автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Теплофизические свойства микросистем на основе структур "карбид кремния на изоляторе"

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ СВЯЗЬ С ЭФФЕКТАМИ МАСШТАБИРОВАНИЯ. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ И

АКТЮАТОРЫ.

1.1. Процессы теплопередачи и их проявления на микроуровне.

1.1.1. Теплопроводность в твердых телах.

1.1.2. Теплопроводность и конвекция в газах.

1.1.3. Тепловое излучение.

1.2. Аналогия электрических и тепловых процессов.

1.3. Критерии эффективности работы датчиков и актюаторов и их связь эффектами масштабирования.

1.4. Обзор существующих тепловых датчиков и актюаторов.

1.4.1. Терморезистивный датчик температуры.

1.4.2. Тепловой датчик потока (термоанемометр).

1.4.3. Тепловой датчик давления.

1.4.4. ИК-микроизлучатель.

1.4.5. Тепловой микрореактор для аналитико-технологических систем.

1.4.6. Термомеханический актюатор.

1.5 Постановка задачи работы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР «КАРБИД КРЕМНИЯ НА ИЗОЛЯТОРЕ» ДЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ И

АКТЮАТОРОВ.

2.1. Разработка базовых вариантов технологического процесса получения структур «карбид кремния на изоляторе» для теплофизических микроприборов

2.1.1. Требования к материалам.

2.1.2. Микронагреватель на мембране.

2.1.3. Микронагреватель на балках.

2.2. Исследование характеристик и способов управления электрофизическими свойствами слоев карбида кремния.

2.3. Исследование оптических свойств слоев БЮ.

2.4. Исследование радиационной стойкости слоев БЮ.

ГЛАВА 3. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ МИКРОСИСТЕМ.

3.1. Механизмы преобразования тепловой энергии.

3.1.1. Преобразование: тепловая энергия - механическая энергия.

3.1.2. Преобразование: тепловая энергия - электрическая энергия.

3.1.3. Преобразование: тепловая энергия - энергия излучения.

3.2. Аналитический вывод системы уранений В АХ микронагревательной структуры.

3.3. Электротепловая модель микронагревательной структуры. 3.4. Размерный эффект теплоотдачи.

3.5. Тепловые эффекты масштабирования.

3.6. Расчет динамических параметров микронагревательной структуры.

3.7. Моделирование тепловых полей и механических напряжений в микронагревательной структуре.

3.7.1. Распределение температуры и термомеханических напряжений в тонкой мембране.

3.7.2. Распределение температуры и термомеханических напряжений в структуре на балках.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ

МИКРОСИСТЕМ.

4.1. Анализ вольт-амперных характеристик тепловых микросистем.

4.2. Определение удельного коэффициента латеральной теплопроводности тонких слоев карбида кремния.

4.3. Экспериментальная проверка размерного эффекта теплоотдачи.

4.4. Измерение частотных параметров микронагревателей.

4.5. Определение частотных параметров микронагревательной системы.

4.6. Исследование термомеханических свойств микронагревательных систем на основе карбида кремния.

ГЛАВА 5. ПРИБОРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ДАТЧИКОВ И

АКТЮАТОРОВ.

5.1. Терморезистивный преобразователь температуры.

5.2. Чувствительные элементы датчиков потока и вакуума.

5.3. Инфракрасный микроизлучатель.

5.4. Скальпель с нагреваемой режущей кромкой.

5.5. Тепловой микрореактор для аналитических целей.

5.6. Термомеханический микроактюатор.

Актуальность работы

В связи с постоянным ростом степени интеграции элементов в микроэлектронных изделиях, а также созданием приборов силовой и СВЧ-электроники с повышенными требованиями к таким функциональным параметрам, как произведение "плотности тока на напряжение" и "мощности на частоту", все более острой становится проблема диссипации избыточного тепла, выделяющегося при работе таких устройств [1]. В большинстве приборов твердотельной электроники повышение температуры кристалла является вредным фактором, а отвод избыточного тепла осуществляется через подложку по нормали к поверхности. В тоже время при создании ряда изделий микросистемной техники - миниатюрных датчиков и актюаторов, построенных на принципах передачи и преобразования тепловой энергии важно, в ряде случаев, иметь эффективную тепловую изоляцию элементов от корпуса прибора и окружающей среды, что позволяет обеспечить требуемые функциональные параметры, например, точность или быстродействие сенсоров, а в случае актюаторов их экономичность [2].

В изделиях микросистемной техники существенной становится латеральная теплопередача в кристалле и теплоотдача в окружающую газовую среду, что требует применения новых расчетных моделей при оптимизации конструкций. Кроме того, возникает задача математического описания процессов преобразования тепловой энергии в другие виды, важные для обеспечения функционирования микросистем. Для повышения надежности и увеличения срока службы теплофизических микросистем с учетом их малых размеров необходимо, например, иметь методику оценки возникающих в них термомеханических напряжений, в том числе, в динамических режимах работы [3,4].

