ их получения. Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах лаборатории физики полупроводников В И НГТУ. проблемной лаборатории микроэлектроники НГТУ, в НИИ атомного машиностроения; Третьей и Четвертой Всероссийских конференциях с международным участием «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (г. Таганрог, ¡996 и ¡997 г.г.), VII Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков-полупроводников IMFS-7 (г. Ростов-на-Дону, 1996 г.), Международ-

ной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Севастополь, 1996 г.), 41 международном коллоквиуме по мехатронике (г. Ильменау, Германия. 1996 г.), Международной конференции по материалам ЮАМ-97 (г. Страссбург. Франция. 1997 г Л

Публикации и вклад автора.

По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, в которых изложены основные положения диссертации. Основные результаты получены автором самостоятельно. Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, содержит 140 страниц машинописного текста. 29 иллюстраций. 6 таблиц Библиография включает 124 наименования.

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, представлены научная новизна и практическая ценность проводимых исследований, изложены основные положения. выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа литературных данных показано, что создание новых принимающих полупроводниковых структур возможно на основе использовании соединений А1ПВ(/. Одним из вариантов анализирующих детекторов являются кристаллы ОаАх, Оа8Ь, ¡и Аз, имеющие объемы от 6 до 60 см2, а также многослойные структуры АЮаАБ/СаАБ/АЮаАз (1п или БЬ), С а 1 п А О а А я/ О а I п Ав. АЮаБЪ/ОаБЬ/АЮаБЬ, (}а!п$Ь/Са5Ь/Са1п5Ь, С-аЛзБЬЛш^'СаАзйЬ, 1пАй?)Ь/|ПАз/1г1Аз5Ь так и СаАь/АЮаАз (1н или 5Ь), ОаАБ/ОашАь, СаБЬ/АЮаБЬ, Оа5Ь/Оа1п$Ь, [пАБ/'ОаАчЯЬ, ^АбЛпАз/ТпА^Ь. Многослойные детекторы состоят из основной структуры (ОзАб, ОаБЬ,

inAs) объемом от 4 до 55 см: и наращенных тройных (GalnAs, AlGaSb, GalnSb, InAsSb) полупроводниковых слоев толщиной до 150 мкм, как с двух сторон, так и только с одной стороны. Трехком-понснтные слои выращивают методом зонной перекристаллизации градиентом температур для совершенства гетероперехода. Они являются «барьером» для вылета аннигиляционных фотонов из чувствительной области детектора, что увеличивает объем полезной информации и существенно упрощает аппаратную линию. Корректирующими добавочными детекторами из-за своей более высокой разрешающей способности, но малого объема, они могут использоваться и в качестве основного анализатора. Это определило первую цель работы.

Кроме того, на основе анализа библиографических данных сформулированы требования к СПКМ, эксплуатируемым в специфических условиях, включающих комбинированное воздействие высоких температур, статических и быстропеременных давлений, высокочастотных вибраций, радиационных (нейтронных и электронных потоков, 7-квантов), коррозионных и других факторов.

Перспективные СПКМ должны обладать высокими температу-ро- и радиационной стойкостью, коэффициентом полезного действия, элекфической и механической прочностью; малыми гигроскопичностью и зависимостью эксплуатационных параметров от времени и термобарических воздействий; отсутствием в широком температурном интервале внутренних паразитных резонансов; возможностями согласования с информационными системами регистрации и обработки сигнала; повышенными надежностью, точностью, воспроизводимостью, а также широким диапазоном конструкционных решений. Выполнение этих требований оказалось невозможным для ряда СПКМ, успешно работающих в других отраслях промышлен-

ности. Конкуренцию им составили СПКМ. имеющие повышенную температуру точки Кюри (Тк) (точки перехода из пара- в сешето-электрическое состояние) и. как следствие, высокие предельные рабочие температуры (Траб.преД.). Показано, что основными «поставщиками» таких СПКМ являются соединения и твердые растворы пяти групп иа основе:

- титаната-цирконата свинца со структурой типа перовскита сТГ!1бпред =250...300 °С;

- титаната свинца со структурой типа перовскита с Т„д = 350...400 "С:

- метаниобата свинца и других соединений со структурой калиево-вольфрамовой бронзы с Траб11рел = 300...350 °С:

- висмутсодержащих со слоистой перовскитоподобной структурой с Трзб.ярел.— 350...800 °С;

- метаниобата лития со структурой типа псевдоильменита сТра.5 пр-д > 1000 °С

В работе приводятся основные электрофизические характеристики этих СПКМ, показаны их преимущества и недостатки и делается выеод о том, что наиболее перспективными для работы в качестве основ активных элементов измерительных преобразователей являются СПКМ на базе сложных композиций, включающих ниоба-ты щелочных металлов, ниобаты-титаиаты 81, титаиаты (131, На), (¡31, Са) и их модификации. Тот факт, что эти материалы не содержат токсичного свинца, также немаловажен с точки зрения «экологического комфорта» при манипуляциях с ними.

Обладая высокими Тк (600... 1200 °С), Тгабп№1 (400...1000 °С), стабильностью основных характеристик при одновременном воздействии высоких температур (500...800 °С) и давлений (до 300 МПа);

практическим отсутствием временного старения, достаточно выраженным пьезоэффектом, характеризующим эффективность преобразования механической деформации в электрическое напряжение и наоборот (к, = 0,3...0,45; (Ьз 12... 100 пКл/Н); повышенной пьезо-чувствительностью ^33 = 20...30 мВм/Н) за счет относительно высоких йзз при низкой диэлектрической проницаемости £Гзз/е<) (50...380); хорошим согласованием элементов с внешней цепью по электрическому сопротивлению (за счет низких е'зз'е» и высокой скорости звука Ук > 6 км/с в отдельных составах); возможностью маневра толщиной пьезоэлсмснта (за счет высоких Ук), что особенно важно при работе на высоких и сверхвысоких частотах; бесконечной (в некоторых случаях) анизотропией свойств (кДР -> <»'), ёззМз] со), в совокупности с экстремально низкой механической добротностью (От < 10), обеспечивающей высокую разрешающую способность и узкую диаграмму направленности измерительных преобразователей; низкими диэлектрическими потерями ^о < 2 %) и высокой коэрцитивной силой, определяющими их повышенную электрическую прочность; негигроскопичностью и устойчивостью к действию большинства кислот, - эти материалы становятся незаменимыми для диагностики аппаратуры АЭС. К тому же их отличают высокие метрологические характеристики в сочетании с повышенной (по сравнению с известными СПКМ) радиационной стойкостью (допустимые дозы реакторного облучения - флюенс нейтронов - Ю20 нейтр./см2, электронов - 1015 электр./см2, у-облучения ~ 2 ТО' рад; для сравнения: плотность потока нейтронов в активной зоне ядерно-

„„ ______„____________1^12 ш14 - ,2 . . . _ _____

I и рсагиира 1_иыавллс1 ш ..ли неиф/см , допустимые дизы иилу-

чения известного промышленного СПКМ (ЦТС-19) - 7-1017 нейтр/см2; 1,9-1014 электр./см2; 1,5-107 рад).

