Полупроводниковые приборы для быстрой коммутации больших мощностей и новые технологические методы их изготовления тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

российская академия наук

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им.А.Ф.ИОФФЕ

Президиум ВАК России (

(решение от " " ¿У К^ТЩ'

присудил ученую степень ДОКТОРА

наук

равления ВАК России

КОСТИНА Людмила Серафимовна_

?

лсописи

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ БЫСТРОЙ КОММУТАЦИИ БОЛЬШИХ МОЩНОСТЕЙ И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

01.04.10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена в Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе РАН

Официальные оппоненты:

лауреат Ленинской и Государственной премий, доктор технических наук,

профессор Андреев Вячеслав Михайлович

доктор физико-математических наук, профессор Сорокин Валерий Сергеевич

доктор технических наук Дерменжи Пантелей Георгиевич Ведущая организация:

ОАО "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (ОАО НИИ ПТ)" РАО ЕС России

Защита состоится г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 0fi2.205.02 Физико-технического института им.А.Ф.Иоффе РАН, 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФТИ имЛ.Ф.Иоффе

Отзывы об автореферате в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук

РАН.

Автореферат разослан «

Шт г.

'Сорокин Л.М.

Актуальность темы. Коммутация очень больших мощностей (от мегаватт до тераватт) в микросекундном диапазоне длительностей импульсов является проблемой, решение которой в ряде случаев практически неосуществимо без применения полупроводниковых переключателей в силу их очевидных преимуществ: большого срока службы, мгновенной готовности к работе, высокой надежности, высокого КПД. К середине 80-х годов полупроводниковые приборы практически полностью вытеснили газоразрядные из силовой преобразовательной техники. В области импульсной техники этого не случилось из-за физических ограничений принципиального характера: локализации процесса включения тиристоров вблизи управляющего электрода и малой скорости распространения включенного состояния [1]. Сложность осуществления однородного и одновременного переключения всей рабочей площади выпрямительного элемента являлась главным препятствием при построении мощных импульсных систем на основе твердотельных ключей. В этой связи разработка силовых приборов, свободных от недостатков традиционных тиристоров, представлялась чрезвычайно актуальной задачей.

Основой промышленного производства мощных тиристоров является традиционная диффузионная технология, которая, наряду с эпитаксией и ионной имплантацией, составляет фундамент всего современного полупроводникового приборостроения. Каждый из методов обладает рядом бесспорных преимуществ и, в то же время, не свободна от определенных ограничений. Поэтому поиск новых технологий - простых, малоэнергоемких, экологически неопасных, экономически выгодных, - является во всем мире актуальной и перспективной задачей.

Цель работы. Разработка нового класса мощных полупроводниковых приборов для коммутации и преобразования больших электрических мощностей и разработка новых технологических методов изготовления приборов силовой полупроводниковой электроники.

Научная новизна. Впервые предложены конструкторско-технологические решения мощных полупроводниковых приборов, функционирующих на основе принципа коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя,-реверсивно-вюпочаемых динисторов (РВД). Показано, что величина заряда, обеспечивающего при реверсивно-инжекционном управлении устойчивое однородное и одновременное включение всей рабочей площади прибора, зависит от конструктивных и электрофизических параметров полупроводниковой структуры РВД.

Показано, что, коммутационные потери в РВД малы, а квазистатические потери однородно распределены по площади, что обеспечивает уникальные коммутационные характеристики этих приборов.

Разработана методика расчета оптимальных параметров РВД на основе пятислойной р+п'прп+-структуры. Показано, что высоковольтные РВД с малым временем выключения при малом падении напряжения во включенном состоянии могут быть созданы как на основе пятислойных р+п'прп+ - структур, так и на основе четырехслойных р+прп+-структур, облученных протонами со стороны анодного эмиттера.

Впервые экспериментально показано, что принцип коммутации тока с помощью управляющего плазменного слоя может быть распространен на приборы транзисторного типа — реверсивно-управляемые транзисторы (РУТ). Исследованы коммутационные характеристики РУТ.

Предложена оригинальная технология прямого сращивания кремния, принципиальной особенностью которой является наличие регулярного рельефа мезоскопической глубины на границе сращивания. Новый метод открыл возможность управления поведением структурных дефектов и снижения уровня упругих напряжений на границе раздела, что способствовало улучшению её структурного и электрического качества. Проведено комплексное сравнительное исследование структурных, механических и электрических свойств композиций, сформированных модифицированным и традиционным

методами. Предложена технология, сочетающая в едином цикле процессы прямого сращивания и формирования диффузионных слоев из источника, расположенного непосредственно на интерфейсе. Развита модель, объясняющая увеличение площади первоначального сцепления пластин при соединении их в водном растворе нитрата алюминия.

Показано, что новый метод может быть успешно использован не только для создания приборов силовой электроники, но также для разработки Si-SiC^-Si - структур и изготовления композиций, содержащих кремний и другие полупроводниковые материалы.

Практическая ценность работы. Результаты проведенных исследований положены в основу разработки и промышленного освоения целого класса силовых полупроводниковых приборов, не имеющих по совокупности своих параметров мировых аналогов и составивших новую элементную базу для построения мощных импульсных систем. Получены рекордные для полупроводниковых переключателей микросекундного диапазона значения коммутируемого тока и допустимой скорости его нарастания (РВД площадью ~ 20 см2 коммутировал импульсный ток амплитудой 250 кА с dl/dt до -75 кА/мкс при длительности импульса ~ 30 мкс). Эта работа явилась вкладом в развитие нового научно-технического направления "Гигаваттная полупроводниковая электроника", которое в настоящее время приобрело мировое признание. Создан также новый класс реверсивно-включаемых динисторов, составивших элементную базу мощных преобразователей для работы в диапазоне частот от единиц до десятков килогерц. По материалам разработки импульсных и высокочастотных РВД получено 6 авторских свидетельств, 1 патент России и 2 зарубежных патента.

Предложенный и защищенный патентами модифицированный метод прямого сращивания кремния (ПСК) открыл возможность применения достаточно простой и экономичной технологии для создания силовых приборов большой площади с качественно новыми электрическими характеристиками.

Созданы: 1) конструкция запираемого тиристора, отличающаяся простотой изготовления и способностью функционировать в более широком диапазоне преобразуемых мощностей, чем существующие аналоги; 2) конструкция быстродействующего реверсивно-включаемого динистора, способного коммутировать импульсы тока амплитудой до 20 кА 0„ ~ 35 мкс) при времени выключения ~ 6-8 мкс. Впервые в мировой практике изготовлены ПСК- диоды с рабочей площадью не менее 12см2 с характеристиками не хуже диффузионных аналогов. По материалам разработок метода прямого сращивания и приборов на его основе получено 4 патента России. Апробация работы. Результаты работы были доложены на национальных и международных конференциях: на Международной конференции по силовой электронике 1РЕС83 (Токио, Япония, 1983), на совещании "Преобразовательная техника в энергетике-ПТЭН-84" (Ленинград 1984), на II Всесоюзной конференции "Основные направления технологии и исследования СПП" (Молодечно, 1984), на II Всесоюзном совещании "Перспективы развития технологии СПП" (Белая Церковь, 1985), на II Всесоюзной конференции "Импульсные источники энергии для термоядерных исследований" (Свердловск, 1985), на Всесоюзном совещании "Импульсная и высокочастотная РВД-электроника" (Ленинград, 1989), на Международном симпозиуме по импульсной мощности 18РР'2000 (Чангвон, Корея, 2000), на VI Всероссийском симпозиуме "Электротехника 2010 год" (Москва, 2001), на 45-й Международной конференции РС1М'2002 (Нюрнберг, Германия, 2002), на Международном симпозиуме по СПП 1БР8В'94 (Давос, Швейцария, 1994), на конференции Европейского материаловедческого общества (Страсбург, 1995), на 54-й Международной конференции по полупроводниковым приборам (Санта Барбара, США, 1996), на 5-й Международной конференции по свойствам и применению диэлектрических материалов 1СРАОМ'97 (Сеул, Южная Корея, 1997), на 3-ей Всероссийской конференции "Полупроводники 97" (Москва, 1997), на 10-м Международном симпозиуме по приборам со статической

индукцией SSID'97 (Сендай, Япония, 1997), на Европейской конференции по силовой электронике ЕРЕ'97 (Трондхейм, Норвегия, 1997), на 4-м Международном семинаре по СПП ISPS'98 (Прага, Чехия, 1998), на Европейской конференции по геттерированию, дефектам и полупроводниковым технологиям GADEST'99 (Швеция, 1999), на 4-й Всероссийской конференции "Полупроводники'99" (Новосибирск, 1999), на 2-й Всероссийской конференции "Кремний'2000" (Москва 2000), на 22-й Международной конференции по микроэлектронике MIEL'2000 (Ниш, Сербия, 2000), на материаловедческом симпозиуме KIEEME'2000 (Южная Корея, 2000), на симпозиуме Международного материаловедческого общества MRS'2001 (Сан- Франциско, США, 2001), а также на семинарах Мюнхенского Технического университета, фирмы Siemens, (Германия, 1991); Army Research Lab ARL (Нью-Йорк, 1992), Sandia Ltd., Livermore Lab (США. 1992); университетов Нью-Мексико и Аубурна (США, 1993); Корейского Электротехнологического института (Южная Корея, 1995, 1997, 1999, 2000); компании "Корейская Электроника" (г.Тегу, Южная Корея, 1995); Европейского Центра синхротронного излучения (Гренобль, Франция, 1997), Парижского университета (Франция, 1998), НИИ полупроводников (Китай, пров. Хэбэй, 1998), университета г. Поханг (Южная Корея, 2002), МГУ им. Ломоносова (Москва) и ФТИ им. Иоффе.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 77 печатных работ, в т.ч. 6 авторских свидетельств, 5 патентов России, 1 патент Франции, 1 патент Великобритании.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 2-х частей, 8 глав, заключения, списка цитируемых работ из 213 наименований и приложения в виде 9 актов внедрения результатов работы. Объем диссертации составляет 263 страницы, включая 89 рисунков и 6 таблиц.

Научные положения, выносимые на защиту.

Положение 1. Конструкция двухэлектродного силового полупроводникового прибора тиристорного типа с уплотненной шунтировкой анодного эмиттера и характерным размером чередующихся транзисторных и тиристорных элементов, меньшим толщины слаболегированной n-области, является базовой для создания нового класса твердотельных переключателей, в основе действия которых лежит принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя. Благодаря способности включаться однородно и одновременно по всей площади, такие приборы - реверсивно-включаемые динисторы (РВД), — обладают малыми коммутационными и однородно распределенными по площади квазистатическими потерями, что обеспечивает их уникальные коммутационные характеристики.

Положение 2. Разработанные конструктивные варианты импульсных РВД имеют рекордные для полупроводниковых переключателей микросекундного диапазона значения коммутируемого тока и допустимой скорости его нарастания (единичный элемент площадью ~ 20 см2 коммутировал ток 250 кА с dl/dt до -75 кА/мкс при длительности импульса - 30 мкс). Приборы с диаметром рабочего элемента 76, 56,40 и 25 мм, освоенные промышленностью, составили новую элементную базу для построения самых мощных в мире коммутаторов, испытанных как в России, так и за рубежом. Положение 3. При частотной коммутации быстро нарастающих импульсов тока потери энергии в РВД, в основном, определяются квазистатической составляющей, а частотный предел ограничивается временем выключения. Конструктивные варианты тонкобазовых РВД с повышенной нагрузочной способностью представляются весьма перспективной элементной базой высокочастотных генераторов мощных импульсов (f~100 кГц, РСр~1 МВт). Положение 4. Разработка высоковольтных РВД с пониженным временем выключения и малым остаточным напряжением, представляющих собой новую элементную базу сверхмощных преобразователей, возможна как на основе

четырехслойных р+прп+-структур с неоднородным распределением рекомбинационных центров в п-базе, создаваемым облучением протонами со стороны анода, так и на основе пятислойных р+п'прп+ -структур с оптимизированными параметрами слоев. Разработана методика расчета

+ г +

оптимальных параметров р п прп - структуры.

Положение 5. Экспериментально показано, что принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя может быть распространен на приборы транзисторного типа-реверсивно-управляемые транзисторы (РУТ). Исследованы коммутационные характеристики РУТ. Конструктивно РУТ представляет собой двухэлектродную п+рНп+ - структуру со сплошным п+р-эмиттерным переходом. Процесс коммутации тока протекает до тех пор, пока есть избыточный заряд в приколлекторном плазменном резервуаре, что может быть использовано для формирования мощных импульсов тока микросекундного диапазона.

Положение ■ 6. Разработаны лабораторная и промышленная технология изготовления РВД и РУТ, базирующаяся на традиционном-диффузионном-методе. Предложена модифицированная технология прямого сращивания, принципиальными особенностями которой являются наличие регулярного рельефа мезоскопической глубины на границе сращивания и отказ от кристаллографического соответствия при соединении пластин в пары. Предложена технология, сочетающая в едином цикле процессы модифицированного сращивания и формирования диффузионных слоев из источника, расположенного непосредственно на интерфейсе. Положение 7. Наличие регулярного рельефа при прямом сращивании открывает возможность управления поведением структурных дефектов и снижения уровня упругих напряжений на границе раздела, что способствует улучшению её структурного и электрического качества. Соединение кремниевых пластин в водном растворе А1(Ж)з)з приводит к увеличению площади их первоначального сцепления за счет встраивания А1-ОН групп

между адсорбированными молекулами воды в цепочки соединения пластин друг с другом.

Положение 8. Модифицированная технология прямого сращивания кремния, как и ее сочетание с диффузионным методом, открывает возможности конструирования силовых приборов с качественно новыми электрофизическими характеристиками, а также может быть успешно использована для создания Б^Юг^ - структур и композиций, содержащих, кроме кремния, другие полупроводниковые материалы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, поставлена цель и сформулированы задачи исследования, изложены основные результаты работы и выносимые на защиту научные положения.

Часть I посвящена разработке силовых полупроводниковых приборов, функционирующих на основе принципа коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, исследованию их коммутационных характеристик и выходных параметров.

В главе 1 представлены результаты исследований, обосновывающих выбор оптимальной конструкции сверхмощного переключателя микросекундного диапазона - реверсивно включаемого динистора (РВД). Рассмотрены предельные параметры коммутации и технология изготовления различных серий импульсных РВД. Приведены выходные параметры РВД выпуск которых налажен как в лабораторных условиях, так и отечественной промышленностью.

В п. 1.1 обсуждаются основные физические ограничения коммутационных возможностей приборов тиристорного типа и пути их преодоления. На основе анализа литературных данных показано, что известные

способы обеспечения одномерного включения тиристоров по всей рабочей площади имеют весьма серьезные недостатки и ограничения.

В п. 1.2 описан принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, развитый на основе предложенного в [2] способа переключения тиристора с обратной проводимостью, согласно которому прибор из прямого блокирующего состояния может быть переключен в проводящее состояние путем подачи между анодом и катодом импульса обратного напряжения. При этом крайние низковольтные диффузионные эмиттерные п+р- и р+п'- переходы п+рп'р+-структуры пробиваются, и протекающий ток накачки - ток инжекции внутреннего pnn'-диода, -обеспечивает накопление электронно-дырочной плазмы в базовых слоях практически по всей рабочей площади. По окончании импульса тока накачки этот плазменный заряд вызывает однородное по площади включение тиристора. Такой принцип управления — в противовес способу включения по управляющему электроду - был назван принципом коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, а приборы, работающие на его основе, - реверсивно включаемыми динисторами (РВД). Совершенно очевидно, однако, что далеко не всякая конструкция приборов такого типа оптимальна с точки зрения эффективности запуска и параметров процесса коммутации.

П. 1.3 посвящен выбору оптимальной конструкции РВД. Основной задачей при этом является обеспечение однородного распределения по площади прибора тока накачки, то есть включающего заряда. В ходе исследований был проведен сравнительный анализ параметров коммутации нескольких приемлемых конструктивных вариантов РВД: на базе однородной n+pnn'p+-структуры (не имеющей шунтировки п+р- и р+п'-эмиттеров); с шунтировкой п+р-и р+п'-эмитгеров в виде цилиндрических выходов базовых слоев под металлический контакт; со специально разработанной уплотненной системой шунтов в виде ортогональной сетки узких (шириной 15-50 мкм) перекрещивающихся полос с расстоянием между ними 50 - 200 мкм. В

последнем случае испытывались конструкции с сетками шунтов верхнего и нижнего эмиттеров, развернутыми друг относительно друга на 45°, и с шунтировкой только катодного или только анодного эмиттеров. Экспериментальное исследование параметров, являющихся специфичными для РВД - амплитуды и длительности тока накачки, амплитуды и скорости спада остаточного напряжения, времени включения и скорости нарастания коммутируемого тока, — а также степени однородности распределения токов по площади с помощью регистрации рекомбинационного излучения показало, что четырехслойная р+прп+ - структура с уплотненной шунтировкой анода может быть выбрана в качестве более предпочтительной для разработки мощного импульсного РВД с фронтом нарастания тока в микросекундном диапазоне. Этот конструктивный вариант является также наиболее простым и технологически воспроизводимым. По сути дела, он представляет собой силовую интегральную схему, состоящую из чередующихся тиристорных и транзисторных участков (см. рис.1) с характерным размером, меньшим

толщины широкой п - базы; п+р-эмиттер и коллекторный переход у элементов общий, он блокирует внешнее напряжение прямой для тиристорных секций полярности. Рис. 1. Конструкция РВД Свойства исходного материала и параметры структуры РВД выбираются с учетом обеспечения высоких эксплуатационных характеристик РВД как прибора тиристорного типа.