Особой проблемой, возникающей при проектировании и создании микросистем, является адекватный учет эффектов масштабирования и размерных факторов. Анализ эффектов масштабирования позволяет прогнозировать изменения функциональных параметров системы при пропорциональном изменении геометрических размеров элементов. Влияние размерных факторов может проявляться в изменениях параметров и свойств системы при уменьшении ее размеров до некоторых значений, сопоставимых с некоторыми характеристическими физическими параметрами. Традиционные представления о тепловых процессах, как об относительно медленных и трудно поддающихся управлению, сформировавшиеся в макромире, теряют свою значимость при переходе на микроуровень [5]. Управляемые нагрев и охлаждение ограниченных микрообъемов можно осуществлять с довольно большой скоростью, в первую очередь благодаря проявлению эффектов масштабирования и размерных факторов.

Для создания рабочих элементов теплофизических сенсоров и актюаторов требуется применение особых материалов и их композиций, работающих в условиях высоких температур и больших механических напряжений. В качестве такого базового материала в настоящей работе был выбран карбид кремния (81С), а основой для большинства выполненных исследований и созданных микроприборов являлась структура "карбид кремния на изоляторе" (8Ю01). Это обусловлено сочетанием в БЮ ряда важных качеств: устойчивость к воздействию высоких температур; теплопроводность, сопоставимая с теплопроводностью меди; высокая механическая прочность (твердость, упругость); химическая и радиационная стойкость; низкая окисляемость на воздухе и приемлемая электропроводность. Все это делает перспективным создание микроприборов на БЮ, в том числе, работающих в экстремальных условиях эксплуатации [6,7].

Настоящая работа является составной частью научно-исследовательских работ, выполняющихся на кафедре "Микроэлектроники" и в "Центре микротехнологии и диагностики" Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" в области изучения теплофизических свойств микросистем, создаваемых в рамках Государственного оборонного заказа, межвузовских научно-технических программ, а также по заказам отечественных и зарубежных организаций (табл. 1.1).

Целью работы являются комплексные исследования теплофизических свойств структур "карбид кремния на изоляторе", разработка и создание на их основе сенсоров и актюаторов, использующих процессы теплопоглощения и тепловыделения.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ тепловых размерных эффектов и эффектов масштабирования в условиях микросистем.

2. Исследование теплофизических свойств тонких слоев карбида кремния в структурах "карбид кремния на изоляторе".

3. Исследование термомеханических и инерционных свойств теплофизических микросистем на основе карбида кремния.

4. Разработка и создание сенсоров и актюаторов на основе карбида кремния, использующих процессы теплопоглощения и тепловыделения.

Научная новизна работы заключается в том, что в результате комплексного исследования 2В и ЗЭ микросистем на основе структуры "карбид кремния на изоляторе" определены тепло- и электрофизические свойства слоев 81С, установлен размерный эффект теплоотдачи, а также определены и систематизированы значения масштабных факторов для Ю и ЗЭ теплофизических микросистем, что позволило сформировать научно-обоснованный подход к разработке конструкций микросенсоров и актюаторов, в основе функционирования которых лежат процессы тепловыделения и теплопоглощения.

К наиболее оригинальным, впервые полученным научным результатам, представленным в диссертационной работе, относятся следующие:

1. Установлено, что при создании структур «карбид кремния на изоляторе» наиболее эффективным технологическим параметром управления электрическими свойствами карбида кремния является температура подложки, к вариация которой (300-1000 °С) позволяет изменять поверхностное сопротивление пленок получаемых методом ионно-химического осаждения, более чем на два порядка (от 5 до 1000 кОм) и почти на порядок (от 2-\0~4 до 1.2-Ю-3 К-1) - температурный коэффициент сопротивления (ТКС), причем повышение температуры подложки приводит к снижению ТКС слоев БЮ.

2. Установлен размерный эффект теплоотдачи заключающийся в том, что теплоотдача через газ, в случае преобладания величины тепловой диффузионной длины над характерными размерами миниатюрного твердотельного источника тепла, определяется как величина, пропорциональная характеристическим линейным размерам источника, а не площади его поверхности.

3. Осуществлена систематизация масштабных факторов для тепло-физических 20- и ЗО-микросистем с учетом размерного эффекта теплоотдачи.

4. Установлено, что для 20 теплофизических микросистем при нахождении их в газовой среде тепловая постоянная времени микросистемы пропорциональна ее линейным размерам, а в условиях вакуума, когда преобладает латеральная теплопередача в твердом теле, пропорциональна квадрату линейных размеров.