Но, несмотря на перспективность таких СПКМ, они не нашли широкого применения из-за нетехнологичности: повышенной чувствительности электрофизических параметров к термодинамической предыстории получения (сырью, способам синтеза, спекания, механической обработки, поляризации и т.д.). Это обстоятельство требует поиска оптимальных технологических решений в проблеме создания совершенной технологии получения СПКМ с требуемыми свойствами. Это и определило вторую из основных целей работы.

Во второй главе описаны методы получения и исследования физических свойств полупроводниковых и сегнетопьезокерамиче-ских материалов, предназначенных для работы в условиях АЭС.

В основу получения полупроводниковых материалов был положен метод ЗПТГ с гомогенизацией градиентом температуры и зашитой подложек от термического травления. Оказалось целесообразным разделить этапы гомогенизации и ЗПТГ. Первый этап проводился при Т = 8 50 --950 °С в отсутствие подложек СаЯЬ, ¡nЛs. Рабочий диапазон температур второго этапа роста эпитаксиальных слоев (550 -650 °С) был определен на основе визуального наблюдения процесса растворения кристаллов в слитке шихты.

Разработано оригинальное нестандартное оборудование, в том числе: нагреватели для эпитаксии твердых растворов в поле температурного градиента с переменным направлением, кассеты поршневого и сдвигового типа.

Разработаны оригинальные методы формирования плоской зоны капиллярным заполнением расплавом зазора между полупроводниковыми пластинами.

Исследование ГШ м а! ер налов проводилось с привлечением следующих методик:

- для определения качественного и количественного анализа образцов полученных составов использовался метод рентгеноспек-трального анализа на установке "СатеЬах";

- кристаллическое совершенство определялось с привлечением рентгеноструктурных методов на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3 на излучении Си Ка и электронографического метода на просвечивающем электронном шпсроскопе при ускоряющем напряжении 16—25 кВ;

- люминесцентные свойства выращенных гетероструктур проводились в ОКБ ЭП (г. С.-Петербург). В процессе исследований снимался спектр фотолюминесцентного излучения, а также его интенсивность. По спектрам фотолюминесценции были экспериментально определены ширины запрещенных зон полученных слоев;

- для всех образцов проводились исследования холловской подвижности электронов ц.

Синтез СПКМ осуществлялся методом твердофазных реакций. Условия синтеза выбирались на основе данных термогравиметрических и рентгенофазовых исследований. Спекание осуществлялось методом горячего прессования (ГП) (диски диаметром 10 и высотой 1 мм). Выбор режимов ГП производился по усадочным кривым и корректировался в соответствии с данными микроструктурного анализа. Поляризация производилась в полиэтилсилоксановой жидкости ПЭС-5 при 140 °С в течение 15...20 минут в поле напряженностью 5...6 кВ/мм.

Микроструктурные исследования осуществлялись на металлографическом и электронном микроскопах. Диэлектрические, пьезоэлектрические и упругие характеристики определялись в соответст-

вии с ГОСТ 12370-72, прочность - методом сжатия дисков плоскими штампами.

В третьей главе были проведены расчеты термодинамических параметров многокомпонентных твердых растворов (МТР). Для расчета фазовых равновесий и других термодинамических параметров в многокомпонентных системах АИ1ВУ в данной главе был развит квазихимический метод парного взаимодействия для регулярных растворов, где концентрации бипарных соединений принимаются равными концентрации ближайших пар, входящих в раствор. Параметр решетки, коэффициент термического расширения (КТР) и ширина запрещенной зоны рассчитывались по известной интерполяционной методике. На основе критерия устойчивости многокомпонентного твердого раствора по отношению к диффузии проанализирована устойчивость МТР к спиноидальному распаду. Исследования показали, что многокомпонентные системы АШВУ подвержены спиноидальному распаду в определенных областях изопериодных составов при температуре эпитаксии. При этом склонность к распаду растет по мере удаления от точки, соответствующей бинарной подложке.

В данной главе приводятся результаты работ по получению и исследованию многокомпонентных гетероструктур на основе соединении А В . Разработаны практические рекомендаций по применению метода получения МТР изопериодных бинарных соединений

а"'в4'.

Разработанный метод экономичен, так как не требует больших количеств исходных материалов за счет небольших зон и неоднократного использования одного и того же расплава. Кроме того, го-

МОГСНИЗиЦИЯ ПрОВОДИТСЯ ОТДСЛЬНО ОТ ГТрОЦСССЗ КрНСТЗЛЛ«133111! И ПО""

этому существенно сокращается длительность полного технологического цикла.

В главе обсуждаются механизмы изменения свойств и микроструктуры МТР, прошедших облучение. Для обеспечения минимального уровня радиационных дефектов в МТР необходим термический отжиг после нейтронного облучения при температурах 850...900 °С.

Четвертая глава посвящена разработке физико-химических основ получения ВТ СПКМ для нужд АЭС, включающей три этапа: моделирование ВТ СПКМ на основе данных о физико-химических свойствах сложных оксидов - компонентов, составляющих СПКМ; выбора перспективных, химических основ; создание рациональной технологии их получения.

При моделировании ВТ СПКМ проведена классификация элементов, которые могут входить в кристаллическую решетку сложных оксидов различных структурных типов. Выбраны элементы, практически не изменяющие степень окисления в условиях синтеза и спекания (нагревание в атмосферных условиях до повышенных температур ~ 1400 °С) и не повышающие электропроводность. При рассмотрении исключены редкие и дорогостоящие элементы. Проведена сравнительная оценка монооксидов этих элементов по величине давления насыщенного пара при температуре 950 °С - средней температуре синтеза, определяющей способность сложных оксидов к нарушению стехиометрии ло более летучему компоненту и по прочности химической связи, характеризующей термическую устойчивость, т.е. способность нарушать стехиометрию по кислороду. Относительная термическая устойчивость монооксидов оценена по величинам их таи ют разрушения. На основании этих данных выбраны монооксиды и сложные оксиды с их участием, перспективные для моделирования ВТ СПКМ.

Анализ показал, что наиболее предпочтительными представляются сложные оксиды, имеющие экстремально высокие Тра6прел. Химической основой этих сложных оксидов является метаниобат лития с рекордно высокой среди известных ссгнетоэлектриков Тк (Тк > 1200 °С).

