Анотація до роботи:

Банзак О. В. Методи та засоби радіаційної модифікації властивостей напів провід-никових матеріалів та приладів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.27.01 – Твердотільна електроніка. Захист відбудеться в Одеському національному політехнічному університеті, м. Одеса, 2009 р.

Дисертацію присвячено створенню та удосконаленню методів, методик та технологій керування властивостями напівпровідникових матеріалів і приладів твердотільної електроніки за допомогою іонізуючих випромінювань (ІВ). На основі теорії взаємодії ІВ з твердим тілом обрані як засіб керування (модифікації) швидкі електрони і нейтрони, гамма-кванти, визначені ефективні джерела їх генерації, розроблені технології опромінення конкретних об’єктів.

В роботі використані такі матеріали, як об’ємні монокристали та епітаксійні шари кремнію, бінарних сполук А₂В₆, А₃В₅ та їх тверді розчини. Серед приладів обрані дискретні транзистори, напівпровідникові та гібрідні інтегральні схеми, світлодіоди, лазери інжекційні та з електронним накачуванням енергії тощо.

Розроблено та удосконалено моделі фізичних процесів, що відбуваються в твердому тілі при дії ІВ, залежно від типу і вихідних властивостей матеріалів та приладів. На основі цих моделей розроблені методи та методики модифікації приладів твердотільної електроніки. Розроблені рекомендації щодо підвищення стійкості їх параметрів при експлуатації в умовах дії ІВ.

Радіаційні методи та засоби керування (модифікації) параметрів приладів твердотільної електроніки можуть стати ефективним важелем прогресу у цій галузі. Для цього в роботі створені чи вдосконалені моделі фізичних процесів впливу ІВ на конкретні нові напівпровідникові матеріали, проведені експериментальні дослідження зв’язку цих впливів з параметрами приладів, розроблені рекомендації практичного застосування результатів щодо керування їх радіаційною стійкістю.

В дисертаційній роботі проведені теоретичні і експериментальні дослідження, що дозволили розв’язати наукове завдання, яке полягає в дослідженні фізичних процесів впливу мікрочастинок з високою енергією (іонізуючих випромінювань) на напівпровідникові матеріали й прилади твердотільної електроніки та оптоелектроніки, розробці науково обгрунтованих методів, методик і технологій керування (модифікації) їхніми властивостями.

Головні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному.

1. Підтверджено експериментально і науково обгрунтовано пороговий характер дії

іонізуючого випромінювання (ІВ) на електрофізичні властивості напівпровідникових матерніалів.

Наукова новизна полягає у визначенні граничних значень дози й енергії для певного типу мікрочастинок, при досягненні яких дія іонізуючого випромінювання переходить від модифікації (поліпшення) до деградації (погіршення) властивостей виробів.

2. Удосконалено моделі, що описують процеси зміни електричних і структурних властивостей виробів під дією іонізуючих випромінювань.

Наукова новизна полягає в тому, що одна з моделей спрощує розрахунок змін концентрації носіїв заряду при відомих характеристиках радіаційних дефектів. Друга модель забезпечує більшу адекватність описання процесу каскадного розмноження в кристалі радіаційних дефектів. На її основі розроблена методика розрахунку утворення й умов відпалу радіаційних дефектів в одно- і багатокомпонентних монокристалах.

3. Науково обгрунтовано причини різної радіаційної стійкості властивостей об'ємних монокристалів і системи епітаксійних шарів з підкладкою.

Наукова новизна результатів даних досліджень полягає у можливості урахування залежності радіаційної стійкості об’ємних монокристалів і епітаксійних шарів від співвідношення їхніх властивостей.

4. Визначені деякі нові фізичні процеси й механізми, що забезпечують радіаційну модифікацію властивостей напівпровідникових дискретних приладів і інтегральних мікросхем.

Наукова новизна полягає в обгрунтуванні причин різної радіаційної стійкості активних і пасивних елементів, що входять до складу мікросхем. В основі таких розходжень лежать механізми радіаційної модифікації електричних і структурних властивостей кремнію.

5. Знайшли подальший розвиток теоретичні і експериментальні методи дослідження фізичних явищ і механізмів радіаційної модифікації приладів оптоелектроніки на основі твердих розчинів сполук груп А₂В₆, А₃В₅. На цій підставі удосконалено модель процесів радіаційної модифікації властивостей фоторезисторів на основі Cd_1-хHg_хTe.

6. На основі отриманих наукових результатів запропоновано методику вибору типу і режимів опромінення дискретних та інтегральних приладів, фоторезисторів, лазерів з метою керування (модифікації) та досягнення необхідної радіаційної стійкості їх параметрів.