5. Определено значение коэффициентов теплоемкости (1600 Дж/кг-К при Т = 400 К) и латеральной теплопроводности (А, = 140 Вт/м-К при Т = 400 К) тонких слоев БЮ в широком интервале температур.

6. Установлено, что наибольшее механическое напряжение, возникающее при тепловом расширении микронагревательной структуры, приходится на основание микробалки и составляет 1100 МПа, что в несколько раз ниже предельно допустимых значений механических напряжений, характеризующих разрушение материала.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментально установлено и теоретически обосновано, что в условиях отсутствия вынужденной конвекции, если характеристический размер миниатюрного источника тепла меньше характеристической длины теловой диффузии в газе, то теплоотдача в газовую среду определяется как величина, пропорциональная линейным размерам источника, а не площади его поверхности.

2. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено для двумерных теплофизических микросистем влияние изменения условий теплоотдачи на эффекты масштабирования, проявляющееся в том, что в условиях воздушной среды тепловая постоянная времени твердотельного миниатюрного источника тепла пропорциональна его линейным размерам, а в условиях вакуума, когда преобладает латеральная теплопередача в твердом теле, пропорциональна квадрату линейных размеров и, поэтому, влияние уменьшения линейных размеров микронагревательного элемента на постоянную времени наиболее резко проявляется в условиях вакуума.

Практическая ценность работы

К результатам, имеющим наибольшую практическую ценность следует отнести:

1. Оптимизацию технологических режимов получения слоев Б^С методом ионно-химического осаждения (ИХО) для практического использования в качестве температурочувствительных и нагревательных слоев в сенсорах и актюаторах.

2. Разработку вариантов технологических процессов, позволяющих формировать микронагреватели на основе БЮ мембранных и балочных конструкций с толщинами слоев от 0.8 мкм.

3. Исследование оптических, электрических и инерционных свойств ИК-микроизлучателей (микроглобаров).

4. Исследования механических и частотных параметров термоактюаторов на основе карбида кремния.

10

5. Разработку конструкции, технологии и изготовления образцов термомеханического микроактюатора, терморезистивного датчика температуры, чувствительных элементов датчиков потока и вакуума, ИК-микроизлучателя, скальпеля с прогреваемой режущей кромкой и микрореактора для аналитико-технологических микросистем.

Результаты диссертационных исследований являлись составной частью НИР и НИОКР, выполняемых в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" (СПбГЭТУ). Получены акты об использовании результатов диссертационной работы в части применения создаваемых структур "карбид кремния на изоляторе" в качестве радиационно-стойких датчиков температуры (ЭНПО "Специализированные электронные системы, г. Москва) и ИК-микроизлучателей (Центр технологий микроэлектроники, г. Санкт-Петербург).

Таблица 1.1.

Результаты диссертационной работы, являющиеся составными частями НИР и

НИОКР, выполняемых в С11613 ГУ.

Объект НИОКР Заказчик исследования

Датчики Контракт №22/01 от 01.06.01. Минпромнауки РФ. температуры Микросенсорные системы измерения МНТП "Научное и потока температуры, давления, потока в экс- приборостроение". тремальных условиях эксплуатации. 2001-2002г.

Государственный контракт № 85 от Минобразования РФ.

ИК-микро- 06.06.01. Высокостабильный широко- МНТП "Электроника" излучатель полосный инфракрасный микроизлучатель для оптических систем со сверхэкстремальными условиями эксплуатации. 2001-2002г.

Международный контракт Глобал Трэйд Альянс

ИК-микро- 840/02068539/СМГО-85 от 01.02.2001. Корпорейшн, Инк. излучатель Исследование и разработка миниатюр- 2001г., США. Заказ ных аналитических и диагностических организации. устройств для медицинских, аналити- ческих и промышленных применений.

Договор на создание НТП №6043/ Минобороны РФ.

Термокоагу- ЦМИД-83 от 01.01.2000г. Поисковые 2000-2001г. лирующий исследования по созданию прогревае- Государственный скальпель мой режущей кромки у лейкосапфиро-вых скальпелей. оборонный заказ.

Государственный контракт № 301- Минпромнауки РФ.

ПЦР-микро- 28(00)-П от 14.01.2000. Интегрирован- 1999-2000г. ФЦНТП реактор ные кластерные технологические "Исследования и микросистемы и микроинструмент. разработки по приоритетным направлениям науки и техники".