В п. 1.4 рассматриваются физические основы работы РВД и их коммутационные возможности. На этапе накачки, вследствие превышения электронной подвижности над дырочной, большая часть включающего заряда скапливается в высокоэффективной приколлекторной области [3]. Поскольку ширина тиристорных участков структуры выбирается меньшей толщины п-базы, плазменный слой транзисторных секций полностью перекрывает тиристорные секции. По окончании этапа накачки, под действием напряжения

7~ I I

; ; п+ II тН-в-1—1—

* /М/Ч+/М/Ч1*/

1 р+ |п+| р+ |п+ р+ |п+| р+ |п+|

включающей полярности внешнее поле вытягивает электроны и дырки в соответствующие базовые слои тиристорных секций, что приводит к инжекции неосновных носителей эмиттерными переходами, вызывающей одновременное переключение тиристорных секций по всей площади прибора. Поскольку каналы анодных п+-шунтов выбираются достаточно узкими (15-50мкм), плазменный слой тиристорных секций при включении полностью перекрывает транзисторные секции, и, как следствие, потери рабочей площади РВД при коммутации импульса прямого тока практически не происходит. Амплитуда и длительность коммутационного пика напряжения, появление которого связано с обеднением управляющего плазменного слоя из-за задержки поставки электронов тонкобазовым п+рп-транзистором в п-область тиристора на время пролета электронов через р-базу, определяются конструктивными особенностями полупроводниковой структуры РВД и концентрацией введенных в процессе накачки носителей [4]. Благодаря способности включаться однородно и одновременно по всей площади, РВД обладают малыми коммутационными и однородно распределенными по площади квазистатическими потерями, что обеспечивает уникальные коммутационные характеристики этих приборов, приведенные в таблице 1.

5прибора ^ГТСрСАЛ. ^-накачки 1хомм..шах, ^имп.. <НА/& литах

СМ2 кВ кА МКС кА МКС кА/мкс в

Моноимпульсный режим

4 2,5-3 0,25 2,5 20 30 5 10

12 1,8-2 0,6 2,5 60 30 15 30

20 1,8-2 1,0 2,5 120 30 70 30

50 2,5-3 1,2 2,5 300 30 70 35

Частота 100 Гц

4 2,5-3 0,5 2,5 10 30 5,0 5,5

12 1,8-2 0,5 2,5 20 30 5,0 12

20 1,8-2 0,8 2,5 40 30 5,5 20

50 2,5-3 0,8 2,5 70 30 7,0 20

В п. 1.5 приведена подробная технологическая схема изготовления плазменно управляемых приборов, разработанная на основе диффузионной технологии.. Предложен метод изготовления защитного покрытия поверхности кремния от диффузии элементов III и V групп. Приведены выходные параметры импульсных РВД с диаметром рабочего элемента 76, 56, 40 и 25 мм, выпуск которых был организован как в лабораторных условиях, так и в условиях промышленного производства.

В главе 2 обсуждается возможность разработки конструктивных вариантов высокочастотных РВД для работы в генераторном режиме.

В п. 2.1 показано, что при частотной коммутации быстро нарастающих импульсов тока потери энергии в РВД, в основном, определяются квазистатической составляющей, а частотный предел ограничивается временем выключения.

В п. 2.2 приведены рассчитанные на основе [4] и снятые экспериментально зависимости заряда накачки быстродействующих РВД от сПкомм./Л, из которых следует, что его величина в значительной мере определяется параметрами р-базы, особенно временем пролета через нее.

В п. 2.3 рассматриваются конструктивные особенности быстродействующих РВД и их коммутационные возможности. Заведомо малое время выключения ^ и малое время пролета носителей через р-базу достигались уменьшением толщины базовых слоев. Исследования показали, что потери энергии в таких тонкобазовых РВД весьма малы. Разработаны РВД для работы в схемах мощных инверторов с рабочей частотой 66 кГц (РВД-1 на ира5.« 800 В, Ц. » 5 мкс) и 30 кГц (РВД-2 на ираб.» 1600 В, Ц » 20 мкс). На основе выпускаемых промышленностью РВД-2 был создан генератор гармонических колебаний с частотой 30 кГц [5] и показано, что суммарная мощность потерь в РВД почти вдвое меньше, чем в тиристорах (на частотах вплоть до 60 кГц) [6]. Предложены конструктивные варианты РВД с предельно

тонкими базовыми слоями (\У„~40мкм, \Ур~25мкм) с временем выключения ~2мкс при напряжении переключения ~ 509-600 В и экспериментально подтверждена принципиальная возможность использования этих приборов для работы в режимах генерирования колебаний субмегагерцового диапазона частот.

В п.2.4 экспериментально показано, что реализация процесса развития ударной ионизации в области обеднения приколлекторного плазменного резервуара при включении РВД позволяет формировать короткие импульсы тока с субмикросекундными фронтами нарастания, что свидетельствует о возможности создания полупроводникового коммутатора с параметрами не хуже, чем у современных тиратронов.

В главе 3 представлены результаты разработки нового класса РВД, сочетающих в себе свойства высоковольтного и высокочастотного ключа, с целью их использования в качестве новой элементной базы сверхмощных преобразователей. Такую перспективу открывают перед РВД их несомненные, в сравнении с мощными тиристорами, достоинства (п.3.1): малые коммутационные потери, практически неограниченная допустимая скорость нарастания тока, простота последовательного соединения.

В п. 3.2 обсуждаются конструктивные варианты таких приборов. Один из них создан на основе четырехслойных р+прп+-структур с неоднородным распределением рекомбинационных центров в п-базе, созданным облучением протонами со стороны анодного эмиттера. Таким способом в РВД диаметром 56 мм, изготовленных на основе кремния с ру~50 Ом-см, было получено сочетание основных параметров (ипер —1,8 кВ, ^ -7-8 мкс, иост ~ 5 В при 1А~25 кА, 1импульса =30 мкс), недостижимое в современных импульсных тиристорах.

Другой конструктивный вариант РВД был выполнен на основе пятислойной р+п'прп+-структуры, в которой, как известно [7], сочетание высокого ипер с высоким быстродействием при малых иоСт реализуется при

определенном выборе параметров п-базы, n'-слоя и анодного эмиттера.

В п. 3.3 приводится методика численного расчета оптимальных параметров р+п'прп+-структур, согласно которой для каждой величины напряжения переключения U„ep существует совокупность значений Wn, pv и W'/Lp (ширина n-базы, сопротивление исходного материала и отношение, характеризующее коэффициент переноса через n'-слой, соответственно), обеспечивающих минимальное U0CT. Эти значения приведены на рис. 2 при jA = 100 А/см2. Увеличение плотности тока приводит к изменению набора значений Wn, W/Lp', pv. При этом из зависимостей U0CT=U(WJ (при W'/Lp как параметре)

следует, что для уменьшения {/ост необходимо уменьшать толщину п-области с одновременным увеличением W/Lp'. Если р+п'-

Р., W.10', Ои см

- 5

переход

зашунтирован,

U,

псР

однозначно определяется

параметрами п - области (\УП и р„), Рис.2. 1 - р=Ципер), 2 - Wn =^ипер), поскольку передаточные свойства

3 - \V7Lp'-Гз(игар) п'-слоя, в этом случае не связаны с

величиной ипср и влияют лишь на величину ио1Л, Поэтому для любого значения Wn (а следовательно, и ипер) следует брать минимальное \У7ЬР', чтобы снизить величину иост. Экспериментальные исследования (п.3.4) подтверждают, что в приборах такого типа также может быть достигнуто уникальное соотношение выходных параметров: РВД диаметром 40 мм с ипер ~ЗкВ имели ^ ~15-20мкс и иост -8-10 В при 1а~20кА и ^=30 мкс. что свидетельствует о перспективности их применения в различных типах мощных преобразователей в диапазоне частот от единиц до десятков килогерц.

В главе 4 экспериментально показано, что принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя может быть распространен также и на приборы транзисторного типа - реверсивно-

управляемые транзисторы (РУТ), представляющие собой двухэлектродную n+pNn+ - структуру со сплошным п+р - эмитгерным переходом.

В п.4.1 и 4.2 обсуждаются конструктивные особенности РУТ и основные физические процессы, определяющие его работу. РУТ способен пропускать через главную цепь заряд QF = (3Qr (QR-заряд, прошедший через цепь накачки) с коэффициентом усиления (3~5-н15, зависящим как от электрофизических характеристик транзистора, так и режима его работы.

В п. 4.3 приводятся результаты экспериментального исследования коммутационных возможностей РУТ. При постоянном QR с ростом амплитуды импульса прямого тока jF сокращается его длительность tF. р падает с увеличением амплитуды тока накачки jR (при tR=const) и его длительности tR (при jR = const и jF = const). Последнее связано с ростом потерь заряда управления из-за ухода избыточных электронов через р-базу во внешнюю цепь. При увеличении tF (если оно становится сравнимым с временем жизни дырок тр в N-коллекторе) Р падает из-за потерь заряда управления на рекомбинацию. Очевидно, что, как и в обычном транзисторе, Р может падать с возрастанием рабочего тока jP из-за уменьшения коэффициента инжекции эмиттера. Однако, в РУТ этот эффект выражен гораздо слабее, поскольку увеличение jF при постоянных jR и tR приводит к уменьшению tF и, соответственно, уменьшению потерь на рекомбинацию, что способствует росту р.

РУТ может быть использован как генератор мощных импульсов с достаточно крутыми фронтами в микросекундном диапазоне, а также работать в схемах как перехватчик импульсов перегрузки.

Часть II посвящена разработке модифицированной технологии прямого сращивания как нового инструмента создания силовых приборов для коммутации и преобразования больших мощностей.

Глава 5 носит обзорный характер. Дается краткий очерк развития метода прямого сращивания (появление первых публикаций относится к 1986 г.) и

рассматриваются его принципиальные особенности.

В п.5.1 речь вдет о природе связей, обеспечивающих прямое сращивание, при котором две металлические, полупроводниковые или диэлектрические поверхности могут быть соединены в одно целое без применения промежуточных слоев или внешнего электрического воздействия [8]. В п.5.2 обсуждается модель прямого сращивания кремниевых (ПСК) пластин [9], согласно которой на начальном этапе пластины, поверхность которых содержит силанольные - ОН группы, соединяются друг с другом через водяные кластеры с помощью водородных связей между кислородными и водородными атомами. При нагреве водяные кластеры разлагаются и уходят с интерфейса за счет диффузии, а силанольные БЮНЮНБ! - связи трансформируются в более прочные силоксановые БЬ- О - при этом расстояние между пластинами сужается до 1,6 А.

В п.5.3 приводятся данные о прочности связи пластин в паре, которая достигает величины ~ 2000 ш1/ш2 для гидрофильных поверхностей и -2500 гаГ/т2 для гидрофобных [8].

В п.5.4 формулируются требования к качеству сращиваемых поверхностей, которые должны быть чистыми, плоскими и гладкими. Для очистки поверхности используются специальные химические отмывки. В п. 5.5 обсуждается роль морфологии поверхности [11] и причины появления "пузырей" на границе сращиваемых поверхностей.

В п.5.5 рассматриваются электрические свойства границы раздела. Устранение влияния дефектов, присутствие которых способствует возникновению потенциального барьера, ограничивающего перенос носителей тока через интерфейс [10], является главной проблемой при разработке приборов на основе технологии ПСК

В п.5.6 обсуждаются области применения и перспективы технологии прямого сращивания. В ряде стран уже освоен промышленный выпуск структур кремний-на-изоляторе (КНИ), для изготовления сверхбольших интегральных

схем, МОП-приборов и использования в сенсорной технике [12]. При изготовлении биполярных приборов силовой электроники прямое сращивание может использоваться вместо глубокой диффузии или эпитаксиального наращивания толстых слоев. Очевидные преимущества: быстрота и небольшие затраты энергии; высокое кристаллическое совершенство слоев, формирующих рп-переходы, и свобода выбора их толщины и степени легирования; возможность формирования резких переходов; возможность создания тонкобазовых многослойных структур на подложках, обеспечивающих их механическую прочность.

Глава 6 посвящена комплексу исследований особенностей предложенного в работе метода прямого сращивания кремниевых пластин с регулярным мезоскопическим рельефом на интерфейсе, направленного на устранение влияния дефектов границы раздела на электрические характеристики разрабатываемых приборов

В п.6.1 обсуждаются основные отличия предложенного метода от традиционного, заключающиеся в том, что поверхность одной из приводимых в контакт пластин имеет регулярный рельеф в виде ортогональной сетки канавок мезоскопической глубины; при этом совпадение кристаллографических осей сращиваемых пластин не соблюдается. Представлена подробная технологическая схема процесса.

В п.6.2 показано, что рельефный интерфейс может быть использован как эффективное средство понижения плотности приграничных дислокаций. В теоретическом плане задача об управлении поведением структурных дефектов решалась как проблема взаимодействия дислокаций решетки с системой введенных полостей. Согласно предложенной модели, в процессе отжига таких структур происходит «рассасывание» дислокаций путем 1) переползания и аннигиляции на границе; 2) скольжения и выхода на боковые стенки канавок под действием сил притяжения свободными поверхностями канавок и сил междислокационного взаимодействия. Дана оценка вкладов этих сил.

Эксперимент подтверждает, что отток дислокаций на свободные поверхности канавок приводит к зарастанию последних (данные SEM) и уменьшению плотности дислокаций между канавками (по данным рентгено-дифракционного анализа, на 2-3 порядка).

В п. 6.3 приведены экспериментальные данные (SEM, регистрации ИК излучения), подтверждающие высокую однородность рельефного интерфейса. Рельеф препятствует образованию "пузырей" благодаря возможности оттока захваченного границей раздела воздуха через канавки на периферию пластин. В п. 6.4 показано, что этот процесс может быть ускорен за счет отжига в вакууме. (Т~ 800°С, Р ~ 10"2Ра).

В п.6.5 методами РДТ и ИК-спектрометрии исследуется упруго-деформированное состояние интерфейса. Распределение деформации имеет периодический характер, обусловленный длиннопериодной шероховатостью (волнистостью) исходных поверхностей [11,13]. При этом, если период расположения канавок рельефа совпадает с периодом шероховатости пластин, а глубина канавок больше амплитуды шероховатости, наблюдается эффективное снижение уровня упругих деформаций: величина нормального упругого напряжения в структурах с рельефом (0,05 GPa) на порядок ниже, чем в структурах с гладким интерфейсом (0,6 GPa). Предложенное полуколичественное объяснение этого явления состоит в эффекте экранирования полей упругих напряжений от сросшихся участков интерфейса поверхностями канавок рельефа, претерпевшими релаксацию, т.е. упругий изгиб и перемещение, а также в уменьшении эффективной амплитуды шероховатости вследствие попадания "вершин холмов" гладкой пластины в канавки рельефа.

Прочность рельефного интерфейса, представленная в п. 6.6. в виде гистограмм, не хуже, чем измеренная для гладких структур (12-18 МПа). В п.6.7 экспериментально показано, что влияние дефектов границы раздела на электрические свойства ПСК-структур проявляется гораздо сильнее в

структурах с гладким интерфейсом. Фактор неидеальности ПСК-диодов с гладким и рельефным интерфейсом ш = 3.3 и m = 1.74 соответственно в интервале токов~10"2+10"1А/см2 и напряжений~0.04+014 В. Спектры DLTS-сигналов демонстрируют, что плотность состояний в рельефных образцах почти на порядок ниже, чем в гладких, и, в отличие от последних, слабо зависит от расстояния от плоскости рп-перехода, что еще раз подтверждает факт оттока дефектов на свободные поверхности канавок на интерфейсе. Время жизни дырок в n-базе диода с рельефом на 1,5-2 порядка больше, чем в гладком (50-70 мкс против 3-4 мкс).

В главе 7 развита технология прямого сращивания кремниевых пластин с одновременным формированием диффузионных слоев.

В п.7.1 описывается процедура изготовления образцов и перечисляются используемые методы исследования. Пластины, одна из которых имела на поверхности искусственный рельеф, приводились в контакт в 0.5 - 1 % водных растворах А1(МОз)з, Ga(N03)3, Н3РО4, НВ03; диффузия примесей в кремний из этих источников на интерфейсе осуществлялась на воздухе в процессе высокотемпературной термообработке (Т = 1250°С, t=5 час.). В п.7.2 проводится исследование свойств композиций, изготовленных прямым сращиванием с одновременной диффузией примесей. Измерение профиля концентрации AI показало, что толщина р-слоя составляет величину ~30 мкм с концентрацией AI в плоскости интерфейса ~5'1016 см"3. Результат свидетельствует о возможности диффузии атомов AI в полированную поверхность кремния в окисляющей среде в описанных выше условиях. Подсчет ямок травления на косом шлифе с целью исследования распределения дефектов показал, что их плотность вблизи границы сращивания для различных типов структур не превышает 104 см"2.

Путем РДТ и SEM анализа было установлено, что присутствие на интерфейсе атомов AI, Ga, Р способствует, быстрому зарастанию полостей рельефа и

формированию непрерывной и прочной границы. Высокая сплошность интерфейса при приведении пластин в контакт в растворе А1(Ж)з)з, согласно предложенной модели (п.7.3), объяснена увеличением площади первоначального контакта пластин за счет встраивания А1-ОН групп в О-Н-цепочки, соединяющие пластины друг с другом. При этом происходит увеличение длины цепочек, и первоначальное сцепление имеет место в пределах большей площади. На завершающей стадии процесса внедрение атомов А1 в решетку кремния стимулирует процесс самодиффузии последнего и его участие в зарастании микрополостей.

В глава 8 представлены результаты практической реализации нового метода: рассматриваются конструктивные варианты и выходные параметры силовых ПСК-приборов.

В п. 8.1 представлены конструкция и процедура изготовления силового ПСК-

диода площадью 12см2, ВАХ которого, как и следовало ожидать, оказалась

практически идентичной ВАХ диффузионного аналога. ПСК-диоды с рабочей

площадью не менее 12см2 изготовлены впервые в мировой практике. Также

впервые технология была использована для изготовления

быстродействующего реверсивно-включаемого динистора, способного

коммутировать ток амплитудой ~ 20 кА

в (1И ~ 35 мкс) при времени выключения

й ~ 6-8 мкс. Конструкция •I

полупроводниковой структуры РВД

а

| представлена на Рис. 3. Рельефный интерфейс совпадает с плоскостью Рис.3. Конструкция ПСК-РВД эмиттерного п+р-перехода. Площадь прибора составляла 12см2. В качестве подложки был выбран кремний с ру~ О.ООЗОм см.