Получение плотной и прочной сегнетопьезокерамики на основе метаниобата литая затруднено из-за роста в ней крупных кристаллитов и, как следствие, саморазрушения образцов. Установлено, что причиной саморазрушения является резко анизотропное сжатие вторично рекристаллизовшшых зерен при охлаждении вследствие анизотропии теплового расширения при фазовых переходах, в результате чего термические напряжения превышают предел упругости и прочности.

С целью повышения механической прочности керамики в модифицированный метаниобат лития на стадии его синтеза дополнительно сверх стехиометрии в шихту вводят 0.5...2,0 вес. % БЮг. Предполагалось, что эта добавка в сочетании с входящим в шихту оксидом лития образует легкоплавкую эвтектику. Это позволит перейти от твердофазного спекания синтезированных порошков к спеканию с участием жидкой фазы, которая может существенно сдержать рост зерен и способствовать формированию мелкозернистой керамики с прочными межзеренными границами. В таблице приведены основные характеристики известного и разработанного материалов.

Таблица.

Концентрация 5102, Ртм э Срас-Ю"0, О, сЬгЮ12,

вес.% г/см" Па мкм Кл/Н

известный материал 4,48 42,5 8,4 7,4

0,5 4,52 54,0 6,2 8,1

1,0 4,59 68,2 4,1 9,3

1,5 4,60 71,0 3,6 10,6

2,0 4,51 57,6 7,8 7,3

Полученные экспериментальные результат показали, что введение 5Ю2 существенно (~ 50 град.) снижает температуры синтеза и спекания известного материала (для него Т сият - 750...760 °С. Т - 950...960 °С), приводит к резкому измельчению структуры (более чем вдвое изменился средний размер зерен Э), повышению плотности (ртм.Х прочности (сг) иьезомодуля (ёзз). При этом лучшие (оптимальные) характеристики реализовались при концентрации 8Ю2 ~ 1,5 вес. %.

В работе анализируются известные способы получения СПКМ -обычная керамическая технология (ОКТ) и ГП, включающие твердофазный синтез, формование заготовок с последующим спеканием без давления (ОКТ), либо пол действием извне приложенного давления (ГП). Показано, что ни один из известных способов не позволяет получать СПКМ с оптимальными целевыми характеристиками.

Предлагается другая схема получения новых ВТ СПКМ на основе метаниобата лития, по которой формование заготовок осуществляют под действием статических, динамических или вибрационных нагрузок (горячее формование заготовок - ГФЗ) в условиях высоких

температур, по не превышающих температуру начала рекристаллизации пресс-порошка данного состава.

Для определения оптимальных условий ГФЗ была исследована кинетика уплотнения разработанного материала. Работа была выполнена на установке горячего прессования типа УГПЭ-20. Анализировались кривые расширения-сжатия формованных из синтезированных порошков заготовок диаметром 12 и высотой 7 мм. Изучат относительные изменения усадки (высоты образца), фиксируя ход верхнего пуансона индикатором линейных перемещений. Так как масса и площадь поперечного сечения образца в процессе термообработки изменялись значительно меньше, чем высота, этими изменениями пренебрегали, учитывая сравнительно-оценочный характер проводимых исследований. При этом заготовки подвергались обжигам под давлением 20 МПа при 100...1150. °С (AT = 25 °С) с фиксацией изменений линейных размеров при каждой температуре. Выдержка при каждой температуре - 5 минут. Нагрев образцов до необходимых температур осуществлялся со скоростью - 3,0103 град/час в неизотермических условиях (вместе с печью). В противном случае (при внесении образца в разогретую печь) из-за неравномерного распределения температуры по объему образца и развития в связи с этим механических напряжений образцы разрушались. Учитывая повышенную склонность керамики на основе метаниобата лития к термоудару, этот эффект был исключен используемой методикой эксперимента.

Показано, что область интенсивного уплотнения материала простирается от 750 до 850 °С. Наибольшая скорость изменения соответствует температуре 800 "С, которая и выбрана в качестве ТГф3. Вариация давления ГФЗ (10...50 МПа) показала, что наиболее опта-

мальным является давление 30 МПа, обеспечивающее наилучшие свойства материала.

Показаны преимущества ГФЗ - низкие температуры спекания, высокие плотность и механическая прочность, оптимальные электрофизические свойства изделий, высокая производительность, простота и дешевизна технологического процесса, возможность изготовления изделий «в размер» (или с малым припуском на механическую обработку). Способ позволяет также автоматизировать процесс, объединив в одном цикле синтез, формование и спекание, что существенно экономит производственные площади, электроэнергию, основные средства, материалы и трудозатраты.

Кроме того, в четвертой главе рассмотрены пути улучшения технологичности разработанных материалов и, как следствие, повышения воспроизводимости их свойств. Предложены варианты получения материала, сочетающие ГФЗ с последующей OKT. Это позволило еще более повысить плотность и прочность керамики и оптимизировать ее микроструктуру; значительно уменьшается разброс значений электрофизических параметров материала, особенно внутри одной партии или одного крупногабаритного блока.

Основные результаты и выводы.

1. Разработана методика расчета термодинамических и электрофизических параметров полупроводниковых материалов для гамма-спектрометров.

2. Исследованы закономерности роста эпитаксиальных слоев твердых растворов CalnSb, GalnAs на подложках GaAs, InAs и GaSb.

3. Разработаны методика и аппаратура получения высокоэффективных датчиков, фотоприсмникоБ и устройств для регистрации и измерения различных физических величин.

4. Рассчитаны термодинамические параметры МТР на основе соединения АИ1В,/. Определены области термодинамической устойчивости исследуемых гетеросистем. Существование твердых растворов в эшх областях подтверждено экспериментом.

5. На основании анализа библиографических данных сформулированы требования к СПКМ, предназначенным для работы в условиях АЭС.

6. Проведено моделирование ВТ СПКМ и выбраны химические основы, перспективные для создания ВТ СПКМ с целевыми характеристиками.

7. Разработан новый ВТ СПКМ, электрофизические параметры которого отвечают требованиям, предъявляемым к СПКМ, эксплуатируемым в качестве активных элементов измерительных преобразователей диагностической аппаратуры АЭС.

8. Разработаны метод для получения нового материала с оптимальными характеристиками, сочетающий твердофазный синтез, горячее формование заготовок и спекание без давления.

9. Рассмотрены пути улучшения технологичности и, как следствие, воспроизводимости свойств разработанного материала. Выбраны технологические регламенты, обеспечивающие минимальный разброс электрофизических парамецюв разрабо энного материала.

