Выписка из протокола заседания НТС (Физико­технологические принципы разработки и производства алмазных ультрафиолетовых детекторов и приборов на их основе)

«УТВЕРЖДА10» Директор мазИнвест» И. Смирнов 2016 г. ВЫПИСКА ИЗ ПРОТОКОЛА заседания НТС 000 "Производственно- технологический центр "УралАлмазИнвест" № 9 Об.04.201бг. Состав Научно -технического совета: 11 чел. Присутствовало: 10 чел. Слушали: о проведении предварительной экспертизы диссертационной работы Фещенко Валерия Сергеевича «Физико- технологические принципы разработки и производства алмазных ультрафиолетовых детекторов и приборов на их основе», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.27.01 — Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах. Фещенко В.С.

выступил с докладом о диссертации, в котором обосновал постановку задачи, объяснил полученные результаты, доложил о завершении исследований, выполненных в 000 "ПТЦ «УралАлмазИнвест», а также изложил научные положения и выводы. В ходе обсуждения Фещенко В.С. были заданы вопросы, касающиеся полученных в диссертации теоретических и практических результатов, публикаций по теме диссертации, внедрения результатов работы, на которые он дал исчерпывающие ответы. Вопросы: К.т.н., Гладченков Е.В.: Есть ли акты внедрения результатов ваших исследований, защищены ли эти результаты патентами? Ответ: - Акты внедрения получены, и они вошли в диссертацию в качестве приложения. Результаты работы защищены патентами, которые также представлены в приложении.

- Сколько у вас публикаций по теме диссертации? Ответ: - Результаты диссертационной работы изложены в 30 публикациях (из них 20 в ведущих рецензируемых научных журналах, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, во включенных в международные базы цитирования непериодических изданиях и патентах. К.ф.-м.н. Зяблюк К.Н.: Почему с повышением напряжения смещения форма спектра фоточувствительности алмазного фотодиода меняется по разному у относительно чистых алмазов (концентрация азота < 10 ) и более !8 «грязных» (концентрация азота — 10 ).

!9 Ответ: Излучение с длиной волны 240-280 нм глубоко проникает в алмаз и генерирует носители заряда с примесных центров В1 и В2. У более «грязных» (концентрация азота-10 ) алмазов, с ростом тянущего поля, !9 заряды не успевают рекомбинировать и вытягиваются с большей. глубины кристалла. У чистого (концентрация азота < 10 ) алмаза этих дефектов на 18 порядок меньше, поэтому на его чувствительность в этом диапазоне изменение величины смещения не влияет.

Излучение 180-220 нм поглощается в узком приповерхностном слое. У «грязного» алмаза поверхность сильно дефектная, с большим количеством глубоких уровней на которых сразу рекомбинируют неравновесные носители заряда и повышение напряжения смещения никак не может повлиять на сбор заряда. У чистого алмаза поверхность менее дефектная, часть электронно-дырочных пар разделяется и доходит до электродов, что видно по спектральной характеристике алмаза 11а типа. Поэтому с усилением тянущего поля, еще некоторая часть носителей имеет возможность достичь противоположного электрода, что и ведет к повышению фототока. К.ф,-м.н., с.н.с. Колюбин В.А.

- Каким образом можно адаптировать технологическое оборудование используемое для изготовления кремниевой микроэлектроники для изготовления элементов алмазной электроники? Ответ: - Технологическое оборудование используемое для изготовления кремниевой микроэлектроники можно использовать для производства приборов алмазной электроники. Но, для этого нужно решить несколько задач.

Первое - отсутствие алмазных подложек большой площади приемлемого качества. Второе это отсутствие у алмаза естественного изолирующего оксида. И третье это отсутствие мелкой легирующей примеси п-типа. Первая задача решается с помощью приспособлений для индивидуальной обработки малоразмерных алмазных пластин на некоторых этапах производства. Вторая задача решается путем создания на поверхности алмаза изолирующих слоев других материалов или созданием в алмазе захороненных легированных слоев, где уже чистый алмаз выступает в качестве диэлектрика. Третья задача в диссертации решается чисто конструкционным способом, путем 2 использования структур основанных только на чистом или легированным бором алмазе, К.ф.-м.н.