На рис.4 представлена конструкция запираемого тиристора, в которой р-база

ц, ы и

Випсс! glid ЬотПт^ 1п(сНасе

Рис.4 Конструкция ПСК-ЗТ

Г*-'-' 1 г-

I»»- к С V*;

НМЙ. ^

1 Л Ц Г Г- •*!

.,. ~,.. л

■V. ^ у.^: ^

'■ Л". '

на границе сращивания содержит встроенную сетку высокопроводящих полос, а катодный эмиттер выполнен в пластине р-типа с 15-20 Ом-см, и имеет напряжение пробоя ~ 200-300 В, что в сочетании с высокой проводимостью встроенной сетки позволяет воздействовать управляющим сигналом на весьма большие площади. Это упрощает конструкцию, улучшает использование рабочей площади и теплоотвод. При этом снижается потребляемая прибором мощность, повышается величина коммутируемой мощности. Благодаря отсутствию пробоя п+р-перехода и наличию высокопроводящей сетки снижают-

2 2' 1 1'. 3 У

Рис.5. Осциллограммы коммутации тока ПСК-ЗТ и традиционным ЗТ ся коммутационные потери. По виду осцилло-1,2,3(ПСК) и Г, 2', 3' (традиц-й) грамм рис. 5 можно заключить, что рельеф-1-основнойток, 2,3-базовые токи ныйинтерфейс с высокопроводящей сеткой Ток: 40 А/дел; время: 10 мкс/дел. в р-базе не вносит существенных рекомби-Размер ячейки (5x20) мм ционных потерь.

В п.8.1 показано, что развитый метод может быть весьма успешно использован для создания Б^Юг^ и Б^С-композиций. В заключении подведены итоги проделанной работы.

1. Разработаны конструктивные варианты сверхмощного переключателя микросекундного диапазона - реверсивно-включаемого динистора (РВД), — в котором реализован принцип переключения с помощью управляющего плазменного слоя, создаваемого инжекционно-реверсивной накачкой. Исследованы зависимости коммутационных характеристик от конструктивных

5 гот

Р

п

Р

параметров полупроводниковой структуры РВД, амплитуды и длительности тока накачки и степень однородности распределения тока по площади в процессе включения. Показано, что наиболее эффективной, с точки зрения импульсной коммутации больших (вплоть до гигаваттного диапазона) электрических мощностей, является конструкция, представляющая собой силовую интегральную схему, состоящую из чередующихся тиристорных и транзисторных элементов с характерным размером, меньшим толщины п-базы.

2. Показано, что благодаря способности включаться однородно и одновременно по всей площади, РВД обладают малыми коммутационными и однородно распределенными по площади статическими потерями, что обеспечивает уникальные коммутационные характеристики этих приборов. Поскольку задержка включения РВД после окончания тока накачки принципиально равна нулю, практически любое количество последовательно и параллельно соединенных приборов может быть включено одновременно при работе от одного генератора накачки.

3. Исследованы предельные характеристики РВД как при коммутации одиночных импульсов, так на частотах 100-500 Гц. Возможности РВД как коммутаторов импульсной мощности практически неограниченны, поскольку мощность пропорционально рабочей площади. В разработанных приборах достигнуты рекордные для полупроводниковых переключателей микросекундного диапазона значения коммутируемого тока и допустимой скорости его нарастания: 250 кА, сП/с11~75 кА/мкс 0Р~30 мкс, 8„рИбора=20см2)

4. Разработана лабораторная и промышленная технология изготовления РВД. Приборы с диаметром рабочего элемента 76, 56, 40 и 25 мм, выпускающиеся как в лабораторных условиях, так и промышленностью, составили новую элементную базу для построения мощных импульсных систем с уникальными характеристиками.

5. Рассмотрены конструктивные особенности и коммутационные возможности РВД для частотной коммутации быстро нарастающих импульсов тока.

Показано, что тонкобазовые РВД с повышенной нагрузочной способностью представляются весьма перспективной элементной базой высокочастотных генераторов мощных импульсов (£-100 кГц, Рср.~1МВт). Расчетным путем и экспериментально установлено, что величина заряда накачки в значительной мере

определяется параметрами р-базы, особенно временем пролета через нее.

6. Создан новый класс высоковольтных РВД с пониженным временем выключения и малым остаточным напряжением, применительно к решению проблем силовой преобразовательной техники. Показано, что оптимальное соотношение между этими параметрами может быть достигнуто как в р+прп+-структурах с неоднородным распределением рекомбинационных центров в п-базе, создаваемым облучением протонами со стороны анода, так и в пятислойных р+п'прп+ -структурах. Разработана методика оптимизации

+ г +

параметров р п прп - структур.

7. Экспериментально показано, что принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя может быть распространен на приборы транзисторного типа-реверсивно-управляемые транзисторы (РУТ). Исследованы коммутационные возможности РУТ. Приборы такого типа могут быть использованы для формирования мощных импульсов с достаточно крутыми фронтами в микросекундном диапазоне, а также работать в схемах как перехватчики импульсов перегрузки.

8. Проанализированы принципиальные особенности и перспективы технологии прямого сращивания. Предложена модифицированная технология, принципиальными особенностями которой является наличие регулярного рельефа мезоскопической глубины на границе сращивания и отказ от кристаллографического соответствия при соединении пластин.

9. Показано, что при использовании модифицированного метода в процессе высокотемпературного отжига происходит «рассасывание» приграничных дислокаций путем: (1) переползания и аннигиляции на границе; (2) скольжения

и выхода на боковые стенки канавок искусственного рельефа, т.е. рельефный интерфейс является эффективным средством понижения плотности приграничных дислокаций.

10. Рельефный интерфейс препятствует формированию газовых ловушек на границе раздела, что способствует формированию непрерывной границы. Вакуумный отжиг может быть рекомендован как эффективное средство формирования непрерывного интерфейса (Т ~ 800°С).

11. В структурах с рельефным интерфейсом уровень нормальных упругих напряжений снижается более чем на порядок вследствие экранирования полей упругих напряжений от сросшихся участков интерфейса поверхностями канавок рельефа, а также вследствие уменьшения эффективной величины амплитуды длиннопериодной шероховатости поверхности пластин. Прочность структур с рельефным интерфейсом не хуже, чем структур, изготовленных по традиционной технологии.

12. Анализ В АХ диодов показывает, что влияние дефектов границы раздела на электрические свойства проявляется гораздо сильнее в структурах с гладким интерфейсом. Путем измерения БЬТБ - спектров и времени жизни неосновных носителей заряда в ПСК-диодах показано, что в "рельефных" образцах, в отличие от "гладких", дефекты практически не распространяются в толщу базы, что еще раз подтверждает факт оттока дислокаций на свободные поверхности канавок на интерфейсе.

13. Разработан метод, сочетающий в едином технологическом цикле прямое сращивание и диффузию из источника, расположенного на интерфейсе. Показано, что метод открывает возможность диффузии атомов А1 в полированную поверхность кремния при термообработке в окисляющей среде. Установлено, что присутствие ряда примесей (А1, ва, Р) приводит к улучшению непрерывности границы раздела. Развита модель, объясняющая увеличение площади первоначального сцепления пластин при приведении их в контакт в водном растворе А1(ЫОз)з встраиванием А1-ОН групп между

адсорбированными молекулами воды в цепочки соединения пластин друг с другом.

14. Показано, что предложенная технология открывает принципиально новые возможности конструирования силовых приборов. На ее основе впервые созданы быстродействующие РВД, способные коммутировать ток амплитудой > 20 кА (t„ ~ 35 мкс) при времени выключения ~ 6-8 мкс; впервые изготовлена конструкция запираемого тиристора с шириной эмиттерной ячейки ~ 5 мм и качественно новыми, по сравнению с традиционным ЗТ, электрофизическими характеристиками; впервые в мировой практике изготовлены ПСК-диоды с рабочей площадью ~ 12см2 с характеристиками не хуже диффузионных аналогов.

15. Показано, что модифицированная технология прямого сращивания технология может быть успешно использована для создания Si-SiCb-Si -структур и композиций, содержащих, кроме кремния, другие материалы. Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Коротков C.B., Яковчук Н.С. О новой возможности коммутации больших мощностей приборами тиристорного типа. // Письма в ЖТФ 1982, т. 8, № 11, с.685-688.

2*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Коротков C.B., Яковчук U.C. О новой возможности коммутации больших мощностей силовыми полупроводниковыми приборами. // ЖТФ 1982, т. 52, № 7, с.1369-1374.

3*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Н.С. Яковчук и др. (9 соавторов) Разработка новых физических принципов коммутации больших мощностей в микро- и субмикросекуидном диапазоне.//Отчет.УДК621.382.1 №ГР01.86.0100787, 1986т., 74стр. 4*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Коротков C.B., Яковчук Н.С. Мощный переключатель микросекупдного диапазона - реверсивно-включаемый динистор. // ЖТФ, 1983, т.53,Х° 9, с. 1822-1826.

5*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S, Korotkov S.V., YakovchoukN.S. // Superpower Switch of Microsecond Range» Sol. State Electronics 1983, v.53, No 11, p.l 132. 6*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина JI.C., Яковчук Н.С. и др. (13 соавторов) Разработка приборов для импульсной коммутации токов сверхвысокой амплитуды (сотни килоампер) // Отчет по НИР УДК 621.373.5 № ГР 81040570,1985г., 48 стр.

27

7*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С. Реверсивно-управляемый полупроводниковый прибор. Патент России № 2006992 С1 с приор, от 18.07.86.

8*. Грехов И.В.. Горбатюк A.B., Костина Л.С., Павлыяив Я.И. Тиристор. Авт.свид. №593601 с приоритетом от 02.08.1976.

9*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S., Pavlyniv Ya.I. Improvements in or relating to thyristor. Патент Великобритании № 158835 от 02.03.1981.

10*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S., Pavlyniv YaJ. Thyristor. Патент Франции № 2424631 от 27.10.1980.

11*. Грехов И.В, Костина Л.С Тиристор с шунтировкой эмиттерного перехода . Авт. свид. № 592292 с приоритетом от 28.06.1976.

12*. Грехов И.В, Е.М. Гейфман, Л.С. Костина, Я.И. Павльпшв Экспериментальное исследование параметров высоковольтных тиристоров с повышенным быстродействием. // Электротехническая пр-сть сер. Преобраз. техника 1980, №1, с.7-9.

13*. Грехов И.В, Гейфман Е.М.„ Костина Л.С. Об одной возможности оценки рекомбинацяонных свойств контактов и их влияния на характеристики полупроводниковых диодов. //Радиотехника и электроника 1982, т.27, №2, с.386-391.

14*. Грехов И.В., Гейфман Е.М., Костина Л.С. Исследование переходного процесса переключения силового диода с накоплением заряда. //ЖТФ т.53, № 4, 1983 с.726-729. 15*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Яковчук Н.С. и др. (9 соавторов) Коммутация больших мощностей в микросскундном диапазоне «Реверс». Отчет по НИР УДК 621.373.5 № ГР 81040570,1984г., 44 стр.

16*.GrekhovI.V, GorbatyukA.V., KostinaL.S., KorotkovS.V., YakovchoukN.S. Microsecond Range Superpower Switch // Proceedings of IPEC'83, March 27-31, 1983, Tokyo, Japan, pp.856-859.

17*. Грехов И.В, Горбатюк A.B., Кардо-Сысоев А.Ф., Левинштейн М.Е, Костина Л.С., Яковчук Н.С. Новые методы быстрой коммутации больших мощностей силовыми полупроводниковыми приборами. //Труды IV научно-технической конференции стран СЭВ по преобразовательной технике, Бухарест 20-23 сентября 1982 г., с.61-66. 18*. Grekhov I.V., Korotkov S.V., Kostina L.S., Rim G.H., Kim E.D., Kim S.C. High Power Semiconductor Switch - Reverse Switch-on Dynistor- and Circuits on its Base// Proceedings . of Intern. Symp. on Pulsed Power (ISPP'2000), Oct.26-27,2000, Korea, pp.175-179. 19*. Грехов И.В, Гончаренко, В.Л. Горбатюк А.В,. Коротков С.В, Костина Л.С., Федоров В.И., Яковчук Н.С. Сверхмощный частотный коммутатор на основе реверсивно-вюпочаемых динисторов. // Материалы совещания Преобразовательная техника в энергетике - ПТЭН-84,

Ленинград 22-25 мая 1984 Информэнерго, с.71-72.

20*. Грехов И.В, Костина U.C., Кузьмин В.Л., Зумберов В.В., ХанстеяО.В.,

Ушакова М.И., Стейн Л.И. Разработка промышленной технологии специальных приборов

для импульсной коммутации. Отчет СКБ ТЭЗ им. Калинина, 1985г. 68 стр.

21*. Грехов И.В, Костина Л.С., Д.И. Куракина, И.К. Мешковский, O.K. Семчинова Состав

для получения защитного покрытия кремния.//Авт. св. № 1115631 от 20.05.1983.

22*. Грехов И.В. Костина Л.С., Мешковский И.К. Состав для получения защитного покрытия

поверхности кремния. Авт. свид. № 1246818 с приоритетом от 01.11.1984.

23*. Грехов И.В., Костила Л.С., Куракина Д.И. Исследование защитных свойств пленок

твердого раствора на кремнии. // Тезисы П Всесоюзного совещания «Перспективы развития

технологии СПП» Белая Церковь, 30 сент.-4 окт. 1985г., с.9.

24*. Горбатюк A.B., Грехов И.В, Костина Л.С., Паиайотти И.Е. Характеристики управления быстродействующих реверсивно-включаемых динисторов.// Электротехника 1992, № 8, с.41. 25*. Грехов И.В., Короткое C.B., Костина Л.С., Яковчук Н.С. Высокочастотные реверсивно-вклгочаемые динисторы. // Электротехника 1988, № 5, с. 10-12.

26*. Грехов И.В, C.B. Короткое, Костина Л.С. Мощный реверсивно-включаемый динистор

субмегагерцового диапазона. // Письма в ЖТФ 1985, т.11, №10, с. 588-591.

27*. Грехов Й.В, Коротков C.B., Костина Л.С. Новый прибор силовой электроники -

высокочастотный РВД. // Тезисы докладов. Всесоюзного совещания «Импульсная и

высокочастотная РВД-электроника» Ленинград, 25-26 янв. 1989, с. 1-2.

28*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., C.B. Коротков, Костина Л.С., Яковчук U.C. Реверсивно-

включаемый динистор с повышенными динамическими параметрами.// Материалы II

Всесоюзной конференции. «Основные направления технологии СПП» Молодечно 19-21

сент. 1984 г.с.18-19.

29*. Грехов И.В., Коротков C.B., Костина Л.С. Мощный РВД субмегагерцового диапазона. // Тезисы II Всесоюзной конференции «Импульсные источники энергии для термоядерных исследований» Свердловск 16-20 сент.1985 г. с.117.

30*. Rim G.H.,.Cho С.Н, Choi Y.W., Pavlov Е.Р., Gussev G.I., Kostina L.S. All Solid-State Nanosecond Repetitive Puiser.//Proceedings of Intern. Symposium on Pulsed Power and Plasma Application (ISPP'2000), Oct.26-27, 2000, Changwon, Korea, pp.180-184. 31*. Грехов И.В, Костина Л.С., Зильберглейт A.C. Мощный быстродействующий тиристор. Авт. свид. № 1366006 Al с приор, от 10.06.1985.

32*. A.B. Горбатюк, И.В. Грехов И.В, Костина Л.С., Наливкин A.B. Инжекционно-лавинный механизм запуска реверсивно-включаемых динисторов в субмикросекундном диапазоне. //

Письма в ЖТФ, 1983, т.9,№20, с.1217-1220.

33*. Грехов И.В., Костина Л.С., Наливкин А.В. РВД с субмикросекундным фронтом включения. // В сб. «Тезисы докладов Всесоюзного совещания «Импульсная и выскочастотная РВД-электроника» Ленинград, 25-26 янв. 1989, с. 7.

34*. Грехов И.В., Козлов В.А., Коротков С.В., Костина Л.С., Андреев А.Г., Еремин И.В. Быстродействующий реверсивно-включаемый динистор для мощной импульсной и преобразовательной техники. // Известия АН Энергетика, 1996, № 4, с. 106-113. 35*. Грехов И.В, Киреев О.А., Костина Л.С Экспериментальное исследование статических параметров тиристора на основе р+п'прп+-структуры. // Радиотехника и электроника т.22, 1977, №2, с.361-365.

36*. Грехов И.В, Киреев О.А., Костина Л.С. Полупроводниковый переключающий прибор. Авт. свид. № 713441 с приоритетом от 28.12.1977.

37*. Грехов И.В, Киреев О.А., Костина Л.С. Статическая В/А характеристика тиристора на основе р+п'прп+-структуры. // Радиотехника и электроника 1975,т.20, №2, с. 381-386. 38*. Грехов И.В, Киреев О.А., Костина Л.С., Попова М.В. Расчет оптимальных параметров тиристора с обратной проводимостью на основе p+n'npn+- структуры. // Радиотехника и электроника 1976, т.21, №4, с. 837-845.

39*. Гейфман Е. М., Герман А. Е., Коротков С. В., Костина Л. С., Рольник И.А., Чибиркин В. В., Шувалов Д. С. Разработка и экспериментальное исследование асимметричных реверсивно включаемых динисторов. // Сб. докладов VI Всероссийского симпозиума «Электротехника 2010 » 22-25 окт. 2001 г., с.25-27.

40*. Geifman Е.М., Grekhov I.V., Korotkov S.V., Kostina L.S., Rolnik I.A., Chibirkin V.V.,

Shuvalov D.S. Design and Experimental Investigation of Asymmetric Reverse-Switched Dynistors

// Proc. of 45th Power Converters & Intell. Motion (PCIM'02), May 14-16,2002.

41*. Грехов И.В, Костина Л.С., Наливкин А.В. Мощный прибор ключевого типа -

реверсивно-управляемый транзистор (РУТ) // ЖТФ, 1986, т.56, №2, с.341-345.

42*. Грехов И.В, Ефанов В.М., Иохсс И.Ю., Костина Л.С., Наливкин А.В., Смирнова И.А.