Основные результаты диссертации изложены и опубликованы в

работах:

1. Аракелян Ф.О., Мусгафинов Э.Н. О методике выбора площадок для строительства АЭС в сейсмических районах. // В кн. Атомные электрические станции. Изд-во ^Энергия», 1977 г. с. 59-63.

2. Оценка воздействия Ростовской АЭС на окружающую среду. Коллектив авторов Ростовской АЭС под общей редакцией Мус-тафинова Э.Н. Изд-во «Харюв», 1992 г. - 87 с.

3. Муравьев В.П., Рончинский А.Б., Богданов В.IL Майборода В.В., Мустафинов Э.Н., Гохман All. Реакторное отделение атомной станции с автономным охлаждением систем безопасности. Авторское свидетельство СССР №952018 , кл. F 28 С 1/00. 1981 г. Опубликовано в Б.И., 1981, № 53. Приоритет с 4 января 1981 г.

4. Муравьев В.П., Мустафинов Э.Н. Башенная градирня. Авторское свидетельство СССР .V« 1191722, кл. F 28 С 1/00, 1981 г. Опубликовано в Б.И. 15.11.85 jN'a 42. Приоритет с 29 июня 1983 г.

5. Алфимова Д.Л., Лунин Л.С., Мустафинов Э.Н. Влияние облучения и отжига на свойства пятикомпонентных гетероструктур соединений A" 'Bv. Материалы 8-го Межнационального совещания. Июнь 1998 г. Москва, с. 212-214.

6. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. High efficiency concentrator solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop for mechatronick. Ilmenau, Germany. May 1998, p. 39-40.

7. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. Efficience solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop. Werkrenge der mechatroriik. 1998, Ilmenau, Deutscliland.

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРА ТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Применение многокомпонентных твердых растворов на основе АП,ВУ в оптоэлектронике и их физико-химические свойства.

1.2. Высокотемпературные пьезокерамические материалы Состояние проблемы.

1.3. Перспективы развития высокотемпературного материаловедения.

2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ

2.1. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1.1. Аппаратно-методические особенности получения многокомпонентных твердых растворов А1ПВУ на основе ГпАБ, ОаАБ, Са8Ь.

2.1.2. Химическая обработка исходных материалов

2.1.3. Температурно-временные режимы получения

2.1.4. Нанесение контактной сетки. 52 2.2. АППАРАТУРА, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ СПКМ.

2.2.1. Синтез (контроль и подготовка сырья, выбор оптимальных режимов синтеза).

2.2.2. Спекание. 56 Обычный метод. 56 Метод горячего прессования. 58 Сопоставление методов.

Экспериментальная установка.

2.2.3. Изготовление измерительных образцов.

2.2.4. Поляризация.

2.2.5. Методы исследования образцов СПКМ. 65 Определение плотности. 65 Рентгенографические исследования. 65 Микроструктурный анализ. 65 Определение электрических и механических характеристик.

3 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

3.1. Исследование электрофизических, термодинамических параметров и фазовых равновесий твердых растворов АКгаАв, ОаГпАБ, АЮаЭЬ, [пАбБЬ

3.1.1. Соединения Оа1п8Ь/1пА8, ГпАзЗМпАз.

3.1.2. Соединения ОаЬгАз/ОаАз, АЮаАв/ОаАз, АЮаЗМ^Ь, (ЗаЬгёЬ/СтаЗЬ.

3.2. Экспериментальные уравнения ликвидуса (Т С).

3.3. Коэффициенты распределения легирующих элементов.

3.4. Стабильность твердых растворов под облучением.

3.5. Спинодальная поверхность в условиях облучения.

3.6. Влияние скорости введения повреждений на метастабильность твердого раствора

4 СЕГНЕТОПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕМАТЕРИАЛЫ

4.1. Выбор направлений исследований, химической основы и рациональной технологии получения высокотемпературного пьезокерамического материала

4.2. Разработка состава и способа получения материала с экстремально высокой рабочей температурой.

4.3. Пути улучшения технологичности разработанного материала, повышения воспроизводимости его свойств, пьезочувствиельности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬ ТА ТЫ И ВЫВОДЫ

Важнейшей проблемой решения вопросов безопасности атомных станций является разработка надежных систем управления, контроля и диагностики параметров эксплуатируемых реакторов. Одними из основных элементов таких систем являются измерительные преобразователи. Характерные условия их работы в ядерных энергетических установках: высокая температура, давление и воздействие радиационных облучений - накладывают ограничения на применение многих из них, успешно работающих в других областях промышленности.

Оценку состояния активной зоны реактора проводят, регистрируя в теплоносителе концентрацию радиоактивных благородных газов, радионуклидов йода и продуктов их распада. Для измерения спектра гамма-излучения используют полупроводниковые структуры Ое(1л) или Ыа1(Т1). Эти детекторы требуют охлаждения до температуры жидкого азота и достаточно сложной и дорогостоящей электронной аппаратуры. Создание новых принимающих полупроводниковых структур возможно на основе твердых растворов соединений АШВУ (ОаАз, Оа8Ь

И 1ПА8).

В последнее время в связи с открытием новых пьезоэлектрических материалов резко возрос интерес к пьезоэлектрическим преобразователям и датчикам на их основе. Основные преимущества таких преобразователей: высокие чувствительность, жесткость, надежность и большой диапазон конструктивных возможностей. Кроме того, пьезоэлектрические преобразователи имеют сравнительно высокую радиационную стойкость. Так, пьезокерамика не изменяет своих свойств при

17 2 флюенсе нейтронов 10 нейтр./см , что значительно выше потоков, существующих в активной зоне реактора.

В связи с этим диссертационная работа, посвященная разработке физико-технических основ получения новых материалов для преобразователей контрольно-измерительных приборов, надежно работающих в сложных и ответственных условиях атомных электростанций (АЭС), является весьма актуальной и представляет практический интерес.

Целью настоящей работы является исследование технологических особенностей при разработке новых полупроводниковых и сегнетопье-зокерамических материалов, а также способов их получения для создания на их основе приборов текущей диагностики и неразрушающего контроля узлов и агрегатов АЭС, работающих в условиях радиации и термосиловых нагрузок.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- экспериментальные исследования кинетики роста и свойств получаемых материалов;

- расчет термодинамических и электрофизических параметров полупроводниковых (ПП) материалов для гамма-спектрометров;

- разработка методики и аппаратуры получения высокоэффективных датчиков, фотоприемников и устройств для регистрации и измерения различных физических величин с точностями, превышающими в других методах;

- прогнозирование, поиск и создание новых высокотемпературных, радиационностойких сегнетопьезокерамических материалов (СПКМ) для датчиков, работающих до температур порядка 1000 °С

17 2 при флюенсе нейтронов порядка 710 нейтр./см ;

- разработка способов получения таких материалов с оптимальными характеристиками.