Таким чином, сукупність отриманих у дисертації нових наукових результатів, їх наукова та практична значимість дозволяють вважати, що сформульоване вище наукове завдання вирішено, а мета дослідження досягнута.

Публікації автора:

1. Мокрицький В.А. Радіаційне легування сульфіду кадмію / В.А. Мокрицький, О.В. Банзак, М.М. Охрамович, Л.О. Ряба // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – К., 2008. – № 11. – С. 42–45.

2. Мокрицький В.А. Дослідження властивостей шарів фосфіду галія після імплантації домішок / В.А. Мокрицький, О.В. Банзак // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – К., 2008. – № 12. – С. 70–73.

3. Мокрицкий В.А. Радиационное легирование арсенида галлия / В.А. Мокрицкий, О.В. Банзак, В.П. Волосевич, М.Н. Охрамович // Вісник інженерної академії України. – К., 2008. – № 1. – С. 219 – 220.

4. Банзак О.В. Воздействие ионизирующих излучений на параметры полупроводниковых оптических элементов // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – Черкаси, 2008. - № 2. – С. 110 – 112.

5. Мокрицкий В.А. Влияние быстрых электронов на свойства эпитаксиальных слоев кремния и параметры фоторезисторов на их основе / В.А. Мокрицкий, Я.И. Лепих, Е.М. Курицын, О.В. Банзак // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології. – Одеса, 2008. – № 3. – С. 34–39.

6. Мокрицкий В.А. Радиационная модификация свойств кремниевых транзисторов / В.А. Мокрицкий, Е.М. Курицын, О.В. Банзак // Нові технології. – Кременчук, 2008. – № 3. – С. 20 – 23.

7. Мокрицький В.А. Методи покращення ефективності напівпровідникових фотоприймачів ІЧ-випромінювання / В.А. Мокрицький, О.В. Банзак, О.В. Селюков // Труды Одеського политехнического университета. – Одеса, 2008. № 2. – С. 189 – 193.

8. Мокрицкий В.А. Исследование радиационной стойкости гибридных интегральных микросхем / В.А. Мокрицкий, О.В. Банзак, В.П. Волосевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – Одеса, 2008. – № 4. – С. 14–15.

9. Селюков А.В. Управление параметрами электролюминисцентных индикаторов для перспективных радиоэлектронных вооружений / А.В.Селюков, О.В. Банзак, В.П. Волосевич, Ю.А. Гунченко // Науково-практична конференція „Актуальні задачі фінансового, психологичного, правового, топогеодезичного, радіотехнічного та лінгвистичного забезпечення підрозділів та частин Збройних Сил України” – К., 2008. – С. 101.

10. Мокрицкий В.А. Исследование радиационной стойкости гибридных интегральных микросхем / В.А. Мокрицкий, О.В. Банзак, В.П. Волосевич // Труды девятой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии» - Одесса, 2008. – т. ІІ. - С. 118.

11. Мокрицкий В.А. Радиационная стойкость кремниевых датчиков ИК-излучения/ В.А. Мокрицкий, Е.М. Курицын, О.В. Банзак // 3-я Міжнародна наукова-технічна конференція „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології”. – Одеса, 2008. – С. 362.

12. Мокрицкий В.А. Радиационная модификация свойств кремниевых транзисторов / В.А. Мокрицкий, О.В. Банзак // ІІІ Міжнародна науково-практична конференція „Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології” . – Кременчук, 2008. – С. 70 - 71.

13. Мокрицкий В.А. Воздействие ионизирующих злучений на параметры полупроводниковых оптических элементов / В.А. Мокрицкий, А.В. Селюков, О.В. Банзак, // Міжнародна наукова-технічна конференція „Датчики, прилади та системи”. – Черкаси-Гурзуф, 2008. – С. 160.

14. Комарова Л.А. Стойкость к излучениям кремниевых транзисторов. / Л.А. Комарова, А.А. Сельский, О.В. Банзак, В.П. Волосевич // IV Міжнародна наукова-практична конференція „ Військова освіта та наука: сьогодення та майбутнє”. – К., 2008. – т. І. - С. 77 – 78.

15. Мокрицкий В.А. Физические принципы радиационной модификации приборов твердотельной электроники / В.А. Мокрицкий, О.В. Банзак, В.П. Волосевич // Труды десятой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии» - Одесса, 2009. – т. 2. - С. 114.

16. Селюков А.В. Управление парамеирами электролюминисцентных индикаторов для перспективных радиоэлектронных вооружений / А.В. Селюков, О.В. Банзак, В.П. Волосевич, Ю.А. Гунченко // ІІ Всеукраїнська науково-технічна конференція „Перспективи розвитку озброєння і військової техніки Сухопутних військ”. –Львів, 2009. – С. 89.