Результаты работы программы "МЗЯ УЯ" показывают, что с помощью трех нагревателей возможно поддержание постоянной температуры по длине лезвия скальпеля в заданном температурном диапазоне от 60 до 80 град.С. Установлено наиболее благоприятное положение нагревателей, при котором температура погруженного в ткань конца лезвия укладывается в заданный диапазон. Наиболее неблагоприятное распределение температуры возникает в случае, когда граница воздух-ткань находится примерно по середине каждого из нагревателей. Для этих случаев на рис. 5.16 приведены графики распределения температуры для скоростей движения скальпеля. Для графика на рис. 5.16в средние температуры второго и третьего нагревателей меньше заданных из-за увеличения площади поверхности охлаждения и ограничения, накладываемого программой на мощность источника питания. При увеличении мощности источника питания эти температуры достигаю заданных. Время готовности к работе скальпеля составляет две секунды и зависит от мощности источника питания. Необходимая мощность источника питания определяется при полном погружении лезвия в ткань, и при нормальных скоростях движения скальпеля (5. 10 мм/с) составляет20.25 Вт.

Следует учесть, что теплопроводность коагулированной ткани ниже, чем некоагулированной, что приводит к уменьшению охлаждения лезвия в ткани в процессе работы и вызывает более лучшее сглаживание температуры, чем представлено выше.

Расчет максимальной разности температур между двумя сторонами лезвия

В связи с тем, что нагреватели расположены только с одной стороны лезвия, следует убедиться, что на другой стороне лезвия температура не будет значительно ниже.

Известно, что температурный градиент обратно пропорционален теплопроводности среды. По данным расчета, средний градиент температуры в ткани на границе с лезвием составляет 100 К/мм. Теплопроводность материала лезвия в 60 раз больше теплопроводности ткани, поэтому градиент температуры в лезвии от одной боковой стороны к другой будет 100/60 = 1.67 К/мм. Учитывая, что толщина лезвия равна 0.5 мм, получаем ДТ = 1.67-0.5 = 0.83 К -разность температур между двумя сторонами лезвия скальпеля.

Разработка конструкции нагреваемого скальпели

В качестве материала лезвия выбран сапфир (Д^О.ч) из-за его высокой прочности, теплопроводности и изоляционных свойств. Расположение нагревательного элемента и датчика температуры на одной стороне лезвия невозможно из-за его малой площади. Ранее проведенные расчеты показали, что возможно размещение нагревательного элемента и датчика температуры на разных сторонах лезвия [46]. Это не приводит к заметной задержке регулирования и распределения температуры. Причем, датчик температуры расположен симметрично относительно нагревательного элемента на другой стороне лезвия. Многозонный датчик температуры обеспечивает возможность измерения местных температур на отдельных участках лезвия. Его изготовление с использованием технологии микроэлектроники важно для исключения загроможденности инструмента, в том числе по месту хирургического воздействия. Многоканальная схема регулятора температуры при многосекционном выполнении нагревательного элемента обеспечивают дифференцированное подведение мощности к различным участкам лезвия по сигналу обратной связи по температуре соответствующей секции датчика.

Нами были разработан два варианта технологического процесса: масочный процесс, с формированием элементов топологии нанесением через контактную маску, и процесс с использованием метода фотолитографии. Как показали проведенные ранее [30] расчеты, для поддержания равномерной температуры по всей длине лезвия необходимо использовать не менее двух независимо нагреваемых секций, расположенных по длине лезвия (для лезвия длиной 25 мм). В масочном процессе изготовлялось лезвие с тремя секциями микронагревателей и датчиков температуры. В фотолитографическом процессе изготовлялось двухсекционное лезвие.

Первоначально предполагалось использовать одни и те же элементы не только для измерения (благодаря высокой температурной чувствительности), но и для нагрева (благодаря стабильности этого материала). Однако высокое удельное сопротивление слоев карбида кремния не позволяет получить заданную мощность нагрева при использовании безопасного низковольтного источника питания. Кроме того, для получения выделяемой нагревателями мощности порядка 30 Вт (для проведения коагуляции при полном погружении лезвия скальпеля в ткань и скорости движения лезвия 2.3 см/с необходимая электрическая мощность составляет 25.30 Вт) при напряжении источника питания 12 В токи нагревателей должны быть около 2 А. Возникающее при этом падение напряжения на питающих проводах, шинах и контактах не позволяют нагревателю выполнять роль стабильного датчика температуры [6]. Поэтому приходиться вводить независимые датчики температуры с низкими токами питания.

Нагревательный элемент

Мощность, выделяемая в нагревательном элементе, рассчитывается по формуле: где: и-питающее напряжение, В;

Я-общее сопротивление нагревателей, Ом.

Так как нагревательный элемент состоит из трех одинаковых частей, то мощность ,выделяемая в каждой части равна:

Р^Р/З.

Сопротивление каждого нагревателя:

Ъ=з*и2/р.

Учитывая вышесказанное находим сопротивление каждого нагревателя: ЯгЗТ22/20=21.5 0м.