Реверсивно-управляемый транзистор (РУТ) - новый мощный прибор ключевого типа. // В сб.

«Тезисы докладов к Всесоюзному совещанию «Импульсная и

выскочастотная РВД-электроника» Ленинград, 25-26 янв. 1989, с.9.

43*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И. Полупроводниковый прибор. Патент Российской Федерации № 2045111 от 01.08.1992.

44*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И. Способ изготовления силовых многослойных полупроводниковых структур. Патент РФ № 2071143 от 1 июля 1993г.

45*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И., РольникИ.А. Новая конструкция полностью управляемого биполярного прибора.//Письма в ЖТФ 1993, т.19 в.2, с. 26-29. 46*. Аргунова Т.С., Белякова Е.И., Грехов И.В., Костина Л.С., Кудрявцева Т.В. Способ изготовления кремниевых структур. Патент РФ №. 2086039 от 8 июля 1994 г. 47*. Grekhov Г.У., Kosfina L.S., Beliakova E.I, Rol'nik I.A. Gate Turn-off Thyristor on the Base of SDB-technique.//Proc. of ISPSD'94, Davos, Sw. May31-June2 1994, pp.232-234. 48*. Grekhov I.V., Argunova T.S., Gutkin M.Yu.,.Kostina L.S, Kudryavzeva T.V. Direct Bonding of Silicon Wafers with Grooved Surfaces: Characterization of Defects and Application to Power Semiconductor Devices.//Mat.Sci.For. 1995 Vols. 196-201 pp.1853-58.

49*. Grekhov I.V., Argunova T.S.,.Gutkin M.Yu, Kostina L.S., Kudryavzeva T.V., Kim E.D., Kim S.C. A Novel Silicon Direct Bonding Technology Employing a Regularly Grooved Surface. // Electronics Letters, 1995, v.31, No.23, pp.2047-2048.

50*. Аргунова T.C., Андреев А.Г., Белякова Е.И., .Грехов И.В., Костина Л.С., Кудрявцева Т.В. Прямое сращивание кремниевых пластин с регулярным рельефом на интерфейсе. // Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, № 4, с. 1-6.

51*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Beliakova E.I. Kudryavzeva T.V., Berman L.S., Kim E.D., Park J.M. Power SDB-Devices with Regularly Grooved Interfaces. // Collected Abstracts of 54th Device Research Conference 1996, June 24-26, Santa Barbara, USA, Abstr.No. P174. 52*. Аргунова T.C., Грехов И.В., Гуткин М.Ю., Костина Л.С., Белякова Е.И., Кудрявцева Т.В., Ким Е.Д. Дислокации в кремниевых структурах, полученных прямым сращиванием поверхностей с рельефом. // ФТТ 1996, т.38, № 11, с.207-210.

53*. Kim E.D., Kim S.C. Park J.M., Grekhov I.V., Argunova T.S., Gutkin M.Yu., Kostina L.S., Kudryavzeva T.V. Structural Quality or Directly Bonded Silicon Wafers with Regularly Grooved Interfaces. // J. Electrochem Soc. 1997, v. 144. No.2, pp. 622-627.

54*. Gutkin.M.Yu., Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S.,.Shul'pina I.L. XRT Study of Directly Bonded Silicon Wafers with Grooved Inierfaces.//Coll. Abstracts of 3-rd European Symp. on XRT and High Resulution Diffraction, Palermo, Italy, April 1996, pp.301-305. 55*. Грехов И.В., Берман Л.С., Аргунова T.C., Костина Л.С., Белякова Е.И., Кудрявцева Т.В. Рекомбинационные свойства кремниевых структур, полученных прямым сращиванием с рельефом на интерфейсе .// Письма в ЖТФ 1996 т.22, № 12, с.956-957. 56*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Beliakova E.I. Kudryavzeva T.V., Berman L.S., Argunova T.S., Kim E.D., Kim S.C., Interface Properties of Si-SICVSi Structure Fabricated by a Modified Direct Bonding Technique. // Proc. of 5th international Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials ICPADM'97 May 25-30, Seoul Korea, pp.341-344.

57*. Грехов И.В., Костина JI.C., ApiyHOBa Т.С, Белякова Е.И., Гуткин М.Ю., Берман JI.C., Кудрявцева Т.В. Исследование особенностей дефектообразования на интерфейсе с мезоскопическим рельефом при прямом сращивании кремниевых пластин. // 3-я Всероссийская конференция "Полупроводники 97",Москва 1-5декабря, тезисы с.266. 58*. Grekhov I.V., Kostina L.S. Novel Grooved Surface SDB Technology for the Design of Static Induction Devices. // Proceedings of Symposium on Static Induction Devices SSID'97, 1997, June 5-6, Sendai, Japan, pp. 19-24.

59*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Argynova T.S., Kim E.D., Kim S.C. Power SDB-Devices with Regularly Grooved Interfaces. // Proceedings of European Power Electronics Conf. EPE'97, 1997, November 6-8,Trondheim, Norway, pp.2087-2092.

60*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kudriavtzeva T.V., Kim E.D., Kim S.C., Kim N.K. Application of Novel Surface Grooved Bonding Technology for the Design of Power Semiconductor Devices. // Proceedings of 4th International Seminar on Power Semiconductors. 1998,2-4 September, Prague, pp.39-43.

61*. Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., Kudriavtzeva T.V., Gutkin M.Yu., Hartwig J. Kim

E.D.,Kim N.K. Interfacial Properties of Silicon Structures Fabricated by Vacuum Grooved Surface

Bonding Technology.//Jpn. J. Appl. Phys. 1998, v.37, Nol2, pp. 6287-6289.

62*. Аргунова T.C., Белякова Е.И., Грехов И.В., Костина JI.C., Кудрявцева Т.В. Способ

изготовления кремниевых структур. Патент РФ No 2163410 от 21 июля 1999г.

63*. Берман JI.C., Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И., Ким Е.Д., Ким С.Ч. Регулярный

рельеф на поверхности кремниевых пластин как геттер структурных дефектов. // Письма в

ЖТФ, 1999, т.25, № 1, с. 75-80.

64*. Grekhov I.V., Kostina, L.S., Argunova T.S., Kudriavtzeva T.V., Gutkin M.Yu., Kim E.D.,

Kim S.C. Structural and Electrical Quality of Silicon Bicrystals fabricated by a Modified Direct

Bonding Technique. // Sol. State Phenomena 1999, Vols. 69-70, pp. 491-496.

65*. Аргунова T.C., Витман Р.Ф., Грехов И.В., Гуткин М.Ю., Костина Л.С., Кудрявцева Т.В.

Штурбин А.В., Hartwig J., Ohler М., Снижение уровня упругих напряжений в структурах,

полученных прямым сращиванием кремния.//ФТТ 1999,т.41,в.11, с.1953-62.

66*. Витман Р.Ф., Костина Л.С., Белякова Е.И., Штурбин А.В., Аргунова Т.С. Применение

метода ИК спектроскопии для контроля однородности интерфейса при прямом сращивании

кремниевых пластин. // 4-я Всероссийская конференция "Полупроводники'97", Новосибирск

1999,25-29 октября, тезисы, с.305.

67*. Грехов И.В., Костина Л.С., Аргунова Т.С., Белякова Е.И., Шмидт Н.М. Формирование совершенного интерфейса при создании pnpn-композиций прямым сращиванием кремния. //

2-я Всероссийская конференция по физике и технологии кремния "Кремний'2000", Москва 2000, 9-11 февраля, тезисы с.257-258.

68*. Аргунова Т.С., Грехов И.В., Костина Л.С., Кудрявцева Т.В., Ким Е.Д., Ким СЛ. Исследование деформированного состояния интерфейса в структурах, полученных прямым сращиванием кремния. // Там же, с.29.

69*. Преображенский М.Н., Репип В.Н., Козлов В.А., Костина Л.С. Акустические изображения внутренних слоев в полупроводниковых структурах, полученные на высоких частотах. // Письма в ЖТФ, 1996, № 5, с. 45-50.

70*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kudriavtseva T.V., Gutkin M.Yu., Kim E.D., Kim S.C. Fabrication of High Quality SOI Bonding Materials by Modified Direct Wafer Bonding Technique. // Proc. 22nd Intern. Conf. on Microelectronics MIEL'2000, NisA, 2000, 14-17 May, Serbia, v.2, pp.487-490.

71*. Берман Л..С., Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И., Ким Е.Д., Ким СЛ. Анализ зарядов и поверхностных состояний на границах раздела структур полупроводник-диэлектрик-полупроводник. // ФТП, 2000, т. 34, №. 7, с.786-788.

72*. Kim E.D., Grekhov I.V., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kostina L.S., Shmidt N.M. Silicon Direct Bonding with Simultaneous A1 doping.//El. Letters 2000 v.36 No.20 p.1738 73*. Kim E.D., Kim S.C., Park J.M., Kim N.K., Kostina L.S. Characterization of SOI Wafers Fabricated by a Modified Direct Bonding Technology. // Proceedings of 2000 Spring Symposium of KIEEME, April 28,2000, Won-Go Univ. South Korea, pp.47-51.

74*. Грехов И.В., Костина Л.С., Аргунова T.C., Белякова Е.И., Шмидт Н.М., Ким Е.Д., Ким СЛ. Прямое сращивание кремниевых пластин с одновременным формированием диффузионных слоев. ЖТФ 2001, т.71, №.6, с.45-51.

75*. Grekhov I.V., Agrunova T.S., Kostina L.S., Shmidt N. M., Foil H., and Kostin К., "Direct Bonding of Silicon Wafers With Simultaneous Dopant Diffusion". 2001 Spring MRS Meeting Proceedings, San Francisco, April 16-18, Symposium I, v. 681E, paper 15.7. 76*. Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., Kostin K.B, SiC/Si Grooved Surface Bonding.//2001 Spring MRS Meeting Proc., San Francisco 2001,April 16-18, v. 681E, p.15.6 77*. Argunova 181. T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., E.I.Beliakova, Tur'yanskii A.G., Kim E.D., Kim S.C., Kim N.K. X-Ray Study of SiC Surface and Bonding Interface in SiC/Si Compositions // Abstracts of 5-th Biennale Conference on High Resolution X-Ray diffraction and Topography, Poland, 2000, Sept.13-15, p.130.

Цитируемая литература

1. Герлах В. Тиристоры - пер. Ю.А. Евсеева, М., Энергоатомиздат, 1985,328 с.

2. Горбатюк А.В. Грехов И.В., Коротков С.В., Яковчук Н.С. Способ переключения тиристора с обратной проводимостью. // А.С. № 1003699 с приор, от 20.02.81.

3. Аязян Р.Э., Горбатюк А.В., Паламарчук А.И. Условие включения рпрп-структуры при различных распределениях начального заряда вдоль баз. // Радиотехника и электроника, 1978, т.23,№ 5, с.1039-1045.

4. Горбатюк А.В. Грехов И.В., Наливкин А.В. Теория квазидиодного режима работы реверсивно-включаемых динисторов. // Препринт ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 1986, № 1071, Ленинград, 28 с.

5. Гудушин И.В, Иванов В.П., Коротков С.В., Кудрявцев И.Ю., Сырников Э.В, Тополов В.В. Генерирование непрерывных гармонических колебаний высокой частоты с помощью реверсивно-включаемых динисторов. // Электротехника, 1988, №5, с.35-38.

6. Гудушин И.В., Кичев В.П., Кудрявцев И.Ю., Сырников Э.В., Тополов В.В. Оценка потерь мощности реверсивно-включаемых динисторов в режимах генерирования высокочастотных колебаний. // Электротехника, 1989, №10, с.58-61.10.

7. Дерменжи П.Г., Потапчук В.А., Шмелев В.Б. Быстродействующие тиристоры, проводящие в обратном направлении.//Электротехническая пром-сть, 1986, вып. 2(9), с.1-40.

8. Tong Q.-Y., Gosele U. Semiconductor Wafer Bonding: Scicnce and Technology. J.Wiley&Sons, Inc., 1999, 297 c.

9. Stengl R., Tan Т., Gosele U. A model for the silicon wafer bonding process. // Jpn. J. Appl. Phys., 1989, v.28, pp.1735-1741.

10. Bengtsson S. Semiconductor Wafer Bonding: Review of Interfacial Properties and Applications//Journ. of Electron. Materials. 1992, V.21,N8,pp.841-862.

11. Maszara W.P., Jiang B.-L., Rozgonyi G.A., Baumgart H.,and de Kick A.J.R. Role of surface morphology in wafer bonding. H J.Appl. Phys. 1991, v.69, No.l, pp.257-260.

12. Енишерлова К.Л. Прямое соединение полупроводниковых пластин - новая современная технология электронной промышленности. // Фундаментальные проблемы российской металлургии на пороге XXI века, 1998, Москва, изд. РАЕН, т.4, стр.143-192.

13. Yamada A., Jiang B.-L., Rozgony G.A., Shirotory H., Okabayashi О., and Kawashima M. Structural Evaluation of SOI Fabricated by a Direct Wafer Bonding and Numerically Controlled Polishing Technique // J. Electrochem. Soc. 1991, v. 13 8, No. 8, pp.2468-2474.

Лицензия ЛР № 020593 от 7.08.97

Подписано в печать -/6.09, ЛСОЪ. Тираж 100 экз._

Объем в пл. <5. -Заказ № Ш.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства СПбГПУ 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Отпечатано на ризографе К№-2000 И* Поставщик оборудования — фирма "Р-ПРИНТ" Телефон: (812) 110-65-09 Факс:(812)315-23-04

Введение.

ЧАСТЬ I. ПРИНЦИП КОММУТАЦИИ мощности с помощью УПРАВЛЯЮЩЕГО ПЛАЗМЕННОГО СЛОЯ И ПРИБОРЫ НА ЕГО ОСНОВЕ.

Глава I. Мощный переключатель микросекундного диапазона — реверсивно-включаемый динистор.

1.1. Основные физические ограничения коммутационных возможностей приборов тиристорного типа и пути их преодоления.

1.2. Принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя.

1.3. Выбор оптимальной конструкции реверсивно включаемого динистора (РВД).

1.4. Физика работы РВД как ключевого элемента схем мощных коммутаторов и коммутационные возможности импульсных РВД.

1.5. Технология изготовления приборов, переключаемых с помощью управляющего плазменного слоя.

Выводы к гл.

Глава 2. Высокочастотные РВД для работы в генераторном (ф режиме.

2.1. Характеристика потерь при коммутации мощности приборами тиристорного типа.

2.2. Характеристики управления быстродействующих реверсивно-включаемых динисторов.

2.3. Конструктивные особенности и выходные характеристики высокочастотных РВД.

2.4. Коммутация импульсов с субмикросекундным фронтом.

Выводы к гл. 2.

Глава 3. Реверсивно-включаемые динисторы как новая элементная база мощных полупроводниковых преобразователей.

3.1. О возможности применения РВД в технике преобразования электроэнергии.

3.2. Конструктивные варианты РВД для применения в мощных высокочастотных преобразователях.

3.3. Расчет оптимальных параметров конструктивного варианта РВД на основе р+п'прп+- структуры.

3.4. Технология изготовления и результаты экспериментального исследования выходных характеристик высоковольтных РВД с повышенным быстродействием.

Выводы к гл. 3.

Глава 4. Мощный прибор ключевого типа — реверсивно-управляемый транзистор (РУТ).

4.1. Принцип действия и конструктивные особенности РУТ.

4.2. Физические процессы при работе РУТ.

4.3. Коммутационные возможности РУТ.

Ш Выводы к гл. 4.

ЧАСТЬ II. ТЕХНОЛОГИЯ ПРЯМОГО СРАЩИВАНИЯ КАК НОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ СОЗДАНИЯ СИЛОВЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ КОММУТАЦИИ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БОЛЬШИХ МОЩНОСТЕЙ.

Глава 5. Принципиальные особенности и перспективы технологии прямого сращивания.

5.1. Общие положения. О природе связей, обеспечивающих процесс прямого сращивания.

5.2. Модель прямого сращивания кремниевых пластин.

5.2.1. Гидрофильные поверхности.

5.2.2. Гидрофобные поверхности.

5.3. Поверхностная энергия. Механическая прочность.

5.4. Требования к качеству поверхностей.

5.4.1. Химическая отмывка пластин.

5.4.2. Роль морфологии поверхности.

5.4.3. Причины появления несплошностей ("пузырей").

5.5. Электрические свойства границы раздела.

5.6. Перспективы использования технологии прямого сращивания.

Выводы к гл. 5.

Глава 6. Прямое сращивание кремниевых пластин с регулярным мезоскопическим рельефом на интерфейсе.

6.1. Суть метода и его отличие от традиционных технических решений.

6.2. Исследование особенностей дефектообразования на границе раздела.

А 6.3. Формирование непрерывного интерфейса.

6.4. Структурные свойства интерфейса при использовании в процедуре сращивания вакуумного отжига.

6.5. Снижение уровня упругих напряжений в структурах, полученных прямым сращиванием кремния.

6.5.1. Рентгено-дифракщонное исследование.

6.5.2. Исследование качества границы сращивания методами просвечивающей ИК-спектрометрии.

6.5.3. Обсуждение результатов.

6.6. Прочность интерфейса.

6.7. Электрические свойства ПСК-структур с рельефным интерфейсом.

Выводы к гл. 6.

Глава 7. Прямое сращивание кремниевых пластин с одновременным формированием диффузионных слоев.

7.1. Образцы и методы исследования.

7.2. Исследование свойств кремниевых структур, изготовленных прямым сращиванием с одновременной диффузией примесей.

7.2.1. Диффузия алюминия.

7.2.2. Исследование структурного качества.

7.2.3. Электрические свойства рп-переходов, сформированных прямым сращиванием с одновременной диффузией алюминия.

7.3. Модель прямого сращивания кремниевых пластин с одновременной диффузией алюминия из источника на границе раздела.

Выводы к гл.

Глава 8. Конструктивные варианты силовых приборов на основе модифицированной технологии прямого сращивания кремниевых пластин.

8.1! Силовой ПСК-диод.

8.2. Реверсивно включаемый динистор.

8.3. Запираемый тиристор.

8.4. О некоторых других возможностях применения модифицированной технологии прямого сращивания.