Научная новизна работы:

- проведен расчет термодинамических и электрофизических параметров ПП материалов для гамма-спектрометров;

- теоретически и экспериментально исследованы закономерности роста АЮаБЬССаБЬ), Са1пАз(ОаА8), Оа1п8Ь(Оа8Ь), ОаАз8Ь(1пА8), 1ПА88Ь(1ПА5);

- проведен термодинамический расчет фазовых равновесий в системах Оа-1п-8Ь, АЮа-БЬ, Оа-Гп-АБ;

- проведен анализ устойчивости твердых растворов АЮаБЬ, АЮаАБ, Оа1пАБ и ГпАбЗЬ к «критическим» условиям радиационного облучения;

- осуществлено моделирование высокотемпературных (ВТ) сегне-топьезокерамических материалов (СПКМ) и экспериментально получен новый материал с целевыми параметрами.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработанная термодинамическая модель описания фазовых равновесий на основе метода парной аппроксимации регулярных растворов для твердых и жидких фаз дает возможность определять состав исходных материалов для получения твердых растворов АЮаБЬСОаБЬ), Оа1пА8(СаА8), Оа1п8Ь(Оа8Ь), Оа1п8Ь(1пА8) с заданными свойствами.

2. Разработанный метод зонной плавки температурным градиентом (ЗПТГ) позволяет получать тройные твердые растворы

Оа1п8Ъ(<ла8Ь), Оа1п8Ь(1пА8), АЮа8Ъ((5а8Ь), Оа1пАБ(СаАз) с требуемым распределением компонентов и высоким кристаллическим совершенством.

3. Скорость роста эпитаксиальных слоев Оа1п8Ь-Оа8Ь, Оа1п8Ь-1пА8, АЮа8Ь-Оа8Ь и ОаГпАз-ОаАБ постоянного состава возрастает с увеличением толщины зоны (1)в кинетическом (0 < 1 < 50 мкм), достигает максимума в смешанном (50 < 1 < 100 мкм) и уменьшается за счет испарения летучих компонентов (8Ь, Аб) в диффузном (1 > 100 мкм) режимах.

4. Твердые растворы АЮаАБ, АЮа8Ь, СЫпАв, 1пАб8Ь устойчивы к «критическим» условиям радиационного облучения, а порядок безотказной работы данных гетеросистем существенно выше, чем у существующих соединений.

5. Установленные связи состав-структура-свойства позволяют надежно моделировать высокотемпературные СПКМ с повышенной механической прочностью.

6. Разработанный метод горячего формования заготовок позволяет оптимизировать электрофизические характеристики высокотемпературных СПКМ.

Практическое значение работы.

Разработан метод выращивания гетероструктур для высокочувствительных гамма-спектрометров.

Разработаны радиационностойкие сегнетопьезокерамические материалы для датчиков на их основе, работающие при температурах по

17 2 рядка 1000 °С и флюенсе нейтронов порядка 7-10 нейтр./см , а также способ их получения.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах лаборатории физики полупроводников ВИ НГТУ, проблемной лаборатории микроэлектроники НГТУ, в НИИ атомного машиностроения; Третьей и Четвертой Всероссийских конференциях с международным участием «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (г. Таганрог, 1996 и 1997 г.г.), VII Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков-полупроводников 1МР8-7 (г. Ростов-на-Дону, 1996 г.), Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Севастополь, 1996 г.), 41 международном коллоквиуме по мехатро-нике (г. Ильменау, Германия, 1996 г.), Международной конференции по материалам ЮАМ-97 (г. Страссбург, Франция, 1997 г.).

Публикации и вклад автора.

По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, в которых изложены основные положения диссертации. Основные результаты получены автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, содержит 140 страниц машинописного текста, 29 иллюстраций, 6 таблиц. Библиография включает 124 наименования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТА ТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Разработана методика расчета термодинамических и электрофизических параметров полупроводниковых материалов для гамма-спектрометров.

2. Исследованы закономерности роста эпитаксиальных слоев твердых растворов Оа1п8Ь, ОаЬгАз на подложках СаАв, 1пАб и ваБЬ.

3. Разработаны методика и аппаратура получения высоко эффективных датчиков, фотоприемников и устройств для регистрации и измерения различных физических величин.

4. Рассчитаны термодинамические параметры МТР на основе соединения АИ1ВУ. Определены области термодинамической устойчивости исследуемых гетеросистем. Существование твердых растворов в этих областях подтверждено экспериментом.

5. На основании анализа библиографических данных сформулированы требования к СПКМ, предназначенным для работы в условиях АЭС.

6. Проведено моделирование ВТ СПКМ и выбраны химические основы, перспективные для создания ВТ СПКМ с целевыми характеристиками.

7. Разработан новый ВТ СПКМ, электрофизические параметры которого отвечают требованиям, предъявляемым к СПКМ, эксплуатируемым в качестве активных элементов измерительных преобразователей диагностической аппаратуры АЭС.

8. Разработаны метод для получения нового материала с оптимальными характеристиками, сочетающий твердофазный синтез, горячее формование заготовок и спекание без давления.

1. Аракелян Ф.О., Мустафинов Э.Н. О методике выбора площадок для строительства АЭС в сейсмических районах. // В кн. Атомные элек трические станции. Изд-во «Энергия», 1977 г. с. 59-65.

2. Оценка воздействия Ростовской АЭС на окружающую среду. Кол лектив авторов Ростовской АЭС под общей редакцией Мустафинова Э.Н. Изд-во «Харюв», 1992 г. 87 с.

3. Муравьев В.П., Мустафинов Э.Н. Башенная градирня. Авторское свидетельство СССР № 1191722, кл. F 28 С 1/00, 1981 г. Опубликовано в Б.И. 15.11.85 № 42. Приоритет с 29 июня 1983 г.

4. Алфимова Д.Л., Лунин Л.С., Мустафинов Э.Н. Влияние облучения и отжига на свойства пятикомпонентных гетероструктур соединений AmBv Материалы 8-го Межнационального совещания. Июнь 1998 г. Москва, с. 212-214.

5. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. High efficiency concentrator solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop for mechatronick. Ilmenau, Germany. May 1998, p. 39-40.

6. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. Efficience solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop. Werkrenge der mecha tronik. 1998, Ilmenau, Deutschland.

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

8. Алферов Ж.И. Полупроводниковые гетерострукгуры. (Обзор) // ФТП. 1977,-Е. 11,№ 11. с. 2072-2083.