Расчет поверхностного сопротивления производится с учетом требований, обусловленных применением масочного способа и расположением нагревательного элемента вдоль режущей кромки. Применение масочного способа ограничивает пределы достигаемого коэффициента формы 0.1< Кф< 0.35.

Поверхностное удельное сопротивление рассчитывается по формуле: Я; / Кф= 21.5 / 0.3 = 71.7 Ом.

Исходя нз требований к параметрам трехсекционного микронагревательного элемента и учитывая конкретные условия изготовления, был выбран резистивный материал кермет К-50С, который позволяет обеспечить требуемое удельное поверхностное сопротивление (720м) на сильноразвитой поверхности (которая ограничивает возможность получения слоя толщиной меньше 0.3 мкм) и имеет малое значение ТКС.

Датчики температуры

Для исключения погрешности измерения температуры, ток через датчики температуры не должен превышать 5 мА, чтобы предотвратить саморазогрев датчиков. Поэтому, при напряжении на датчике температуры 9 В, он должен иметь сопротивление не менее 1.8 кОм. Карбид кремния позволяет получить данное значение сопротивления при заданных коэффициентах формы. Кроме того, слои карбида кремния обладают необходимой температурной чувствительностью и стабильностью электрических параметров во времени:

Я = Кф • Ра - 0.3 • 104 = 3 кОм, где ра - поверхностное сопротивление пленки карбида кремния [89-91].

Токопроводящие элементы

Три пленочных нагревателя сплава К50-С, расположенные на лезвии скальпеля, имеют три питающих и один общий выводы. Минимальная площадь сечения токопроводящих дорожек рассчитывается исходя из предельно допустимой плотности тока, равной 10-10 А/см [6] и их электрического сопротивления. Электромиграция меди при протекании токов, близких к критическим, можно не опасаться, так как лезвие скальпеля рассчитана на короткий срок службы. Максимальная ширина токопроводящих дорожек ограничиваться размерами сапфирового лезвия и для общего проводника составляет 2 мм. Исходя из этого рассчитываем необходимую толщину токопроводящих дорожек ( для Л - 5105 А/см2, 1 ■---= 2 А): с1 = 8ССЧ /Ь = 1ш;1Х/(.1*Ь) = 2/(5-105 0.2) = 0.2 мкм , Я =1/1

-'сеч. чпах'-1) где: Б сеч.- площадь сечения проводника металлизации, Л- плотность тока через проводник металлизации, Ь- ширина проводника металлизации, с1- толщина проводника металлизации.

Топологический чертеж конструкций трех- и двухсекционного термокоагулирующего лезвия представлены на рис. 5.17 и 5.18, соответственно.

Рис. 5.17. Конструкция трехсекционного лезвия.

В качестве материала двухсекционного нагревательного элемента выбран слой хрома с подслоем ванадия исходя из заданных требований к источнику питания, технологических возможностей и топологических ограничений.

Роль датчика температуры выполняет слой карбида кремния, так как он обеспечивает необходимую температурную чувствительность датчиков температуры, а также обладает стабильностью параметров, хорошими механическими и электрофизическими характеристиками [32].

Рис. 5.18. Конструкция двухсекционного лезвия.

В качестве металлизации используется медь с подслоем хрома. Выбор такой системы обусловлен тем, что медь обладает хорошими проводящими свойствами, а хром обеспечивает адгезию к подложке.

Защитным покрытием служит пленка нитрида кремния, которая обеспечивает надежную электрическую изоляцию сформированных структур и позволяет увеличить срок службы микросистемы "нагреватель-датчик температуры".

Технологический процесс изготовления трехсекционыых лезвий масочным способом приведен в прил. 5.

Фотографии полученный трехсекционных лезвий показаны на рис. 5.20.

Рис. 5.20. Фотография образца трехсекционного лезвия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана технология, изготовлены и исследованы базовые элементы тенлофизических сенсоров и актюаторов на основе карбида кремния балочной и мембранной конструкций.

2. Для структуры "карбид кремния на изоляторе" определены базовые теплофизические параметры тонких слоев карбида кремния теплопроводность и теплоемкость.

3. Установлен размерный эффект теплоотдачи, основанный на зависимости теплоотдачи от линейного геометрического размера объекта (а не его площади) в условиях, когда размеры объекта сопоставимы с характеристической длиной тепловой диффузии в газе.

4. Систематизированы тепловые эффекты масштабирования и установлена зависимость тепловой постоянной времени микросистемы от геометрического размера и преобладающего механизма охлаждения.

5. На основе базового элемента - терморезистора, по технологии БЮСН, изготовлено семейство микроприборов, включающее: чувствительные элементы датчиков температуры, потока и вакуума, а также ИК-микроизлучатель.

6. Исследованы термомеханические свойства тепловых микросистем на основе 51С и создано исполнительное устройство - термомеханический актюатор.