8.4.1. Исследование свойств З/'-Л'бТг-Л' — композиций, изготовленных на основе модифицированной технологии прямого сращивания.

8.4.2. Формирование 5/С-&' - композиций.,.

Выводы к гл. 8.

Силовое полупроводниковое приборостроение, ставящее своей главной задачей разработку и организацию производства мощных полупроводниковых приборов для коммутации и преобразования электрической энергии в широком интервале мощностей и частот, является в настоящее время быстро развивающейся областью науки и техники.

Как правило, для каждой области применения создаются специализированные типы приборов с оптимальным сочетанием параметров, диапазон которых весьма широк: рабочее напряжение от 100 до 10 ООО В, ток — от единиц до 5-6 тысяч ампер (а в импульсе - до 300 000 А), время переключения — от сотен пикосекунд до сотен микросекунд. Последнее десятилетие отмечено "вторжением" методов и приемов микроэлектроники в силовое приборостроение, что позволило создать полупроводниковую элементную базу для преобразователей малой и средней мощности с уникальными характеристиками переключения [1,2,3].

Преобразователи малой мощности сейчас базируются, в основном, на мощных полевых транзисторах (МОПТ-МОБРЕТ), представляющих собой, по сути дела, силовую интегральную схему, состоящую из сотен тысяч ячеек с характерным размером ~ 15 мкм. Достоинством прибора является малая мощность в цепи управления, очень высокое быстродействие, определяемое дрейфовыми процессами при переносе тока основными носителями (десятки наносекунд), - область рабочих частот простирается до сотен мегагерц; рабочий ток не превышает несколько десятков ампер, рабочее напряжение — 200-300 В.

В среднем диапазоне мощностей и частот (сотни киловатт; десятки килогерц) основным пробором сейчас является биполярный транзистор с изолированным затвором (БТИЗ-ЮВТ) с диаметром элементарной ячейки ~ 20 мкм - силовой прибор состоит из нескольких сотен тысяч таких ячеек. Предельное напряжение современных ЮВТ ~ 3,5 кВ, предельный размер чипа 1x1 см2, а ток через него ~ 100 А. Приборы на большие токи (до 1200 А) получают параллельным соединением чипов в одном корпусе. Принципиальные достоинства IGBT - малая мощность, потребляемая в цепи управления для включения и выключения, а также высокое быстродействие, благодаря чему прибор практически вытеснил из всех областей применения классический биполярный транзистор.

В диапазоне мощностей до нескольких мегаватт и частот до нескольких килогерц элементную базу преобразователей составляют, в основном, запираемые тиристоры (3T-GTO). Для того чтобы осуществить выключение GTO запирающим импульсом тока в цепи управления, его катодный эмиттер изготавливается в виде большого числа отдельных ячеек шириной 200-300 мкм, окруженных базовым слоем. Предельные параметры GTO очень высокие (средний рабочий ток до 1000 А, блокируемое напряжение до 6 кВ, время выключения — десятки микросекунд). Однако, наличие в GTO больших коммутационных потерь при выключении приводит к необходимости использовать дополнительные мощные RC-цепи — снабберы. Существенно улучшает ситуацию недавно разработанный фирмой ABB метод выключения GTO мощным импульсом базового тока, практически равным по амплитуде силовому току и нарастающим быстрее, чем характерное время регенеративных процессов в тиристоре. В этих условиях обеспечивается строго синхронное и быстрое прекращение инжекции всеми эмитгерными ячейками, а дальнейшее рассасывание плазмы в п- базе происходит как в обычном биполярном транзисторе. При этом система управления должна быть мощной и обладать предельно малой индуктивностью, поскольку максимальное напряжение в ней не должно превышать напряжение пробоя п+р — эмиттера (~ 20 В). Конструкция GTO, снабженная подобной системой, была названа Integrated Gate Commutated Thyristor (IGCT) [4,5].

В диапазоне очень больших мощностей (десятки мегаватт) и низких частот в силовой преобразовательной технике доминируют высоковольтные тиристоры.

В области импульсной техники коммутация очень больших мощностей (от мегаватт до тераватт) в микросекундном диапазоне длительностей импульсов является серьезной проблемой в физике и технике мощных лазеров, ускорителей и радаров, в новых импульсных магнитных технологиях, системах очистки промышленных выбросов и т.д. Современные мощные переключатели, кроме способности коммутировать очень большие электрические мощности, должны обладать большим сроком службы, высокой надежностью, высоким КПД, устойчивостью к внешним воздействиям и мгновенной готовностью к работе. Именно таким требованиям удовлетворяют полупроводниковые переключатели. Тиристор является самым мощным полупроводниковым ключом в миллисекундном диапазоне. Однако, при коммутации более коротких — субмиллисекундных и микросекундных — импульсов коммутируемая тиристором мощность резко снижается из-за локализации процесса включения в узком (порядка сотни микрон) слое вблизи управляющего электрода и малой скорости распространения включенного состояния. Сложность осуществления однородного и одновременного переключения всей рабочей площади единичного выпрямительного элемента являлась главным препятствием при построении мощных импульсных систем на основе твердотельных ключей.

В [51,52] был предложен способ переключения тиристора с обратной проводимостью, находящегося в прямом блокирующем состоянии, путем подачи между анодом и катодом дополнительного импульса обратной полярности. Согласно [52], при этом может быть осуществлено быстрое и однородное переключение всей площади прибора и, соответственно, достигнуто существенное (практически на порядок), увеличение коммутируемой мощности и скорости коммутации в сравнении с их значениями при традиционном способе переключения тиристора по управляющему электроду.

В 1982-1987 гг. в отделе силовой полупроводниковой электроники ФТИ им. А.Ф. Иоффе при участии автора данной работы был выполнен комплекс исследований по развитию новых принципов коммутации больших импульсных мощностей, позволивших впервые в мире резко — на порядки величины — поднять предельную импульсную мощность, коммутируемую полупроводниковыми приборами.

При выполнении предъявляемой к защите работы исследования велись по двум основным направлениям: 1) разработка и исследование новых силовых полупроводниковых приборов, реализующих принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, — реверсивно включаемых динисторов (РВД) и реверсивно управляемого транзистора (РУТ); 2) развитие и использование новых технологических методов применительно к созданию силовых полупроводниковых приборов большой площади, а именно, разработка модифицированной технологии прямого сращивания кремния (ПСК) и ее комбинаций с традиционным диффузионным методом.

Основным материалом для изготовления приборов силовой полупроводниковой электроники является кремний, а традиционные технологии, лежащие в основе промышленного производства, - диффузия, эпитаксия, ионная имплантация. Все эти технологии, при разной степени сложности и определенной ограниченности возможностей, одинаково энергоемки, экологически небезопасны и недешевы. Разработка новых технологических методов, — экономически выгодных, экологически неопасных, способных обеспечить максимум конечного продукта при минимуме затрат энергии и сырья, - представляется весьма актуальной задачей.

Цель работы.

Разработка нового класса мощных полупроводниковых приборов для коммутации и преобразования больших электрических мощностей и разработка новых технологических методов изготовления приборов силовой полупроводниковой электроники.

Объект исследования.

Объектом исследования служили созданные в ходе работы различные конструктивные варианты приборов, переключаемых с помощью управляющего плазменного слоя, а также композиции и приборы, полученные и изготовленные на основе развитой в работе модифицированной технологии прямого сращивания кремния и ее сочетания в едином технологическом цикле с традиционным диффузионным методом. Задачи работы.

1. Исследование возможности создания и разработка силовых полупроводниковых приборов, реализующих принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя: поиск конструкторско-технологических решений, обеспечивающих однородное и одновременное переключение плазменно-управляемых приборов по всей рабочей площади; исследование коммутационных возможностей новых приборов; разработка методики выбора оптимальных конструктивных и электрофизических параметров реверсивно-включаемых динисторов (РВД); создание и внедрение в промышленное производство различных типов РВД как для импульсной коммутации мощности, так и для работы в области высоких частот вплоть до субмегагерцового диапазона; создание плазменно управляемых приборов транзисторного типа — реверсивно-управляемых транзисторов (РУТ) и исследование их коммутационных характеристик.

2. Разработка модифицированной технологии прямого сращивания кремния (ПСК), направленной на возможность создания на ее основе силовых приборов большой площади: исследование поведения дислокаций и непрерывности границы сращивания; сравнительное исследование механических свойств композиций с гладким и рельефным интерфейсом; сравнительное исследование электрических свойств рп-структур, сформированных традиционным и модифицированным методом; исследование возможности использования новой технологии для разработки БьБЮг-З! - структур и изготовления композиций, содержащих, кроме кремния, другие полупроводниковые материалы.

3. Разработка метода создания многослойных полупроводниковых структур, сочетающего в едином технологическом цикле процессы модифицированного сращивания и формирования диффузионных слоев из источника, расположенного непосредственно на интерфейсе: исследование поведения примесей Ш и V групп на границе раздела; исследование структурного качества границы раздела; разработка модели, объясняющей улучшение непрерывности границы раздела при соединении пластин в водном растворе нитрата алюминия; создание на основе развитого метода конструктивных вариантов силовых приборов (диодов, динисторов, запираемых тиристоров) и исследование их характеристик в сравнении с характеристиками приборов, изготовленных по традиционной диффузионной технологии.

Научная новизна.

Исследована возможность создания и предложены впервые конструкторско-технологические решения новых мощных полупроводниковых 4 приборов тиристорного типа - реверсивно-включаемых динисторов (РВД), функционирующих на основе принципа коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, создаваемого реверсивно-инжекционной накачкой.

Показано, что величина заряда, обеспечивающего при реверсивно-инжекционном управлении однородное и одновременное переключение всей рабочей площади прибора, находится в существенной зависимости от технологических и электрофизических параметров полупроводниковой структуры РВД.

Показано, что, благодаря способности включаться однородно и одновременно, РВД обладают малыми коммутационными и однородно распределенными по площади квазистатическими потерями, что обеспечивает уникальные коммутационные характеристики этих приборов. ф

Разработана методика расчета оптимальных параметров РВД на основе пятислойной р+п'прп+-структуры. Показано, что оптимальное соотношение между напряжением переключения, временем выключения и падением напряжения во включенном состоянии в высоковольтных РВД с повышенным быстродействием может быть достигнуто как за счет создания этих приборов на основе пятислойных р+п'прп+ - структур с оптимизированными параметрами слоев, так и за счет формирования неоднородного распределения времени жизни неосновных носителей заряда в п-базе четырехслойной р+прп+-структуры путем ее протонного облучения со стороны анодного эмиттера.

Проведено экспериментальное исследование процесса коммутации тока с помощью управляющего плазменного слоя двухэлектродными полупроводниковыми структурами транзисторного типа — реверсивно-управляемыми транзисторами (РУТ). Развита качественная модель физических процессов в РУТ, определяющих его работу.

Предложена модифицированная технология прямого сращивания, принципиальной особенностью которой является изготовление регулярного рельефа мезоскопической глубины и отказ от кристаллографического соответствия при соединении пластин в пары. Новый метод открыл возможность управления поведением структурных дефектов и снижения уровня упругих напряжений на границе раздела, что способствовало улучшению её структурного и электрического качества. Проведено сравнительное исследование структурных, механических и электрических свойств композиций, сформированных традиционным и модифицированным методом. Предложен метод создания многослойных полупроводниковых структур, сочетающий в едином технологическом цикле процессы прямого сращивания и формирования диффузионных слоев из источника, расположенного непосредственно на интерфейсе. Развита модель, объясняющая увеличение площади первоначального сцепления пластин при соединении их в водном растворе нитрата алюминия.

Показано, что развитая в работе технология прямого сращивания носит универсальный характер и может быть успешно использована не только для создания приборов большой площади силовой электроники, но также для разработки 81-8102-81 - структур и изготовления композиций, содержащих кремний и другие полупроводниковые материалы.

Практическая значимость работы.

Результаты проведенных исследований положены в основу разработки целого класса силовых полупроводниковых приборов, не имеющих по совокупности своих параметров мировых аналогов и составивших новую элементную базу для построения мощных импульсных систем с уникальными характеристиками переключения.

Разработанные конструктивные варианты реверсивно-включаемых динисторов (РВД) имеют рекордные для полупроводниковых переключателей микросекундного диапазона значения коммутируемого тока и допустимой скорости его нарастания (единичный элемент площадью ~ 20 см2 коммутировал импульсный ток амплитудой 250 кА с с11/ск до —75 кА/мкс при длительности импульса ~ 30 мкс).

В рамках ряда национальных и международных программ в ФТИ им. Иоффе на основе РВД, изготовленных как в лабораторных условиях, так и в условиях промышленности, были созданы мощные РВД-ключи различного назначения. Самый мощный в мире полупроводниковый переключатель был разработан во ВНИИ экспериментальной физики (Арзамас-16) и успешно испытан в Сандийской Национальной лаборатории (США): три параллельные сборки РВД коммутировали ток в 0.5 МА при длительности импульса 500 мкс.

Создание нового класса силовых полупроводниковых приборов, функционирующих на основе принципа коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя, с последующей организацией их промышленного производства является вкладом в развитие нового научно-технического направления "Гигаваттная полупроводниковая электроника," которое в настоящее время приобрело мировое признание.

Создан также новый класс реверсивно-включаемых динисторов, составивших элементную базу для построения мощных преобразователей для работы в диапазоне частот от единиц до десятков килогерц. За вклад в решение проблемы быстрой коммутации больших мощностей силовыми полупроводниковыми приборами нового типа автору в составе группы исследователей в 1987 году была присуждена Государственная премия по физике. По материалам разработки импульсных и высокочастотных РВД получено 6 авторских свидетельств, 1 патент России и 2 зарубежных патента.

Предложенный и защищенный патентами модифицированный метод прямого сращивания кремния (ПСК) открыл возможность применения малоэнергоемкой, экологически неопасной и достаточно экономичной технологии для разработки силовых приборов большой площади с качественно новыми электрическими характеристиками. Создана конструкция полупроводникового прибора с полным управлением (запираемого тиристора), отличающаяся простотой изготовления, надежностью в работе и способностью функционировать в существенно более широком диапазоне преобразуемых мощностей, чем существующие аналоги. Впервые в мировой практике изготовлены ПСК-приборы большой площади: диоды с рабочей площадью не менее 12см2 (диаметр кремниевого диска ~ 40 мм) с характеристиками не хуже диффузионных аналогов, быстродействующие реверсивно-включаемые динисторы, способные коммутировать импульсы тока амплитудой ~ 20 кА (^ ~ 35 мкс) при времени выключения ~ 6-8 мкс.

По материалам разработок метода прямого сращивания и приборов на его основе получено 4 патента России.

Апробация работы.

Результаты работы были доложены на следующих национальных и международных конференциях: на Международной конференции по силовой электронике 1РЕС83 (Токио, Япония, 1983), на IV научно-технической конференции стран СЭВ по преобразовательной технике (Бухарест, Румыния, 1982), на совещании "Преобразовательная техника в энергетике-ПТЭН-84" (Ленинград 1984), на П Всесоюзной конференции "Основные направления технологии и исследования СПП" (Молодечно, 1984), на П Всесоюзном совещании "Перспективы развития технологического оборудования, новых материалов и технологических процессов для повышения эффективности производства СПП" (Белая Церковь, 1985), на П Всесоюзной конференции "Импульсные источники энергии для термоядерных исследований и промышленной технологии" (Свердловск, 1985), на Всесоюзном совещании "Импульсная и высокочастотная РВД-электроника" (Ленинград, 1989), на Международном симпозиуме по применению импульсной мощности ISPP'2000 (Чангвон, Корея, 2000), на VI Всероссийском симпозиуме "Электротехника 2010 год" (Москва, 2001), на 45-й международной конференции по силовым преобразователям PCIM'2002 (Нюрнберг, Германия, 2002), на Международном симпозиуме по мощным полупроводниковым приборам ISPSD'94 (Давос, Швейцария, 1994), на конференции Европейского материаловедческого общества (Страсбург, 1995), на 54-й Международной конференции по полупроводниковым приборам (Санта Барбара, США, 1996), на 3-м Европейском симпозиуме по рентгеновской топографии (Палермо, Италия, 1996), на 5-й Международной конференции по свойствам и применению диэлектрических материалов ICPADM'97 (Сеул, Южная Корея, 1997), на 3-ей Всероссийской конференции по физике полупроводников "Полупроводники 97" (Москва, 1997), на 10 Международном симпозиуме по приборам со статической индукцией SSID'97 (Сендай, Япония, 1997), на Европейской конференции по силовой электронике ЕРЕ'97 (Трондхейм, Норвегия, 1997), на 4-м Международном семинаре по силовым полупроводниковым приборам ISPS'98 (Прага, Чехия, 1998), на Европейской конференции по геттерированию, дефектам и полупроводниковым технологиям GADEST'99 (Швеция, 1999), на 4-й Всероссийской конференции по физике полупроводников "Полупроводники'99" (Новосибирск, 1999), на 2-й Всероссийской конференции по физике и технологии кремния "Кремний'2000" (Москва 2000), на 22-й Международной конференции по микроэлектронике MIEL'2000 (Ниш, Сербия, 2000), на весеннем материаловедческом симпозиуме КШЕМЕ'2000 (Южная Корея, 2000), на весеннем симпозиуме Международного материаловедческого общества MRS'2001 (Сан- Франциско, США, 2001), а также на семинарах Мюнхенского Технического университета, фирмы Siemens, Технического университета г. Мюнсгера (Германия, 1991); Army Research Lab ARL (Нью-Йорк, 1992), Sandia Ltd., Livermore Lab (США. 1992); университетов Нью-Мексико и г. Оборн (Auburn Al, США, 1993); Корейского

Электротехнологического института (г. Чангвон, Южная Корея, 1995, 1997, * 1999-2000); компании "Корейская Электроника"-КЕС (г. Тэгу, Южная Корея, 1995); Европейского Центра по использованию синхротронного излучения (Гренобль, Франция, 1997), Парижского университета (Париж, Франция, 1998), Научно-исследовательского института полупроводников КНР (пров. Хэбей, г. Шидзядзюань, Китай, 1998), Университета и научно-технологического института г. Поханг (Южная Корея, 2002), Московского Государственного университета (МГУ им. Ломоносова) и ФТИ им. Иоффе.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 77 печатных работ, в т.ч. 6 авторских свидетельств, 5 патентов России, 1 патент Франции, 1 патент Великобритании.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 2-х частей, 8 глав, заключения, списка цитируемых работ из 213 наименований и приложения в виде 9 актов внедрения. Объем диссертации составляет 263 страницы, включая 89 рисунков и 6 таблиц.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина JI.C., Короткое C.B., Яковчук Н.С. О новой возможности коммутации больших мощностей приборами тирисгорного типа. // Письма в ЖТФ 1982, т. 8, № 11, с.685-688.