9. Долгинов Д.М., Елисеев П.Г., Исмаилов И. Инжекционные излуча-тельные приборы на основе многокомпонентных полупроводниковых твердых растворов // Итоги науки и техники. Радиотехника. -М.; ВИНИТИ, 1980, т. 21, с. 3-115.

10. Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в эпитак-сиальных слоях полупроводников // М.; 1985, 159 с.

11. Лозовский В.Н. Зонная плавка градиентом температуры // М.; 1975, -240 с.

12. Васильев М.Г., Вигдорович В.Н., Селин A.A., Ханин В.А. Оценка положения фазовых границ «расплав-кристалл» в пятикомпонент-ных системах на примере системы Al-Ga-In-P-As // ЖФГ. 1983,т. 57, N10, с. 2434-2435.

13. Осинский В.И., Привалов В.И., Тихоненко О.Я. Оптоэлектронные структуры на многокомпонентных полупроводниках // Минск., Наука и техника, 1981, с. 208.

14. Фотоприемники и фотопреобразователи // Под ред. Акад. Алферова Ж.И., проф. Шмарцева Ю.В. -Л.; Наука. 1986, с. 37-63.

15. Романенко В.Н. Управление составом полупроводниковых слоев // М.; 1978,- 191 с.

16. Марина Л.И., Нашельский А.Я., Колесник Л.И. Полупроводниковые фосфиды AmBv и твердые растворы на их основе. // М.; 1974, -232 с.

17. Под редакцией Калдиса Э. Актуальные проблемы материаловедения. М. Мир, 1983, - 274 с.

18. Мильвидский М.Г. Полупроводниковые материалы в современной электронике. М.; Наука, 1986, - 144 с.

19. Ondra Т., Ito R., Ogasawara N. Thermodinamic theory of 111-V semi conductor ternary solid solution // Jap. J Appl. Phys. 1986, v. 25, N 1, -p. 82-89.

20. Андреев B.M., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитак сия в технологии полупроводниковых приборов. М.; Советское ра дио, 1975,-328 с.

21. Joullie A., Gautier P. The Al-Ga-Sb ternary phase diagram and it s appli cation to solution growth // J. Cryst. Growth. 1979, v. 47, N 1,-p. 100-108.

22. Kozo O., Kazno N., Ytaro M. Experiments and calculation of the Al-Ga-Sb ternary phase diagram // J. Electroshem. Soc. 1979, v. 126, N 11,p. 1992-1997.

23. Дедекаев Т.Т., Крюков И.И., Лидейкис Т.П., Царенков Б.В., Яков лев Ю.П. Фазовая диаграмма Al-Ga-Sb для жидкой эпитаксии // ЖТФ. 1978, т. 48, № 3, с. 599-605.

24. Lendvay Е. Ternary AH1BV antimonides // Prog. Cryst. Growth and Charact. 1984 v. 8, N 4, p. 371-425.

25. Стрельченко С.С., Лебедев В.В. Соединения AmBv: Справочник. -М.; Металлургия, 1984, 144 с.

26. Tokuzo S., Takao Н., Akiza Т., Minoru Н. Highly efficient p-GaSb-n-GaixAlxSb photodiodes // Appl. Phys. Lett. 1978, v. 32, N 6,-p. 376-378.

27. Tokuzo S., Toshio M., Akizo T. p(Ga,Al)Sb/ Lightly doped n(In,Ga)Sb heterojunction photodiode // Jap. J. Appl. Phys. 1984, v. 23, N 5.-p. 658-659.

28. Корольков В.И., Михайлова М.П. Лавинные фотодиоды на основе твердых растворов полупроводниковых соединений AU1BV // ФТП. 1983, т. 17, №4, с. 569-582.

29. Радуцан С.И., Вернер В.Д. Руссу Е.В., Радуцан Г.И. Некоторые ас пекты применения фосфида индия в микроэлектронике.

30. В кн.: Полупроводниковые материалы и приборы. Кишинев: Штиница, 1987, с. 3-29.

31. Ананаев К., Атаджанов К., Беркелиев А., Мелебаев Д., Назаров Н. Фотопреобразователи на основе варизонных GaixAlxAs(Sb) струк тур //Солнечн. фотоэлектри. энерг. Ашхабад, 1983. - с. 256-263.

32. Долгинов С.Г., Ильин М.А., Михайлова Н.Г., Рашевская Е.П. Элек трические и оптические свойства твердых растворов GaxInixAsyPiy, легированных Те, Sn, Ge. // ФТП 978, 122,с. 343-346.

33. Крутоголовов Ю.К., Кунакин Ю.И., Мирзабаев М. Высокоэффек тивные каскадные фотогенераторы в системе In-Ga-As-P. Тез. докл. V Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах. 1990, т. 11, с. 135-136.

34. Уфимцев В.Б., Акчурин Р.Х. Фозико-химические основы жидко фазной эпитакссии. М.; Металлургия, 1983, - 222 с.

35. Shigenobu Y., Masayuki A., Osami W., Satoshi K., Tesuro S. Realibility of high redianse InGaAsP/InP LED s operating in the 1,2-1,3 nm wavelrngth // IEEE J/Quantum Electron. 1981, v. 17, N 2.-p. 167-173.

36. Кейси X., Паниш M. Лазеры на гетероструктурах. -М.; Мир, 1981, т. 1.

37. Вигдорович В.Н., Селин А.А., Ханин В.А. Анализ зависимости свойств от состава для пятикомпонентных твердых растворов // Изв. АН СССР. Неорган материалы. 1982, т. 18, № 10,-с. 1697-1699.

38. Аскарян Т.А. «Исследование гетеросисьтем на основе пятикомпо нентных твердых растворов AinBv» Диссерт. 1980, Новочеркасск, с. 112-187.

39. Лозовский В.Н., Лунин Л.С. «Пятикомпонентные твердые растворы соединеий AmBv». Ростов-на-Дону, 1992 г.

40. Kawanishi Н., Suziki Т. Liquid phase epitaxial growth of AlGa(iX) xIn(iX)AsyP(iy) pentanary on (100) GaAs substrate using two-phase solution technique. Appl. Phys. Lett., 1984, v. 45, N 5, p. 560-562.

41. Сысоев И.А. «Метод зонной перекристаллизации градиентом тем пературы в технологии оптоэлектронных приборов на основе много компонентных полупроводниковых соединений АШВУ» // Кандидатская диссертация. Новочеркасск, 1993, - 120 с.

42. Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. Новые высокоэф фективные пьезокерамические материалы. Ростов-на-Дону, Изд-во РГУ, 1983, -156 с.

43. Данцигер А.Я., Разумовская О.Н., Резниченко JI.A., Дудкина С.И. Высокоэффективные пьезокерамические материалы. Оптимизация поиска. Ростов-на-Дону, Изд-во "Пайк", 1995, - 96 с.