Ольшанский Д.И.: - В чем заключается технико-экономический эффект от внедрения результатов диссертационного исследования в производство? Ответ: - Внедренные в производство алмазные материалы для изготовления фотоприемных приборов нового поколения и их элементов обеспечивают создание приборов на новых физических принципах, что позволяет занять монопольное положение на внешнем и на внутреннем рынке и создать порядка 300-500 рабочих мест в высокотехнологичной области производства. Выступили: Научный консультант соискателя Малов А.Н.

- д.ф.-м.н., профессор В данной работе Фещенко В.С. были впервые проведены комплексные исследования физико-технологических основ изготовления приборов на основе алмазных материалов и на этой базе была разработана технология производства алмазных многоэлементных детекторов матричного и линейного типа, изготовлены рабочие образцы и исследованы их характеристики. Что позволило существенно продвинуть алмазное приборостроение от лабораторных экспериментов к внедрению в промышленное производство. Предложенные в работе технологические и конструктивные решения являются универсальными, соответствуют современным достижениям науки и техники в области твердотельной электроники, производства радиоэлектронных компонентов и микро- и нано- электроники, и могут быть адаптированы к технологическим и производственным возможностям предприятий промышленности.

Работа имеет как теоретическое, так и практическое значение. Представленная диссертационная работа Фещенко В.С. является законченным исследованием, и я считаю возможным рекомендовать ее к защите на диссертационном совете по специальности 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах».

Гладченков Е.В., к.т.н.: - В представленной работе дан глубокий анализ основньгх направлений разработки технических и конструкционнотехнологических решений в области алмазного приборостроения. На основе анализа автор предлагает технологию, которая позволяет изготовлять алмазные матрицы форматом 128х128, спектральным диапазоном от 180 до 270 нм, с геометрическим шумом 8,5',4, состыкованные с мультиплексором с помощью индиевых столбцов. Диссертационная работа отвечает требованиям ВАК, предъявляемым к докторским диссертациям и выбранной специальности, В связи с этим предлагаю рекомендовать диссертационную работу к защите по 3 специальности 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах».

Захарченко К.В - к.ф.-м.н.: - Работа Фещенко В.С, заслуживает положительной оценки и может быть рекомендована к защите. Во-первых, в ходе выполнения работы были получены результаты по фотоэлектрическим характеристикам алмазных одноэлементных и многоэлементных фотоприемников, что позволит широко внедрять их в таких актуальных областях науки, техники и технологии, как детектирование УФ излучения с целью обнаружения источников утечки электроэнергии, очагов возгорания, пусков боевых ракет и выстрелов из стволовой артиллерии. Большой интерес представляет дозиметрия УФ излучения в медицине, в промышленных озонаторах и космических аппаратах.

Во-вторых, научно-методическая составляющая работы связана с развитием перспективных областей и подходов к разработке перспективных направлений развития микро- и нано- электроники. В- третьих, полученные Фещенко В.С. результаты исследований имеют практическую ценность для предприятий российской промышленности и могут быть применены для производства радиоэлектронных компонентов, изделий микро- и нано- электроники и приборов на квантовых эффектах. Работа отвечает требованиям ВАК, предъявляемым к докторским диссертациям и выбранной специальности.

Поддерживаю рекомендацию работы к защите по специальности 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах». Смирнов А.И, к.т.н., директор, ознакомил присутствующих с проектом заключением по работе и рекомендовал его принять. Постановили: принять следующее заключение по диссертации. ЗАКЛЮЧЕНИЕ НТС ООО «Производственно-технологический центр «УралАлмазИнвест» по диссертационной работе Фещенко В.С. «Физико- технологические принципы разработки и производства алмазных ультрафиолетовых детекторов и приборов на их основе», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.27.01- Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах» А альность аботы В наше время идет усиленный поиск альтернативных материалов для электронных и твердотельных приборов.

Особое внимание ученые уделяют природному алмазу, который обладает уникальными свойствами и позиционируется как «материал ХХ1 века». В научной литературе опубликована информация о разработке на основе алмаза таких приборов, 4 как транзисторы и диоды, детекторы рентгеновского и ядерного излучений, варисторов, лазеров, оптоэлектронных коммутаторов, фотоэмиттеров и фотодетекторов. В тоже время, во многих областях науки и техники наблюдается стремление к освоению УФ-диапазона спектра для решения различных задач: в науке, технике, экологии и медицине, а также для разработки современной противопожарной и военной техники.