2*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Короткое C.B., Яковчук Н.С. О новой возможности коммутации больших мощностей силовыми полупроводниковыми приборами. //ЖТФ 1982, т. 52, № 7, с.1369-1374.

3*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Н.С. Яковчук и др. (9 соавторов) Разработка новых физических принципов коммутации больших мощностей в микро- и субмикросекундном диапазоне. // Отчет по НИР, УДК 621.382.1 № ГР 01.86.0100787, 1986г., 74стр.

4*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Короткое C.B., Яковчук Н.С. Мощный переключатель микросекундного диапазона - реверсивно-включаемый динистор. // ЖТФ, 1983, т.53, № 9, с. 1822-1826.

5*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S, Korotkov S.V., Yakovchouk N.S. // Superpower Switch of Microsecond Range» Solid State Electronics 1983, v.53, No 11, p. 1132.

6*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина JIС., Яковчук Н.С. и др. (13 соавторов) Разработка полупроводниковых приборов для импульсной коммутации токов сверхвысокой амплитуды (сотни килоампер) Н Отчет по НИР «Импульс» УДК 621.373.5 № ГР 81040570, 1985г., 48 стр.

7*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С. Реверсивно-управляемый полупроводниковый прибор. Патент России № 2006992 С1 с приор, от 18.07.86.

8*. Грехов И.В. Горбатюк A.B., Костина Л.С., Павлынив Я.И. Тиристор. Авт.свид. №593601 с приоритетом от 02.08.1976.

9*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S., Pavlyniv Ya.I. Improvements in or relating to thyristor. Патент Великобритании № 158835 от 02.03, 1981.

10*. Grekhov I.V., Gorbatyuk A.V., Kostina L.S., Pavlyniv Ya.I. Thyristor. Патент Франции № 2424631 от 27.10.1980.

11*. Грехов И.В, Костина Л.С Тиристор с шунтировкой эмитгерного перехода. Авт. свид. № 592292 с приоритетом от 28.06.1976.

12*. Грехов И.В, Е.М. Гейфман, Л.С. Костина, Я. И. Павлынив Экспериментальное исследование параметров высоковольтных тиристоров с повышенным быстродействием. // Электротехническая промышленность сер. Преобразовательная техника 1980, №1, с. 7-9.

13*. Грехов И.В, Гейфман Е.М.„ Костина Л.С. Об одной возможности оценки рекомбинационных свойств контактов и их влияния на характеристики полупроводниковых диодов. // Радиотехника и электроника 1982, т.27, №2, с.386-391.

14*. Грехов И.В., Гейфман Е.М., Костина Л.С. Исследование переходного процесса переключения силового диода с накоплением заряда. // ЖТФ т.53, № 4, 1983 с.726-729.

15*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., Костина Л.С., Яковчук Н.С. и др. (9 соавторов) Коммутация больших мощностей в микросекундном диапазоне «Реверс».

Отчет по НИР УДК 621.373.5 № ГР 81040570,1984г., 44 стр.

16*. Grekhov I.V, Gorbatyuk A.V., Kostina L.S., Korotkov S.V., Yakovchouk N.S. Microsecond Range Superpower Switch // Proceedings of Intern. Power Electr.Conf. (IPEC'83), March 27-31, 1983, Tokyo, Japan, pp.856-859.

17*. Грехов И.В, Горбатюк A.B., Кардо-Сысоев А.Ф., Левинштейн М.Е, Костина Л.С., Яковчук Н.С. Новые методы быстрой коммутации больших мощностей силовыми полупроводниковыми приборами. //Труды IV научно-технической конференции стран СЭВ по преобразовательной технике, Бухарест 20-23 сентября 1982 г., стр.61-66.

18*. Grekhov i.V. , Korotkov S.V., Kostina L.S., Rim G.H., Kim E.D., Kim S C. High Power Semiconductor Switch - Reverse Switch-on Dynistor- and Circuits on its Base. // Proceedings of Intern. Symposium on Pulsed Power and Plasma Application (ISPP'2000), Oct.26 - 27, 2000, Changwon, Korea, pp. 175-179.

19*. Грехов И.В, Гончаренко, В.Л. Горбатюк А.В,. Короткое С.В, Костина Л.С., Федоров В.И., Яковчук Н.С. Сверхмощный частотный коммутатор на основе реверсивно-включаемых динисторов. // Материалы совещания Преобразовательная техника в энергетике - "ПТЭН-84", Ленинград 22-25 мая 1984Информэнерго, с.71-72.

20*. Грехов И.В, Костина Л.С., Кузьмин В.Л., Зумберов В.В., Ханстен О.В., Ушакова М.И., Стейн Л.И. Разработка промышленной технологии специальных приборов для импульсной коммутации. Отчет СКБ НПО ТЭЗ им. Калинина, 1985г. 68 стр.

21*. Грехов И.В, Костина Л.С., Д.И. Куракина, И.К. Мешковский, O.K. Семчинова Состав для получения защитного покрытия поверхности кремния. // Авт. свид. № 1115631 с приоритетом от 20.05.1983.

22*. Грехов И.В. Костина Л.С., Мешковский И.К. Состав для получения защитного покрытия поверхности кремния. Авт. свид. № 1246818 с приоритетом от 01.11.1984.

23*. Грехов И.В., Костина Л.С., Куракина Д.И. Исследование защитных свойств пленок твердого раствора на кремнии. // Тезисы П Всесоюзного совещания «Перспективы развития технологического оборудования, новых материалов и технологических процессов для повышения эффективности производства Cl 111» Белая Церковь 30 сент.-4 окт. 1985г.,с.9.

24*. Горбапок A.B., Грехов И.В, Костина Л.С., Панайотти И.Е. Характеристики управления быстродействующих реверсивно-включаемых динисторов. // Электротехника 1992, № 8, с.41-45.

25*. Грехов И.В. , Козлов А.К., Короткое C.B., Костина Л.С., Яковчук Н.С. Высокочастотные реверсивно-включаемые динисторы. // Электротехника 1988, №5, с. 10-12.

26*. Грехов И.В, C.B. Коротков, Костина Л.С. Мощный реверсивно-включаемый динистор субмегагерцового диапазона. // Письма в ЖТФ 1985, т. 11, №10, (588-591).

27*. Грехов И.В, Коротков C.B., Костина Л.С. Новый прибор силовой электроники — высокочастотный реверсивно-включаемый динистор. // Тез. докладов к Всесоюзному совещанию «Импульсная и высокочастотная РВД-электроника» Л.; Ленгидропроект, 25-26 янв. 1989, с. 1-2.

28*. Грехов И.В., Горбатюк A.B., C.B. Коротков, Костина Л.С., Н.С. Яковчук Реверсивно-включаемый динистор с повышенными динамическими параметрами. // Материалы П Всесоюзной конференции «Основные направления технологии и исследования Cl 111» Молодечно 19-21 сент. 1984 г. Ротапринт ВЭИ им. В.И. Ленина с. 18-19.

29*. Грехов И.В., Короткое C.B., Костина Л.С. Мощный реверсивно-включаемый динистор субмегагерцового диапазона. // Тезисы П Всесоюзной конференции «Импульсные источники энергии для термоядерных исследований и промышленной технологии» Свердловск 16-20 сент. 1985 г. с.117.

30*. Rim G.H.,.Cho С.Н, Choi Y.W., Pavlov Е.Р., Gussev G.I., Kostina L.S. All-Solid-State Nanosecond Repetitive Pulser. // Proceedings of Intern. Symposium on Pulsed Power and Plasma Application (ISPP'2000), Oct.26-27, 2000, Changwon, Korea, pp. 180-184.

31*. Грехов И.В, Костина Л.С., Зильберглейт A.C. Мощный быстродействующий тиристор. Авт. свид. № 1366006 Al с приор, от 10.06.1985.

32*. AB. Горбатюк, И.В. Грехов И.В, Костина Л.С., Наливкин A.B. Инжекционно-лавинный механизм запуска реверсивно-включаемых динисторов в субмикросекундном диапазоне. // Письма в ЖТФ, 1983, т. 9, №20, с. 1217-1220.

33*. Грехов И.В., Костина Л.С., Наливкин A.B. Реверсивно-включаемые динисторы с субмикросекундным фронтом включения. // В сб. «Тезисы докладов к Всесоюзному совещанию «Импульсная и выскочастотная РВД-электроника» Ленинград, 25-26 янв. 1989, с. 7.

34*. Грехов И.В., Козлов В.А., Короткое C.B., Костина Л.С., Андреев А.Г., Еремин И.В. Быстродействующий реверсивно-включаемый динистор для мощной импульсной и преобразовательной техники. // Известия Академии наук Энергетика, 1996, № 4, с. 106-113.

35*. Грехов И.В, Киреев O.A., Костина Л.С Экспериментальное исследование статических параметров тиристора на основе р+п'лрп+-струк1уры. // Радиотехника и электроника т.22, 1977, №2, с.361-365.

36*. Грехов И.В, Киреев O.A., Костина Л.С. Полупроводниковый переключающий прибор. Авт. свид. № 713441 с приоритетом от 28.12.1977.

37*. Грехов И.В, Киреев O.A., Костина Л.С. Статическая вольтамперная характеристика тиристора на основе р+п'прп+-структуры. // Радиотехника и электроника 1975,т.20, №2, с. 381-386.

38*. Грехов И.В, Киреев O.A., Костина Л.С., Попова М.В. Расчет оптимальных параметров и тиристора с обратной проводимостью на основе p+n'npn+-структуры. Радиотехника и электроника 1976, т.21, №4, с. 837-845.

39*. Гейфман Е. М., Герман А. Е., Короткое С. В., Костина Л. С., Рольник И. А., Чибиркин В. В., Шувалов Д. С. Разработка и экспериментальное исследование асимметричных реверсивно включаемых динисторов. // Сб. докладов VI Всероссийского симпозиума «Электротехника 2010 год» 2225 о кг. 2001 г., с.25-27.

40*. Geifman Е.М., Grekhov I.V., Korotkov S.V., Kostina L.S., Rolnik I.A., Chibirkin V.V., Shuvalov D.S. Design and Experimental Investigation of Asymmetric Reverse-Switched Dynistors // Proceedings of 45th Power Converters & Intelligent Motion (PCIM'02), May 14-16, 2002.

41*. Грехов И.В, Костина Л.С., Наливкин A.B. Мощный прибор ключевого типа - реверсивно-управляемый транзистор (РУТ) // ЖТФ, 1986, т. 56, №2, с.341-345.

42*. Грехов И.В, Ефанов В.М., Иохес И.Ю., Костина Л.С., Наливкин А.В., Смирнова И.А. Реверсивно-управляемый транзистор (РУТ) - новый мощный прибор ключевого типа. II В сб. «Тезисы докладов к Всесоюзному совещанию «Импульсная и выскочастотная РВД-электроника» Ленинград, 25-26 янв. 1989, с.9.

43*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И. Полупроводниковый прибор. Патент Российской Федерации № 2045111 от 01.08.1992.

44*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И. Способ изготовления силовых многослойных полупроводниковых структур. Патент Российской Федерации № 2071143 от 1 июля 1993г.

45*. Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И., Рольник И.А. Новая конструкция полностью управляемого биполярного прибора. // Письма в ЖТФ, 1993, т. 19, вып.2, с. 26-29.

46*. Аргунова Т.С., Белякова Е.И., Грехов И.В., Костина Л.С., Кудрявцева Т.В. Способ изготовления кремниевых структур. Патент Российской Федерации №. 2086039 от 8 июля 1994 г.

47*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Beliakova E.I., Rol'nik I.A. Gate Turn-off Thyristor on the Base of SDB-technique. // Proceedings of ISPSD'94, Davos, Switzerland, May 31-June2 1994, pp.232-234.

48*. Grekhov I.V., Argunova T.S., Gutkin M.Yu.,.Kostina L.S, Kudryavzeva T.V. Direct Bonding of Silicon Wafers with Grooved Surfaces: Characterization of Defects and Application to Power Semiconductor Devices. // Material Science Forum 1995, Vols. 196-201, pp. 1853-1858.

49*. Grekhov I.V., Argunova T.S.,.Gutkin M.Yu, Kostina L.S., Kudryavzeva T.V.,

Kim E.D., Kim S.C. A Novel Silicon Direct Bonding Technology Employing a Regularly Grooved Surface. // Electronics Letters, 1995, v.31, No.23, pp.20472048.

50*. Аргунова T.C., Андреев А.Г., Белякова Е.И., .Грехов И.В., Костина Л. С.,.Кудрявцева Т.В. Прямое сращивание кремниевых пластин с регулярным рельефом на интерфейсе. //Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, № 4, с. 1-6.

51*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Beliakova E.I. Kudryavzeva T.V., Berman L.S., Kim E.D., Kim S C., Park J.M. Power SDB-Devices with Regularly Grooved Interfaces. // Collected Abstracts of 54th Device Research Conference, 1996, June 24-26, Santa Barbara, USA, Abstr.No. PI 74.

52*. Аргунова Т.С., Грехов И.В., Гуткин М.Ю., Костина Л.С., Белякова Е.И., Кудрявцева Т.В., Ким Е.Д, Парк Д.М. Дислокации в кремниевых структурах, полученных прямым сращиванием поверхностей с рельефом. // ФТТ 1996, т.38, № 11, с.207-210.

53*. Kim E.D., Kim S C. Park J.M., Grekhov I.V., Argunova T.S., Gutkin M.Yu., Kostina L.S., Kudryavzeva T.V. Structural Quality or Directly Bonded Silicon Wafers with Regularly Grooved Interfaces. // J. Electrochem Soc. 1997, v. 144. No.2, pp. 622-627.

54*. Gutkin.M.Yu., Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S.,.Shul'pina I.L. X-Ray Topographic Study of Directly Bonded Silicon Wafers with Grooved Interfaces. // Collected Abstracts of 3-rd European Symposium on X-Ray topography and High Resulution Diffraction, Palermo, Italy, April 1996, pp.301-305.

55*. Грехов И.В., Берман Л.С., Аргунова Т.С., Костина Л.С., Белякова Е.И., Кудрявцева Т.В., Ким Е.Д, Ким С.Ч., Парк Д.М. Рекомбинационные свойства кремниевых структур, полученных прямым сращиванием с регулярным рельефом на интерфейсе. //Письма в ЖТФ, 1996, т.22, № 12, с.956-957.

56*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Beliakova E.I. Kudryavzeva T.V., Berman L.S., Argunova T.S., Ioffe Kim E.D., Kim S.C., Park j.M. Interface Properties of Si-SlCh-Si Structure Fabricated by a Modified Direct Bonding Technique. // Proceedings of 5th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials ICPADM'97, 1997, May 25-30, Seoul, Korea, pp.341-344.

57*. Грехов И.В., Костина Л.С., Аргунова T.C, Белякова Е.И., Гуткин М.Ю., Берман Л.С., Кудрявцева Т.В. Исследование особенностей дефектообразования на интерфейсе с мезоскопическим рельефом при прямом сращивании кремниевых пластин. // 3-я Всероссийская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 97", 1997,Москва 1-5 декабря, Тезисы стр.266.

58*. Grekhov i.V., Kostina L.S. Novel Grooved Surface SDB Technology for the Design of Static Induction Devices. II Proceedings of Symposium on Static Induction Devices SSID'97, 1997, June 5-6, Sendai, Japan, pp. 19-24.

59*. Grekhov i.v., Kostina L.S., Argynova T.S., Kim E.D., Kim S.C. Power SDB-Devices with Regularly Grooved Interfaces. // Proceedings of European Power Electronics EPE'97, 1997, November 6-8,Trondheim, Norway, pp.2087-2092.

60*. Grekhov i.v., Kostina L.S., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kudriavtzeva T.V., Kim E.D., Kim S.C., Kim N.K. Application of Novel Surface Grooved Bonding Technology for the Design of Power Semiconductor Devices. //

Proceedings of 4th International Seminar of Power Semiconductor Devices.

1998, 2-4 September, Prague, pp.39-43.

61*. Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., Kudriavtzeva T.V., Gutkin M.Yu., Hartwig J. Kim E.D., S.C., Kim N.K. Interfacial Properties of Silicon Structures Fabricated by Vacuum Grooved Surface Bonding Technology. // Jpn. J. Appl. Phys., 1998, v.37, No 12, pp. 6287-6289. 62*. Аргунова T.C., Белякова Е.И., Грехов И.В., Костина JI.C., Кудрявцева Т.В. Способ изготовления кремниевых структур. Патент Российской Федерации No2163410or21 июля 1999г. 63*. Берман JI.C., Грехов И.В., Костина JI.C., Белякова Е.И., Ким Е.Д., Ким С.Ч. Регулярный рельеф на поверхности кремниевых пластин как геттер структурных дефектов. // Письма в ЖТФ, 1999, т.25, № 1, с. 75-80. 64*. Grekhov I.V., Kostina, L.S., Argunova T.S., Kudriavtzeva T.V., Gutkin M.Yu., Kim E.D., Kim S.C. Structural and Electrical Quality of Silicon Bicrystals fabricated by a Modified Direct Bonding Technique. // Solid State Phenomena

1999, Vols. 69-70, pp. 491-496.