7. На основе интеграции микронагревательных и микросенсорных элементов осуществлена разработка и изготовление экспериментальных образцов скальпеля с нагреваемой режущей кромкой и теплового микрореактора для генетического анализа.

1. Ферри Д., Эйкерс JL, Гринич Э. Электроника ультрабольших интегральных схем: Пер. с англ. М.: Мир, 1991.

2. Корляков A.B., Лучинин В.В., Никитин И.В. Размерные эффекты и эффекты масштабирования в теплофизических микросистемах // Петербургский журнал электроники. 2001, № 4, с. 54-59.

3. Корляков A.B., Лучинин В.В., Никитин И.В., Серкова М.Н. Термомеханический микроактюатор // Петербургский журнал электроники. 2001, №4, с. 65-70.

4. Концевой Ю.А., Литвинов Ю.М., Фаттахов Э.А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1982.

5. Васильев A.A., Корляков A.B., Никитин И.В. Тепловые микросистемы на основе карбида кремния // Петербургский журнал электроники. 2000, №3-4, с. 92-101.

6. Таиров Ю.М. Высокотемпературная электроника на основе карбида кремния. // Сб. науч. тр. Радиоэлектроника в СПбГЭТУ. 1995 -Вып.1. - С.87-90.

7. Лучинин В.В., Мальцев П.П., Маляков Е.П. Карбид кремния -стратегический материал электроники будущего. // Электроника: наука, технология, бизнес. -1997. №3-4. - С.61-64.

8. Б.М. Яворский, A.A. Детлаф. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. — М.: Наука, 1971.

9. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М., Энергоатомиздат, 1991.

10. Технология тонких пленок / Под ред. Майссела JI., Глэнка Р. М.: Сов. радио, 1977. - Т. 1.

11. Дульнев Г.Н., Тарновский H.H. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений. JL, Энергия, 1971.

12. Чистяков B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. М.: Энергоатомиздат, 1990.

13. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М., Госэнергоиздат, 1952.

14. Зиновьев Д.В., Бурмистров А.Н. Размерный эффект теплоотдачи. Электроника и информатика XXI век. Третья Международная научно-техническая конференция, Зеленоград, 22-24 ноября 2000г. Тезисы докладов, с. 148.

15. Тетельбаум И.М., Тетельбаум Я.И. Модели прямой аналогии.— М., Наука, 1979.

16. Ю.Д. Денискин, И.Ф. Некрасова. Применение метода моделирования для решения задач теплопроводности в электронных приборах. М., Энергия, 1969.

17. Физика тонких пленок. Том VIII. Под общей ред. Г. Хасса, М. Франкомба и Р. Гофмана. М., Мир, 1978.

18. Eric Drexler. Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. John Wiley & Sons, Inc.: New York, Chichester, Brisbane, Toronto and Singapore, 1992.

19. Ваганов В.И. Интегральные тензопреобразователи. M.: Энергоатомиздат, 1983.

20. Аш Ж. и соавторы. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. — М.: Мир, 1992.

21. Leon Benmayor. Microsystems: Consequences of their Size. MST News, 1/99, p. 27-29.

22. Кривоносое А.И. Полупроводниковые датчики температуры. М.: Энергия, 1974.

23. Ярин Л.П., Генкин A.J1., Кукес В.И. Термоанемометрия газовых потоков. J1.: Машиностроение, 1983.

24. The Two Sensor Microflown. H.-E. de Bree, P. Leussink, Т. Korthorst, M. Elwenspoek. Eurosensors X, Leuven, Belgium, 8-11 September, 1996.

25. Никитин И.В., Девьякович И.С. Интегрированная микросистема: микронагреватель датчик температуры // Тезисы докладов «научной молодежной школы по твердотельным датчикам», С-Петербург, 1998, с. 20.

26. Вакуумная техника: Справочник. /Е.С.Фролов, В.Е.Минайчев, А.Т.Александрова и др.; под общ. ред. Е.С.Фролова, В.Е.Минайчева. — М.: Машиностроение, 1985.

27. А.А.Глазков, Р.А.Милованова. Учебная лаборатория вакуумной техники. Учебное пособие для вузов. М., Атомиздат, 1971.

28. Курс общей физики. Том 1. /С.Э.Фриш, А.В.Тиморева. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952.

29. Micromechanical Thermal Sensor for Absolute Gas Pressure Measurements. G.A.Frolov, O.M.Grudin. Eurosensors X, Leuven, Belgium, 8-11 September 1996.

30. Криксунов JT.3. Справочник по основам инфракрасной техники. М.; Сов. радио, 1978.-400 с.

31. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.; Наука, 1965. 325 с.

32. Оптические свойства полупроводников. Под ред. Р. Уилларда и А. Вира. М.;- Мир, 1970. С. 47-50.