44. Данцигер А.Я., Разумовская О.Н., Резниченко JI.A. и др. Высоко эффективные пьезокерамические материалы. Справочник.- Ростов-на-Дону, Изд-во АО "Книга", 1994, 30 с.

45. Чернышков В.А. Физические свойства пьезокерамики метаниобата лития и твердых растворов на его основе. Автореферат кандидатсой диссертации. - Ростов-на-Дону, 1990, - 26 с.

46. Чернышков В.А., Бондаренко Е.И., Кудинов А.П., Крутько В.М., Биятенко Ю.Н., Резниченко JI.A. Поведение поликристаллического метаниобата лития при комбинированном воздействии высоких температур и статических давлений. В сб. материалов

47. Всесоюзного совещания "Диэлектрические материалы в экстремальных условиях". Черноголовка, 1990, т.2, с. 33-42.

48. Трофимов А.И. Пьезоэлектрические преобразователи статических нагрузок. М.: Машиностроение, 1979, 211 с.

49. Трофимов А.И. Ультразвуковые системы контроля искривлений технологических каналов ядерных реакторов. -М. Энергоатомиз-дат, 1994, 230 с.

50. Селин A.A., Ханин В.А., Вигдорович В.Н., Васильев M.JI. "Темп кристаллизации многокомпонентных твердых растворов соединений типа AmBv // Физическая химия. 1984 т. 27, № 3, с. 854-858.

51. Шевченко А.Г. Разработка физико-химических основ получениямногокомпонентных твердых растворов на основе ЫАз в поле температурного градиента. Кандидатская диссертация, Новочеркасск, 1996.

52. Алфимова Д.Л., Лунин Л.С., Мустафинов Э.Н. Влияние облучения и отжига на свойства пятикомпонентных гетероструктур соединений А1ИВУ. Материалы 8-го Межнационального совещания. Июнь 1998, г. Москва, с. 212-214.

53. Аскарян Т.А. "Исследование гетеросистем на основе пятикомпо нентных твердых растворов АШВУ". Кандидатская диссертация, 1980, Новочеркасск, с. 112-187.

54. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Аскарян Т.А. "Термодинамический анализ устойчивости пятикомпонентных твердых растворов соеди нений АШВУ "Неорганические Материаллы, 1989, т. 25, № 4,с. 540-546.

55. Лозовский В.Н., Лунин Л.С.,. Аскарян Т.А. Перспективные применения пятикомпонентных гетероструктур на основе соединений АШВУ в интегральной оптоэлектронике // Тезисы доклада XII Всесоюзной конференции по микроэлектроники Тбилиси. 1987, ч. 7,с. 45-46.

56. Лунин. Л.С., Шевченко А.Г. Технология получения многокомпонентных материалов электронной техники из жидкой фазы в поле температурного градиента // Тезисы докладов молодежной научно-технической конференции, Москва, 1994, с. 56.

57. Лунин Л.С. Шевченко А.Г. Получение и исследование многокомпонентных твердых растворов AmBv методом ЗПГТ для авиокос-мической техники // Тезисы докладов молодежной научно-технической конференции, Москва, 1995, ч. 3, с. 13.

58. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. Москва, "Металлургия", 1987 г.

59. Лунин Л.С., Овчинников В.А., Казаков В.В., Шевченко А.Г. Особенности локальной кристаллизационной очистки многокомпонентных полупроводников методом движущегося растворителя. // Тез. докл. 30 мая-1 июня Н.Новгород, с. 17-18, 1995 г.

60. Лунин Л.С., Шевченко А.Г. Применение метода возмущений для расчета фазовых равновесий в многокомпонентных твердых растворах // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Таганрог, 1994, ч.1, с. 13.

61. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. High efficiency concentrator solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop for mechatronick. Ilmenau, Germany. May 1998, p. 39-40.

62. Cauvin, R. and Martin, G., Radiation iduced solid solution destabilization in Al based alloys. In Solid-solid Phase Transformations, AIME, in press;

63. Лунин Л.С., Шевченко А.Г. Технология получения многокомпонентных материалов электронной техники из жидкой фазы в поле температурного градиента // Тезисы докладов молодежной научно-технической конференции, Москва, 1994, с. 56.

64. Лунин Л.С., Шевченко А.Г. Получение и исследование многокомпонентных твердых растворов АШВУ методом ЗПГТ для авиокос-мической техники // Тезисы докладов молодежной научно-технической конференции, Москва, 1995 , ч. 3, с. 13.

65. Лозовский В Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. Москва, "Металлургия", 1987 г.

66. Лунин Л.С., Овчинников В.А., Казаков В.В., Шевченко А.Г. Особенности локальной кристаллизационной очистки многокомпонентных полупроводников методом движущегося растворителя. // Тез. докл. 30 мая-1 июня Н.Новгород, с. 17-18, 1995 г.

67. Лунин Л.С., Шевченко А.Г. Применение метода возмущений для расчета фазовых равновесий в многокомпонентных твердых растворах // Тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Таганрог, 1994, ч.1, с. 13.

68. Alphimova D.L., Lunin L.S., Mustaphinov E.N. Efficience solar cells for mechatronick. 2-nd Polish-Germany Workshop. Werkrenge der mecha-tronik. 1998, Ilmenau, Deutschland.

69. Фесенко Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество. М.: Атомиздат, 1972, - 247 с.

70. Современная пьезоэлектрическая керамика /Проспект фирмы "Vernitron", США, 1982, РД-9247.

71. Резниченко Л.А. Фазовые переходы и физические свойства твердых растворов n-компонентных систем на основе ниобата натрия. // Кандидатская диссертация. Ростов-на-Дону. 1980 г. 300 с.

72. Зацаринный В.П. Прочность пьезокерамики. Ростов-на-Дону, РГУ, 1978, - 208 с.

73. Gratton M.F., Goodchild R., Juravel L., Woolley J. Electron. Mater. 8, 25, 1979.

74. Panish M., Hegems M. In Progress in Solid State Chemistry 1972.

75. Gratton M.F., Woolley J. Electrochen. Soc. 127, 55, 1980.

76. Takenada N., Inoue M., Shirafulji J., Inuishi J., Phis. D 1988.

77. Pessetto J., Stringfellow G. Cryst. Growth. 62, 1, 1983.

78. A.Marbeuf, J.C.Guillaume International Meeting on the Relationship Between Epitaxial Grewth Conditions and the Properties of Semiconductor Epitaxial Layers, Frans Aug 30.-Sept 1, 1982 Journal Physics 12, 43.