65*. Аргунова T.C., Витман Р.Ф., Грехов И.В., Гуткин М.Ю., Костина JI.C., Кудрявцева Т В., Штурбин А.В., Hartwig J., Ohler М., Kim E.D, Kim S.C. Снижение уровня упругих напряжений в структурах, полученных прямым сращиванием кремния. // ФТТ, 1999, т.41, вып.11, с. 1953-1962. 66*. Витман Р.Ф., Костина JI.C., Белякова Е.И., Штурбин А.В., Аргунова Т.С. Применение метода ИК спектроскопии для контроля однородности интерфейса при прямом сращивании кремниевых пластин. // 4-я Всероссийская конференция по физике полупроводников "Полупроводники'97", Новосибирск 1999,25-29 октября, Тезисы, с.305.

67*. Грехов И.В., Костина Л.С., Аргунова Т.С., Белякова Е.И., Шмидт Н.М. Формирование совершенного интерфейса при создании рпрп-композиций прямым сращиванием кремния. // 2-я Всероссийская конференция по физике и технологии кремния "Кремний'2000", Москва 2000, 9-11 февраля, Тезисы с.257-258.

68*. Аргунова Т.С., Грехов И.В., Костина JI.C., Кудравцева Т.В., Ким Е.Д, Ким С.Ч. Исследование деформированного состояния интерфейса в структурах, полученных прямым сращиванием кремния. // 2-я Всероссийская конференция по физике и технологии кремния "Кремний'2000", Москва 2000, 9-11 февраля, с.29.

69*. Преображенский М.Н., Репин ВН., Козлов В.А., Костина JI.C. Акустические изображения внутренних слоев в полупроводниковых структурах, полученные на высоких частотах. // Письма в ЖТФ, 1996, № 5, с. 45-50.

70*. Grekhov I.V., Kostina L.S., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kudriavtseva T.V., Gutkin M.Yu., Kim ED., Kim S.C. Fabrication of High Quality SOI Bonding Materials by Modified Direct Wafer Bonding Technique. // Proc. 22nd Intern. Conf. on Microelectronics MŒL'2000, NisA , 2000, 14-17 May, Serbia, v.2, pp.487-490.

71*. Берман JI.С., Грехов И.В., Костина Л.С., Белякова Е.И., Ким Е.Д., Ким С.Ч. Анализ зарядов и поверхностных состояний на границах раздела структур полупроводник-диэлектрик-полупроводник. // ФТП, 2000, т. 34, №. 7, с.786-788.

72*. Kim ED., Kim S C., Grekhov I.V., Argunova T.S., Beliakova E.I., Kostina L.S., Shmidt N.M. Silicon Direct Bonding with Simultaneous Al doping. // Electronics Letters 2000, v. 36, No.20, pp. 1738-1739.

73*. Kim E.D., Kim S.C., Park j.M., Kim N.K, and Kostina L.S. Characterization of SOI Wafers Fabricated by a Modified Direct Bonding Technology. // Proceedings of2000 Spring Symposium of KIEEME, April 28, 2000, Won-Go Univ. South Korea, pp.47-51.

74*. Грехов И.В., Костина JI.C., Аргунова Т.С., Белякова Е.И., Шмидт Н.М., Ким Е.Д., Ким С.Ч. Прямое сращивание кремниевых пластин с одновременным формированием диффузионных слоев. ЖТФ 2001, т.71, №.6, с.45-51.

75*. Grekhov I.V., Agrunova T.S., Kostina L.S., Shmidt N. M., Foil H., and Kostin К., "Direct Bonding of Silicon Wafers With Simultaneous Dopant Diffusion". 2001 Spring MRS Meeting Proceedings, San Francisco, April 16-18, Symposium I, v. 68IE, paper 15.7.

76*. Argunova T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., Kostin K.B., Tur'yanskii A.G., Pirshin I.B. SiC/Si Grooved Surface Bonding. // 2001 Spring MRS Meeting Proceedings, San Francisco, 2001, April 16-18, v. 68 IE, paper 15.6.

77*. Argunova 181. T.S., Grekhov I.V., Kostina L.S., E.I.Beliakova, Tur'yanskii A.G., Kim E.D., Kim S.C., Kim N.K. X-Ray Study of SiC Surface and Bonding Interface in SiC/Si Compositions // Abstracts of 5-th Biennale Conference on High Resolution X-Ray diffraction and Topography, Poland, 2000, Sept. 13-15, p. 130.

Заключение:

1. Baliga В. J. Modern Power Devices. John Wiley & Sons, 1.c. 1987, New York, 476 p.

2. Baliga B. J. Power Semiconductor Devices. PWS Publishing Company 1996, 600 p.

3. Brown E.R. Megawatt Solid State Electronics. // Sol. State Electronics, 1998, v.42, No. 12, pp.2119-2130.

4. Steiner PK., Grüning H., Werninger J. The IGCT the Key Technology for Law Cost, High reliable High Power Converters with Series Connexted Turnoff Devices. // Proceedings of EPE, Trondheim, 8-10 Sept. 1997.

5. Klaka S., Frecker M., Grüning H. The Integrated Gate-Commutated Thyristor: A New High-Efficiency, High-Power Switch for Series or Snubberless Operation. // Proceedings of PCIM'97, Nuremberg, 1997.

6. Moll J.L., Tannenbaum M., Goldey J.M., and Holonyak Jr.N. Pnpn transistor switches. // Proc. IRE, 1956, v.44, pp. 1174-1182.

7. Shockley W. The four-layer diodes. // Electronic Industries & Tele-Tech., 1957, Aug., pp. 56-60, 161-165.

8. Джентри Ф., Гутцвиллер Ф., Голоньяк Н, фон Застров Э. Управляемые полупроводниковые вентили пер. под ред. В.М. Тучкевича, М,, Мир, 1967, 455с.

9. Hubner К., Melehy М., Biesele R.L. Uniform turn-on in fourlayer diodes. // IEEE Trans. Electron. Dev., 1961, ED-6, No.5, pp.461-464.

10. Geriah W. Untersuhungen über den Einshaltvorgang des Leistungsthyristors. //Teleiunken Zeitung, 1966, S. pp.301-314.

11. Белов А.Ф., Воронков В.Б., Грехов И.В., Крюкова H.H. Исследование начального этапа процесса включения тиристоров путем регистрации рекомбинационного излучения. Н Электротехническая промышленность. Сер. Преобразовательная техника, 1970, №5, с. 15-17.

12. Герлах В. Тиристоры пер. Ю.А. Евсеева, М., Энергоатомиздат, 1985, 328 с.

13. Грехов И.В., Левинштейн М.Е., Сергеев В.Г. Исследование распространения включенного состояния вдоль р-п-р-п-струкгуры. // ФТИ, 1970, т.4, №11, с.2149-2155.

14. Молибог Н.П, Злобин В.А., Седов H.H., Якивчик Н.И. Кинетика включения р-п-р-п-структуры в период нарастания анодного тока. // Радиотехника и электроника, 1973, т. 18, №4, с.835-843.

15. Дерменжи П.Г., Евсеев Ю.А К вопросу о включении управляющим сигналом р-п-р-п-струкгуры большой площади. // Радиотехника и электроника, 1970, т. 15, №7, с.1478.

16. Дерменжи П.Г., Евсеев Ю.А. О процессах, протекающих в невключенной области р-п-р-п-струкгуры большой площади в период нарастания анодного тока. // Физика и техника полупроводников, 1969, т.З, вып. 10, с. 1452-1457.

17. Voss Р. Observation of the initial phases of thyristor turn-on. // Solid State Electron., 1974, v. 17, p.879-880.

18. Бурцев Э.Ф., Кузьмин В.А., Колтунов С.А Исследование процесса включения высоковольтных р-п-р-п-структур большой площади. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1978, №6, с.4-6.

19. Dodson W.H., Logini R.L. Probed determination of turn-on spread of large area thyrietors. // IEEE Trans., 1966, v. ED-13, pp.478-484.

20. Ruhl H.J. Spreading velocity of the active area boundary in a thyristor. // IEEE Trans., 1970, v.ED-17, p.680-687.

21. Грехов И.В., Левинштейн M.E., Уваров А.И. Простая модель распространения включенного состояния вдоль р-п-р-п-структуры. // Физика и техника полупроводников, 1971, т.5, №6, с. 1111-1115.

22. Matsuzawa Т. Spreading velocity of the on-state in high speed thyristors. // IEEE Trans.Japan, 1973, 93-C, p. 16-21.

23. Longini R.L., Melngailis J. Gated turn-on four layer switch. // IEEE Trans., 1963, v.D-10, p. 178-185.

24. Грехов И.В., Колчин A.M., Пал ко Е.Н. Динамика тепловых процессов при включении /ь«-/?-«-тиристорной структуры. // Физика и техника полупроводников, 1971, №22, с.21-70.

25. Silber D., Robertson M.J. Thermal effect on the forward characteristics of silicon pin-diodes at high pulse currents. // Solid State Electron., 1973, v. 16, pp. 1337-1346.

26. Storm H.F. An involute gate-emitter configuration for thyristors. // IEEE Trans., 1974, v.ED-21, p.520-522.

27. Брылевский В.И., Левинштейн M.E., Чашников И.Г. Динамическая локализация тока в переходном процессе включения тиристоров. И ЖТФ, 1984, т.54,№1, с. 124-130.

28. Кремниевые вентили. Под ред.С.Б.Юдицкого. 11 М.: Энергия, 1968. — 302с.

29. Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В. Исследование процессавключения мощного тиристора с инжектирующим электродом управления. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1972, №5, с. 7-9.

30. Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В. и др. Включение тиристора с дополнительным «плавающим» или с дополнительным «закороченным» эмиттером. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1975, №9, с.5-7.

31. Silard A., Marinescu V. Computed-aided experimental investigation of the correct turn-on in thyristors with amplituing gate. // Electron. Lett., 1975, v.ll,N17, p.33-35.

32. Ашкинази Г.А, Ковров AM., Кузьмин B.JI. и др. Исследование включения тиристоров с регенеративным управлением. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1974, №8, с. 11-12.

33. Фихтенгольц З.И, Особенности регенеративного управления в мощных тиристорах. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1976, №12, с.4-5.

34. Temple V., Ferro A. High power dual amplifying gate light triggered thyristors. //ШЕЕ Trans. Electron. Dev., 1976, VED-13, N8, p.893-898.

35. Дерменжи П.Г., Ковров A.M., Рудысо В.Д, Рухамкин В.М. Предельная dl/dt стойкость силовых быстродействующих тиристоров с усиленным управляющим электродом. // Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1984, №10, с. 1-3.

36. Грехов И.В. Новые методы быстрой коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. // Электротехника, 1984, №3, с.21-25.

37. Уваров А.И. «Критический» заряд включения тиристоров. // В кн.: Физика электронно-дырочных переходов и полупроводниковых приборов. JL: Наука, 1989, с. 151-161.

38. Gerlach W. Light-activated power thyristors. // Solid State Devices, Institute of Physics Conference, 1976, Series No.31, pp.111-113.

39. Silber D., Winter W., Fullmann M. Progress in light activated power thyristors. //IEEE Trans., 1976, v.ED-23, pp. 899-904.

40. Грехов И.В., Яссиевич И.Н. Теория диодного силового оптоэлекгронного переключателя. // ФТП, 1979, т. 13, №9, с. 1710-1721.

41. Zucker O.S.F., Long Y.R., Smith V.L., Page D.I., Hower P.L. Experimental demonstration of high-power fast-rise-time switching in silicon junction semiconductors. //Appl. Phys. Lett., 1976, V.29, N8, p.261-263.

42. Волле B.M., Воронков В.Б., Грехов И.В. и др. Мощный наносекундный тиристорный переключатель, коммутируемый импульсом света. // ЖГФ, 1981, т.51, №2, с.373-379.

43. Питман П., Пейдж Д. Коммутирование импульсов большой мощности с помощью полупроводниковых приборов. // Пер. с англ. под ред. Э.И. Асиновского. — В кн.: Импульсные системы большой мощности. М.: Мир, 1981, с.65-80.

44. Грехов И.В„ Козлов В.А., Левинштейн М.Е., Сергеев В.Г. Мощный оптоэлекгронный переключатель микросекундного диапазона. // Письма в ЖГФ, 1982, т.8, №14, с.853-855.

45. Кузьмин В.А Теория эффекта dU/dt в тиристорах. // В кн.: Физика электронно-дырочных переходов и полупроводниковых приборов. Л.: Наука, 1969, с. 106-112.

46. Белов А.Ф., Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В. К вопросу о переключении тиристоров эффектом dU/dt. // Радиотехника и электроника, 1971, т.16, №9, с.1736-1738.

47. Пейдж Д. Успехи в разработке мощных полупроводниковых коммутаторов с высоким dl/dt. //Пер. с англ. под ред. Э.И.Асиновского и В.С.Комелькова. В кн.: Накопление и коммутация энергии больших плотностей. М.: Мир, 1979, с.З 58-370.

48. Грехов И.В., Кардо-Сысоев А.Ф., Крикленко A.B. Управление мощными полупроводниковыми переключателями с помощью СВЧ излучения. // ПТФ, 1982, т.16, №10, с. 1729-1733.

49. Брылевский В.И., Кардо-Сысоев А.Ф., Чашников И.Г. Мощные полупроводниковые коммутаторы субмикросекундного диапазона. // Электротехника, 1984, №3, с.51-54.

50. Кузьмин В.А., Сенаторов К .Я. Четырехслойные полупроводниковые приборы. //М.: Энергия, 1967. 183 с.

51. Икэда С. и др. Способ зажигания тиристоров с обратной проводимостью //ПатентЯпонии № 4836590, заявл. 14.07.69, опубл. 06.11.73.

52. Горбатюк A.B. Грехов И.В., Короткое C.B., Яковчук Н.С. Способ переключения тиристора с обратной проводимостью. // A.C. № 1003699 с приор, от 20.02.81.

53. Аязян Р.Э., Горбатюк A.B., Паламарчук АИ. Условие включения рпрп-сгрукгуры при различных распределениях начального заряда вдоль баз. // Радиотехника и электроника, 1978, т.23, № 5, с. 1039-1045.

54. Горбатюк A.B. Эффективность избыточного заряда при включении рпрп-струетур в неодномерном приближении. // ФТП, 1980, т. 14, № 7, с. 1364

55. Горбатюк А.В. Динамика и устойчивость быстрых регенеративных процессов в структурах мощных тиристоров. // Препринт ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 1985, № 962, Ленинград, 60 с.

56. Горбатюк А.В. Грехов И.В., Наливкин А.В. Теория квазидиодного режима работы реверсивно-включаемых динисторов. // Препринт ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 1986, № 1071,Ленинград, 28 с.

57. Тучкевич В.М., Грехов И.В. Новые принципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. 1988,"Наука", Ленинград, 115 с.

58. Ламперт М., Марк П. Инжекционные токи в твердых телах. Перевод под ред. С.М.Рывкина, 1973, М., Мир, 442с.

59. Deen R.H. Transient double injection in trap-free semiconductors. // J.Appl.Phys. 1969, v.40, No.2, pp.585-591.

60. ДмитриевАП., Рожанский B.A., Цендин Л.Д. Диффузионные скачки в неоднородной столкновительной плазме с током. // УФН, 1985, т. 146, в.2, с. 237-256.

61. Панютин Е.А, Чашников И.Е. Применение электронного оптического преобразователя УМИ-95 для исследования рекомбинационного излучения в кремниевых структурах. // ПТЭ, 1975, № 3, с.221-222.

62. Горбатюк А.В. Грехов И.В., Короткое С.В., Муковников К.В. О влиянии электродинамических эффектов на однородность коммутационных процессов в быстродействующих полупроводниковых приборах большой мощности. //ЖТФ, 1986, т.56, № 9, с. 1860-1864.

63. Блихер А. Физика тиристоров. // Пер. с англ. Под ред. И.В. Грехова, 1981,1. Л., Энергоиздат, 260с.

64. Окисление, диффузия, эпитаксия. Под ред. Р.Бургера и Р.Донована, 1969, "Мир", Москва, 451с.

65. Болгакс Б.И. Диффузия в полупроводниках. Физматгиз, Москва, 1961, 462 с.

66. Grekhov I., Mega and gigawatt ranges repetitive mode semiconductor closing and opening switches. // Digest of The Technical Papers of The 11-th International Pulsed Power Conference, Baltimore, Maryland, USA, June 29-July 2, 1997, v. 1, pp. 425-429.

67. Savage M.E. Final results from High-Current, High-Action Closing Switch Test Program at Sandia National Laboratories. // ШЕЕ Trans. On Plasma Science, 2000, v.28, No.5, pp.1451-1455.

68. Schneider S., Podlesak T.F. Reverse Switching Dynistor Pulser. // IEEE Trans. On Plasma Science, 2000, v.28, No.5, pp. 1520-1523.

69. Grekhov I.V., Korotkov S.V., Stepaniats A.L. Proceedings of the 1st Intern. Congress on Rad. Physics, High Power Electronics and Modification of Materials, Tomsk Russia, 24-29 Sept. 2000, pp. 240-245.

70. Grekhov I.V., Korotkov S.V. "Novel semiconductor-based high-power switches and pulse generators", // Proc. European Pulsed Power Forum (EPP'02), Saint-Louis, France, 22-24 Oct. 2002, pp.15/1-15/5.

71. Горбатюк A.B., Грехов И.В., Короткое C.B. Двухступенчатый импульсный запуск мощных динисторных переключателей. // Электротехника, 1984, №11, с.42-46.

72. Граужинис В.Д., Генералов С.В., Ковров AM. Силовые быстродействующие реверсивно-включаемые динисторы. //

73. Тез. до клад о в к Всесоюзному совещанию «Импульсная и высокочастотная РВД-электроника» Л; Ленгидропроект, 25-26 янв. 1989, с. 1-2.

74. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов М., Мир, 1984.

75. Crossvalet J., Jund С. // ШЕЕ Trans. Electron. Devices. 1967, ED-14, pp. 777-779.

76. Гудушин И.В., Кичев В.П., Кудрявцев И.Ю., Сырников Э.В., Тополов В.В. Оценка потерь мощности реверсивно-включаемых динисторов в режимах генерирования высокочастотных колебаний. // Электротехника, 1989, №10, с. 58-61.

77. Грехов И.В. Современные полупроводниковые приборы для преобразования малой и средней мощности. // Известия РАН Энергетика, 1993, № 5, с. 89-98.