33. Calsensors properties datasheet. Calsensors corp., 1999, p.25.

34. Alex I.K. Lao, Thomas M.H. Lee, I-Ming Hsing, Nancy Y. Ip. Precise temperature control of microfluidic chamber for gas and liquid phase reactions Sensors and Actuators, 84, 2000, p. 11-17.

35. J. H. Daniel, S. Iqbal, R.B. Milington Silicon microchambers for DNA amlification // sensors and actuators A 71 (1998) 81-88.

36. Martin Hoffmann, Peter Корка, Edgar Voges. Bistable micromechanical fiber-optic switches on silicon with thermal actuators. Sensors and Actuators, 78, 1999, p. 28-35.

37. Minfan Pai, Norman C. Tien. Low voltage electrothermal vibromotor for silicon optical bench applications. Sensors and Actuators, 83, 2000 p. 237243.

38. Luchinin, A.V. Korlyakov "The Silicon Carbide-on-Insulator (SCOI) Structure as a Subject of High-Temperature Electronics". The Second European Conference on High Temperature Electronics (HITEN 97), p.3-5, September 1997, Manchester, England.

39. Baranzahi A. High temperature solid state gas sensors based on silicon carbide./ Linkoping studies in science and technology. Dissertations.- 1996,-N422,- 167 p.

40. Алтайский Ю.М., Литвинский Ю.Н. Карбид кремния как материал современной оптоэлектроники и полупроводниковой техники. Информационно-аналитический обзор. М.ЦООНТИ"ЭКОС", 1984, 55с.

41. Чепурнов В.И. Получение гомо- и гетероэпитаксиальных пленок карбида кремния и создание на их основе высокотемпературных термопреобразователей: Дисс. на соискание уч. степени кандидата технических наук. JL: ЛЭТИ, 1986,- 242 с.

42. Иванов П.А., Челноков В.Е. Полупроводниковый карбид кремния -технология и приборы. //ФТП. 1995. -Т.29, вып.11. - С. 1921-1943.

43. Лучинин В.В., Таиров Ю.М. Карбид кремния — материал экстремальной электроники / Петербургский журнал электроники, 1996, №3, с.53-78.

44. Лучинин В.В., Лютецкая И.Г., Сазанов А.П. Реактивное ионно-плазменное травление композиции «карбид кремния нитрид алюминия» // Известия ВУЗов, сер. Электроника. 1999, 13, с.3-14.

45. A.V. Korlyakov, V.V. Luchinin, I.V. Nikitin. SiC Sensors/Actuators Using Heat Release and Heat Absorption // Abstracts of III International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials. Novgorod the Great, Russia, May 24-26, 2000, p.139.

46. A.B. Корляков, B.B. Лучинин. Перспективная элементная база микросистемной техники. Микросистемная техника №1, 1999, с. 12-15.

47. Корляков A.B., Кострони C.B., Косырева М.М., Лучинин В.В., Мезенов A.B., Никитин И.В., Сазанов А.П., Сак A.B. Инфракрасный микроизлучатель на основе пленочных структур "SiC на диэлектрике". Оптический журнал, т. 68, № 12, 2001, с. 109-114.

48. A.V. Korlyakov, V.V. Luchinin, I.V. Nikitin. Silicon carbide heating microsistems // Всероссийская конференция с международным участием "СЕНСОР 2000", Сенсоры и микросистемы. Специальная сессия NEXUS. Санкт-Петербург, 21-23 июня 2000г., с.284.

49. Излучательные свойства твердых материалов. Справочник. Под ред. А.И. Шейндлина. М.;-Энергия, 1974. 671 с.

50. A.N. Saxena. Importance of Thermophysical Properties of Thin Films in ULSICs and Beyond. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. Volume 103, Number 1, January-February, 1998, p. 109.

51. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. -М.: Радио и связь, 1990.

52. Корляков А.В., Лучинин В.В., Никитин И.В. Применение SiC-микро-нагревательных систем в микросистемной технике // Микросистемная техника. 2000, № 2, с. 27-31.

53. Т. Veijola, L. Costa, М. Valtonen. An Implementation of Electrothermal Component Models in a General Purpose Circuit Simulation Program. 3rd Therminic Workshop, 21-23 September, 1997, Cannes, p. 96-100.

54. Thermally stable ohmic contacts on n-type 6H- and 4H-SiC based on silicide and carbide./ S.Liu, K.Reinhardt, C.Severt.// Silicon Carbide and Related Mat. Proc.Conf. Kyoto. Japan. 1995. Ser.N142. P.589-592.

55. Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева. Т.З. J1. "Энергия", 1976.

56. Recent advances in SiC power devices./ J.A. Cooper, M.R. Melloch, J.M. Woodall et al.// Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Mat. Proc.Conf. Stockholm. Sweden. 1997. Part 2, P.895-898.

57. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1985. -264с.

58. Е. Thielicke, Е. Obermeier. Microactuators and their technologies. Sensors and Actuators, 83, 2000, p. 115-119.

59. Иванов П.А., Царенков Б.В. SiC СВЧ полевые транзисторы: граничная частота мощность //ФТП,-1991 .-Т.25. - Вып. 11 .-С. 1913.

60. Weileun Fang, Chun-Yen Lo. On the thermal expansion coefficients of thin films. Sensors and Actuators, 84, 2000, p. 310-314.

61. Осипович Л.А. Датчики физических величин. М.: Мир, 1979.

62. Gerlinde Bedo, Werner Kraus, Rudolf Muller. Comparison of different micromechanical vacuum sensors. Sensors and Actuators, 85, 2000, p. 181188.

63. Розанов Jl.H. Вакуумная техника. M.: Высш. шк., 1990.

64. Никитин И.В. Новый активный датчик температуры и газовых потоков // Тезисы докладов Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектро-нике. С-Петербург, 30.11.99-03.12.99., с. 132.

65. R. Black, "Mass transport of A1 by momentum excharge with conducting electronics" 6th. Ann. Proc. IRPS. pp.148 (1966).

66. Палатник Л.С., Папиров И.И. Эпитаксиальные пленки. М.: Наука, 1971.

67. Палатник Л .С., Сорокин В.К. Основы пленочного полупроводникового материаловедения. М.: Энергия, 1973.

68. CRC Material Science and Engineering Handbook., p. 340.

69. Мыорарка Ш. Силициды для СБИС. М.: Мир, 1986. - 174с.

70. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции./ Под ред. Д.Поута, К.Ту, Д.Майера. М.: Мир, 1982. - 576 с.

71. Сабитов В.Х. Медицинские инструменты. М.: Медицина, 1985.

72. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. -М.: Химия, 1977.

73. Долецкий С.Я., Драбкин P.JL, Ленюшкин А.И. Высокочастотная электрохирургия. М.: Медицина, 1980.

74. Брехов Е.И., Ребизов В.Ю., Тартынский С.И., Москалик В.А. Применение плазменных потоков в хирургии. М.,1992.

75. Хромов Б.М. Лазеры в эксперементальной хирургии. Л.: Медицина, 1973.

76. Лазеры в хирургии/ Под ред. O.K. Скобелкина. М.: Медицина, 1989.

77. United States Patent 4.651.734 Doss, et. al. Mar. 24/1987 Electrosurgical device for both mechanical cutting and coagulation of bleeding.

78. Патент на изобретение RU № 2165663. Источник инфракрасного излучения / B.B. Лучинин, A.B. Корляков, С.В. Костромин, И.В. Никитин. МКИ С2 7 Н 01 L 33/00, БИ №11 от 20.04.2001, приоритет от 13.07.1999.

79. Патент на изобретение RU № 2154435. Электрохирургический скальпель / В.В. Лучинин, A.B. Корляков, И.В. Никитин, Ханс Дитер Лисс (DE), Юрген Ладеманн (DE), Фолькер Буш (DE). МКИ А 61 В 18/08, 17/32, БИ №23 от 20.08.2000, приоритет от 29.12.1998.

80. A.A. Лебедев. Центры с глубокими уровнями в карбиде кремния. Обзор. Физика и техника полупроводников, 1999, том 33, вып. 2.

81. Петашвили О.М., Цибиногин О.Г. Измерение температуры продуктов сгорания энергетических топлив. М.: Энергоатомиздат, 1984.

82. Петров A.A., Семакип В.JI. Оже-спектроскопия карбида кремния.// Известия ГЭТУ,- 1993,- Вып.457 С. 22-25.

83. Pensl G., Choyke W.J. Electrical and optical characterization of SiC.// PhysicaB. 1993. - V.195. - P.264.

84. Linan Jiang, Man Wong, Yitshak Zohar. Unsteady characteristics of a thermal microsystem. Sensors and Actuators, 82, 2000, p. 108-113.

85. Патент на изобретение RU № 2171467. Микрореактор для химического и генетического тестирования / В.В. Лучинин, A.B. Корляков, Т.М. Зимина, И.В. Никитин. МКИ G 01 № 27/00, БИ №21 от 27.07.2001, приоритет от 30.06.2000.162

86. W. Fang, H.-Ch. Tsai, Ch.-Y. Lo. Determining thermal expansion coefficients of thin films using micromachined cantilevers. Sensors and Actuators 77 (1999), p. 21-27.

87. Заявление о выдаче патента РФ на изобретение №2001128523 от 26.10.2001. Полупроводниковый термомеханический микроактюатор. Лучинин В.В., Корляков A.B., Никитин И.В.