79. Cremaux B. International symposium on GaAs 1979.

80. Woolley J., Gillett S. Proc. Phys. Soc. 1959.

81. Woolley J., Thumes M., Thompson A. Physics 1969.

82. Antupas G., Moon R. Electrochem. Soc. 1974.

83. Stringfellow G., Greene P. Phys. Chem. Solids 1969.

84. Yan-Kuin Su. "Liquid-phase-epitaxial growth of ternary InAsSb" 1985.

85. Стрельченко С.С. Бондаро Г.В. Тестова Н.А. "Термодинамический анализ взаимодействия в системе InAsSbClH и получение эпитакси-альных слоев InAsSb" 1984.

86. Mohammed К., Carosso F. High-detectisity InAsSb/InAs ingrared (1,84,8) detectors, 1986.

87. Матвеев Б.А. Михайлова М.П. Слабодчиков H.H. Смирнов H.H. "Лавина умножения в р-п-переходе на основе InAsSb", 1979.

88. Kaufman L., Bernstein H. Computer Calculation of Phase Diagrams N.York 1970.

89. Bocquet J.L. Statistical models of solid solutions. Orsay. 1980 .

90. Haken H., Synergistics Berlin, Springer, 1978.

91. Landauer R. Stabilitiy in the disipative steady state. Physics Today, Nov 1978.

92. BARBU A. and ARDELL, A. J. Irradiation induced precipitation in NiSi alloys, Scripta Met., 9,1975, p. 125-35.

93. Wilkes P., Lioun K. Y. , Lott R.G. Comments on radiatin inducted phase instability, Rad. Eff, 29, 1979.

94. Bocquet J.L., Martin G. Irradiation induced precipitation a thermodynamical approach J. Nucl. Mat., 83,1973.

95. Okamoto P.R., Rehn L.E. Radiations induced segregations in binary and ternary alloys J.Nucl.Mat, 83, 1979.

96. Martin G., Radiations induced solute redistribution ,Phil. Mag., A38, 1973 .

97. Нолфи Ф.В. Фазовые превращения при облучении. Металлургия, Челябинск, 1989.

98. Балховитянов Ю.Б., Рудая Н.С., Юдаев В.И. "Влияние обработки поверхности подложки на начальные стадии образования пленок арсенида галлия" // Неорганические материалы 1993 том 29, № 1, с. 21-24.

99. Лунин Л.С., Казаков В.В., Сысоев И.А., Шевченко А.Г. Взаиморас творение А1 и Ga в атмосфере чистого водорода при ЗПГТ // Тезисы конференции второго Российского научно-технического семинара Москва 1994 с. 7-8.

100. Селин А.А., Ханин В. А., Вигдорович В.Н., Васильев М.Л." Темп кристаллизации многокомпонентных твердых растворов соедине ний типа A3BV // Физическая химия 1984 том 27 № 3 с. 854-858.

101. Шевченко А.Г. Разработка физико-химических основ получения многокомпонентных твердых растворов на основе InAs в поле тем пературного градиента. Кандидатская дис. Новочеркасск, 1996.

102. В.Н. Лозовский, Л.С. Лунин Пятикомпонентные твердые растворы соединений А3ВУ . Ростов-на-Дону 1992 .

103. Т.А. Аскарян "Исследование гетеросистем на основе пятикомпонентных твердых растворов AmBv" Кандидатская диссертация, 1980, Новочеркасск, с. 112-187.

104. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. Пер. с Япон ского, М., "Энергия", 1976. 336 с.

105. Одеман Дж. Уплотнение сухих керамических порошков В сб. "Ке рамика" (Сб-к трудов 1 и П конференций британского и голландского керамических обществ). Пер. с англ., М., 1967, "Металлургия", с. 75-86.

106. Резниченко Л.А., Донскова Т.В., Разумовская О.Н., Комаров В.Д., Иванова Л.С., Шилкина Л.А., Алешин В.А. Спекание ниобатной пьезокерамики из тонко дисперсных поршков. Изв. АН СССР, сер.неорг.материалы, 1990, т.26, вып. 10, с. 2190-2193.

107. Lars Ramqvist, Powder Met., 9, 17, 1,1966.

108. Крупин A.B. Прокатка металлов в вакууме. М., "Металлургия", 1974,-242 с.

109. Разумовская О.Н., Комаров В.Д., Резниченко Л.А., Рудковская Л.М., Шилкина Л.А., Фесенко Е.Г. Получение высокоплотной сверхпроводящей керамики Y Ва Си О. В сб. "Проблемы ВТСП", ч. 11, Ростов-на-Дону, 1991, Изд. Ростовского госуниверситета,с. 3-31.

110. Клевцов А.Н., Резниченко Л.А., Зацаринный В.П. Получение вы сокопрочной сверхпроводящей керамики состава Y Ва Си О.1. Там же, с. 32-51.

111. Клевцов А.Н., Зацаринный В.П., Чернышков В.А. Прочность керамических материалов с высокотемпературной сверхпроводимостью.- Там же, с. 52-55.

112. Фесенко Е.Г., Бондаренко Е.И., Комаров В.Д., Клевцов А.Н., Смотраков В.Г. Обзор новых технологических приемов пьезокерамического производства. В сб. "Физика диэлектриков и полупроводников", - Волгоград, 196, с. 40-62.

113. Резниченко Л. А., Чернышков В.А., Комаров В.Д., Клевцов А.Н. Рост зерен и спекание метаниобата лития. Изв. РАН, сер. неорган, материалы, 1988, т.24, N 9, с. 1559-1565.

114. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых ве ществ. М.: Стройиздат, 1971, -17 с.

115. Зацаринный В.П. Прочность пьезокерамики. Ростов-на-Дону, РГУ, 1978. - 208 с.

116. Кингери У Д. Введение в керамику. М.: Изд. литературы по строительству. Издание 2-е, 500 с.

117. Кайнарский И.С. Процессы технологии огнеупоров. М.: Металлургия, 1969, - 300 с.

118. Найдич Ю.В. Порошковая металлургия, 1964, N 1, с. 5-7.

119. Найдич Ю.В., Лавриненко И.А. Порошковая металлургия, 1967, N9, с. 32-35.

120. Красовский А.Я. Физические основы прочности, Киев: Наукова Думка, 1977, - 192 с.

121. Угрюмова М.А. Влияние стеклообразующих окислов на механическую прочность пьезокерамики ЦТС-19. В кн. Пьезо- и сегне-томатериалы и их применение, Материалы семинара. М.: МДНТП,1401972,-с. 19-23.

122. Клейне Р.З., Фрейденфельд Э.Ж. Некоторые закономерности модифицирования сегнетоэлектрических материалов стеклом. Там же, 1975, с. 95-97.