78. Грехов И.В. Проблемы и возможности силовой полупроводниковой преобразовательной техники на основе реверсивно включаемых динисторов (РВД). //Известия РАН Энергетика, 1995 № 5, с.73-80.

79. Грехов И.В. Кремниевая силовая электроника: состояние и перспективыразвития. //Материалы электронной техники, 2000, № 3, с. 9-15.

80. Silber D., Maeder Н. The effect of gold concentration gradients on thyristor switching properties. // IEEE Trans. El. Dev., 1976, ED-23, No. 3, pp. 366368.

81. Bartko I., Sun K.H. Reducing the switching time of semiconductor devices by nuclear irradiation. Pat. USA, No 406408, 01.11.77.

82. Tomas В., Silber D., Berg A. Progress in GTO's industrial line application. // IEEE IAS'85, N.-Y. Conf.Rec., 1985, pp.822-828.

83. Волле B.M., Воронков В.Б., Грехов И.В., Козлов В.А. Оптимизация частотных и статических характеристик полупроводниковых приборов путем создания локальных зон повышенной рекомбинации в базовых областях. //ЖГФ, 1987, т.57, № 10, с. 1925-1929.

84. Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В., Козлов В.А. Способ изготовлениятиристорных структур. A.c. № 1533569, Б.и. 1988, № 38.

85. Као Y.C. Gerlach W. «Thyristoren für Hoche Spannngen» IX, Berlin, Academic Verlag, 1969, pp.356-372.

86. Kokosa R A, Tuft B.R. IEEE Trans.Electron Devices, 1970, v. ED-17, No.9, pp.667-669.

87. Matsurawa Т., Usungla J. IEEE Trans.Electron Devices, 1970, v. ED-17, No.9, pp. 816-819.

88. Кардо-Сысоев А.Ф., Решетин В.П.,. Шуман В.Б. Радиотехника и электроника, 1975 т. 20, №8, pp. 1768-1771. 85

89. Комаровских К. Ф., Осипов В.В. // Физика и техника полупроводников. !967, т.1, № 6, с.902-906.

90. Волле В.М., Грехов И.В., Лизин А.И., Попова М.В. Расчет оптимальных статических параметров высоковольтных мощных тиристоров // Радиотехника и электроника, 1973, т.18, № 9, с. 1933-1939.

91. Колесников В.Г., Никишин В.И., Сыноров В.Ф. «Кремниевые планарные транзисторы» под ред. Я. А. Федотова, М. «Сов. радио», 1973

92. Fletcher N.H. Proc.IRE. 1957, v.45, No.6, pp.862-864.

93. Горбагпок A.B., Грехов И.В., Наливкин A.B. Транзисторный эффект в двухполюсной n+pNn+ -структуре при ее импульсном инжекционном возбуждении. //Письма в ЖТФ, 1983, т.9, №20, с. 1271-1275.

94. Горбатюк A.B., Грехов И.В., Наливкин A.B. Теория переходных процессов в реверсивно-управляемых транзисторах. // Препринт ФТИ

95. АН СССР 1987, № 1138, 56 с.

96. Wait J. Т., Hauser JR. Beta fall off in transistors at high collector currents. // Proc. ШЕЕ 1968, v.56, No. 11, pp.2087-2088.

97. Calgolari P.V., Graffi S. Influence of the emitter crowding effect on the current falloff in junction transistors. // Acta Frequenza v.38, No. 8 1969 pp.595-598.

98. Bengtsson S. Semiconductor Wafer Bonding: Review of Interfacial Properties and Applications// Journ. Of Electron. Materials. 1992, V.21, N8, pp.841-862.

99. Tong Q.-Y., Gosele U. Semiconductor Wafer Bonding: Science and Technology. J.Wiley&Sons, Inc., 1999, 297 c.

100. Plo6e A., Krauter G. Wafer Direct Bonding: Tailoring Adhesion between Brittle Materials.// Materials Science and Engineering, 1999, R 25, No. 1-2, pp. 1-86.

101. Kittel C. "Introduction to Solid State Physics" 2nd ed., J.Wiley &Sons, New York, 1986,60 р.

102. Horn R.G Surface forces and their action in ceramic materials. // J. Amer. Ceram. Soc., v.75,1992, pp. 1117-1121.

103. Shimbo M., Furukawa K., Fukuda K., and Tanzawa K. Silicon-to silicon direct bonding method. //J.Appl. Phys., 1986, v.60, pp.2987-2989.

104. Lasky J.B. Wafer bonding for silicon-on-insulator technologies. // Appl. Phys. Lett., 1986, v.48, pp.78-80.

105. Maszara W.P., Goetz G., Cavigla A., and McKitterick J.B. Bonding of Silicon wafers for Silicon-on-insulator. // J.Appl. Phys., 1988, v.64, No. 10, pp.4943-4950.

106. Stengl R., Ahn K.-Y., and Gosele U. Bubble-free wafer bonding in non-cleanroom environment// J.Appl. Phys., 1988, v.27, pp.L2364-2366.

107. Harendt C., Graf H.-G., Penteker E., and Hoffinger B. Review: Silicon fusion bonding and its characterization. // J.Micromech. Microeng., 1992, v.2, PP. 113-119.

108. Haisma J., Spierings G.A.C., Biermann V.K.P., and Pals J.A Silicon-on-insulator wafer bonding wafer thinning technological evaluations. // Jpn. J. Appl. Phys., 1989, v.28, No.8, pp. 1426-1443.

109. Stengl R., Tan T., Gosele U. A model for the silicon wafer bonding process. //Jpn. J. Appl. Phys., 1989, v.28, pp.1735-1741.

110. Abe T., Takei T., Uchiyama A., Yoshizawa K., and Nakazato Y Silicon wafer bonding mechanism for silicon-on-insulator structures. // Jpn. J. Appl. Phys., 1990, v.29, No. 12, pp. L2311-L2314.

111. Barth P.W. Silicon fusion bonding for fabrication of sensors, actuators and microstructures. //Sensors and Actuators, 1990, V.A21-23, pp.919-925.

112. Maszara W.P. Silicon-on-insulator by wafer bonding: A review// J.Electrochem. Soc., 1991, v. 138, pp.341116. Lee L.H. Molecular bonding mechanism for solid adhesion. // J.Adhes.,1992, v.37, pp.187-191.

113. Pauling L. The Nature of the Chemical Bond, 3rd ed., Cornel University Press, Ithaca, N.Y. 1960, 458 p.

114. Sunada T., Yasaka T., Takakura M., Sugigama T., Miyazaki S., and Hirose M. The role of fluorine termination in the chemical stability of HF-treated Si surfaces//Jpn. J. Appl. Phys., 1990, v.29, pp.L2408-L2412.

115. Iler R.K. The Chemistry of Silica, Wiley, N.Y. 1979, 645 p.

116. Charles R.J., Static fatigue of glass. I. //J. Appl. Phys., 1958, v.29, pp. 15491553.

117. Shilze H. Glass: Nature, Structure and Properties. Springer-Verlag, NY, 1991, 338 p.

118. Armistead C.G., Tyler A.J., Hambleton F.H., Mithcell S.A., and Hockey J.A. The surface hydroxylation of silica. // J.Phys.Chem. 1969, v.73, pp.39473953.

119. Michalske T.A. and Bunker B.C. Slow fracture model based on strained silicate structure. //J. Appl. Phys., 1984, v.56, pp. 2686-2692.

120. Grundner M. High-resolution electron energy-loss spectroscopy measurements of hydrophilic silicon (100) wafers; temperature and aging effects. //J. Vac. Sci. Technol. A, 1987, v.5, No.4, pp.2011-2017.

121. M. Morita, T. Ohmi, E. Nasegava, M. Kawakami, and M. Ohawada, Growth of native oxide on a silicon surface. // J.Appl.Phys., 1990, v.68, pp. 12721276.

122. Tong Q.-Y. and Gosele U. A model of low temperature wafer bonding and its applications. //J. Electrochem. Soc. 1996. v. 143, pp. 1773-1778.

123. E.A. Irene, E. Tierney, and J. Angilello A viscous flow model to explain the appearance of high density thermal S1O2 at low oxidation temperature. J.Electrochem.Soc., 1982, v. 139, pp. 2594-2598.

124. Horiuchi M and Aoki Sh. Characteristics of silicon wafer-bonding strengthening by annealing. // J.Electrochem. Soc. 1992, v. 139, No.9, pp.2589-2594.

125. Ljungberg K., Soderbarg A., and Blacklund Y. Spontaneous bonding of hydrophobic silicon surfaces. //Appl.Phys.Lett., 1993, v.62, pp. 1362-1367.

126. Ljungberg K., Soderbarg A., Bengtsson S., and Jauhiainen A. Characterization of spontaneously bonded hydrophobic silicon surfaces//J.Electrochem. Soc. 1994, v. 141, pp.562-567.

127. Blacklund Y., Ljungberg K., and Soderbarg A. A suggested mechanism for silicon direct bonding from studying hydrophylic and hydrophobic surfaces. //J.Micromech.Microeng. 1992, v.2, pp.158-160.

128. Ljungberg K., Blacklund Y., Soderbarg A., Bergh M., Andersson O., and Bengtsson S. Effects of HF cleaning prior to silicon wafer bonding. // J.Electrochem.Soc. 1995, v. 142, pp. 1297-1301.

129. Tong Q.-Y., Schmidt E., and Gfisele U. Hydrophobic Silicon Wafer Bonding. //Appl. Phys. Lett. 1994, v.64, pp.625-627.

130. Metsik M.S. Splitting of mica crystals and surface energy. // J.Adhes., 1972, v.3, pp.307-310.

131. Tong Q.-Y., Cha G., Gafiteanu R., and Gosele U. Low temperature wafer direct bonding. //J. Microelectromech. Syst., 1994, v.3, pp.29-36.

132. Kissinger G. and Kissinger W. Void-free Silicon-Wafer-Bond Strengthening in the 200-400°C Range. //Sens. Actuators 1993, v.36, pp. 149-154.

133. Miiller B and Stoffel A. Tensile strength characterization of low-temperature fusion-bonded wafers // H.Micromech. Microeng. 1991, v. 1, pp. 161-166.

134. Maszara W.P., Jiang B.-L., Rozgonyi G.A., Baumgart H.,and de Kick A.J.R. Role of surface morphology in wafer bonding. // J.Appl. Phys. 1991, v.69, No.l, pp.257-260.

135. Kern W. and Puotinen D.A. Cleaning solutions based on hydrogen peroxide for use in silicon semiconductor technology. // RCA Rev. June 1970, v.31, pp. 187-206.

136. Tong Q.-Y. and Gosele U. Thick wafer bonding. Proc. Of the 3rd Intern. Symp. on Semiconductor Wafer Bonding Science, Technology and Applicatios. Electrochemical Society. 1995, Pennington NJ. Vols. 95-7, pp. 155-162.

137. Mack S., Baumann H., and Gosele U. Gas development at the interface of directly bonded silicon wafers: Investigation on silicon based pressure sensors. // Sens. Actuators A, 1996, v.56, pp.273-279.

138. Mitani K., Lehmann V., Stengl R., Feijeo D., Gosele U., and Massond H.Z. Causes and prevention of temperature-dependent bubbles in silicon wafer bonding //Jpn. J. Appl. Phys., 1991, v.30, pp.615-622.

139. Lindner R. and Hofmann-Tikkanen R. Characterization of the Interface of Sillicon pn-Junctions Fabricated by the Silicon Direct Bonding (SDB) Method. // Springer Proceedings in Physics, 1989, v.35, pp.219-224.

140. Ohashi H., Furukawa K., Atsuta M., Nakagawa A., and Imamura K. Study of Si-wafer direct bonded interface effect on power device characteristics. // Technical Digest of BEDM, 1987, Washington, D.C., pp.687-692.

141. Mack S., Baumann H., Gosele U,, Werner H., and Schflgl. Analysis of the bonding related gas enclosure in micromashined cavities sealed by silicon wafer bonding. //J. Electrochem. Soc. 1997, v. 144, pp. 1106-1112.

142. Mitani K., Gosele U. Formation of interface bubbles in bonded silicon wafers: A thermodynamic model //Appl. Phys. A, 1992, v.54, pp.543-550.

143. Mitani K., Gosele U. Wafer Bonding Technology for Silicon-on-Insulator Application: A Review // J. of Electronic Materials 1992, v.21, N7. pp. 669676.

144. Harendt C., Hofflinger B., Graf H.-G. and Penteker E. Silicon Direct

145. Bonding for Sensor Applications: Characterization of the Bond Quality. // Sensors and Actuators 1991, A, 25-27, pp. 87-92.

146. Енишерлова K.JI. Прямое соединение полупроводниковых пластин -новая современная технология электронной промышленности. Фундаментальные проблемы российской металлургии на пороге XXI века, 1998, Москва, изд. РАЕН, т.4, стр. 143-192.

147. Stengl R., Ahn K.-Y., Mii Т., Yang W.-S., and Gdsele U. Tunneling structures fabricated by silicon wafer direct bonding // Jpn. J. Appl. Phys. 1989, v.28, pp. 2405-2412.

148. Widdershoven F.P., Haisma J., and Naus J. Boron contamination and antimony segregation at the interface of directly bonded silicon wafers. // J.Appl.Phys., 1990, v. 68, pp.6253-6255.

149. Bengtsson and Engstrom O. Electrical methods for characterizing directly bonded silicon/silicon interfaces // Jpn. J. Appl. Phys. 1991, v.30, No.2, pp. 356-361.

150. Bengtsson S. and Engstrom O. Interface charge control of directly bonded silicon structures. //J. Appl. Phys. 1989, v.66, pp. 1231-1234.

151. Ohashi H., Furukawa K., Atsuta M., Nakagawa A., and Imamura K. Study of Si-wafer directly bonded interface effect on power device characteristics. // Int. Electron. Dev Meet. Tech. Dig., 1987, p. 678-682.

152. Atsuta M., Ogura Т., Nakagawa A., and Ohashi H. An NPN transistor fabricated by Silicon Wafer Direct-Bonding // Proc.of the 19th Intern. Conference on Solid State Devices and Materials. Tokyo, 1987, pp.47-50.

153. Ohashi H., Ohura J., Tsukakoshi Т., and Shimbo M. Improved dielectrically isolated device integration by silicon wafer direct bonding (SDB) technique.

154. Technical Digest of the IEDM 1986, San Francisco, CA, pp.210-213.

155. Nakagawa A., Funaki H., and Omura I. High voltage SOI technology // Proceedings of 3rd International Symp. on Semicond. Wafer Bonding: Science, Technology and Applications. The Electrochemical Society. 1995, Pennington, NJ, Vols. 95-7, pp.411-415.

156. Nakagawa A., Yamaguchi Y., Matsudai T., and Yasuhara N. 200°C high-temperature and high-speed operation of 440 V lateral IGBTs on 1.5 |xm thick SOI. //Techn. Dig. of the IEDM. 1993, Washington, DC, pp.687-690.

157. Nakagawa A., Watanabe K., Yamaguchi Y., Ohashi H., and Furukawa K. 1800 V bipolar-mode MOSFETs: a first application of SDB technique to a power device. // Techn. Dig. of the IEDM 1986, San Francisco, CA, pp. 122126.

158. Wang Y., Zheng X., Liu L., and Li Z. "A novel structure of pressure sensors" // IEEE Trans. Electron. Devices, 1991, pp. 1797 -1799.

159. Wiget R., Burte E.P, Gyulai J., Ryssel H. Silicon to silicon direct bonding -characterization of the interface and manufacture or p-i-n diodes. // Proceedings of EPE'93, pp.63-68.

160. Yeh Ching-Fa and Hwangley Shyang. The novel preparaion of p-n junction mesa diodes by silicon-wafer direct bonding (SDB). // Jpn. J. Appl. Phys., 1992, v.31,pp. 1535-1540.

161. Parkes C., Mitchell N.S.J., Gamble H.S., Armstrong B.M. "Silicon direct bonding for power device manufacture," // Proceedings of EPE-MADEP'91, pp. 0-047-0-052.

162. Wilson R, Gamble H.S., Mitchell N.S.J. "Improvement of silicon power device characteristics using bonding technology," //Proc. of 1st Intern. Symp. on Semiconductor wafer bonding, 1992, v. 92-7, pp.678-682.

163. Волле B.M., Воронков В.Б., Грехов И.В., Козлов В.А. Применение технологии твердофазного прямого сращивания кремния при изготовлении полупроводниковых структур для силовой электроники. //Электротехника, 1992, вып.2, с. 58-64.

164. Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В., Козлов В.А. Формирование рп-переходов методом прямого сращивания кремниевых пластин (ПСК), // Письма в ЖТФ, 1989, т. 15, вып. 18, с.59-63.

165. Goetz C.G., "Generalized reaction bonding," // Proc. of 1st Intern. Symp. on Semicond. Wafer Bonding, Proc. of 1st Intern. Symp. on Semiconductor wafer bonding, 1992, v. 92-7, pp.65-69.

166. Okuno Y. Investigation on direct bonding of Ш-V semiconductor wafers with lattice mismatch and orientation mismatch // Appl.Phys.lett. 1996, v.68, No.20, pp.2855-2857.

167. Lehmann V., Mitani K., Stengl R., Mii Т., and Gdsele U. "Bubble-free wafer bonding of GaAS and InP on silicon in a microcleanroom," Jpn. J. Appl. Phys., 1989, v. 28, pp.L2141-L2143.

168. Klem J.F., Jones E.D., Myers D.R., and Lott J. A. Characterization of thin AlGaAs/InGaAs/GaAs quantum-well structures bonded directly to SiO^Si and glass Substrates. // J. Appl. Phys., 1989, v.66, pp.459-462.

169. Haisma J., Spierings B., Biermann U., and Van Gorkum A. "Diversity and feasibility of direct bonding: A survey of a dedicated optical technology," // Appl. Opt., 1994, v. 33, pp. 1154-1157.

170. Abe T., Ohki K., Uchiyama A., Nakazawa K., and Nakazato Y. Dislocation free silicon on sapphire wafers and devices. // Jpn. J. Appl. Phys., 1994, v. 33, pp. 514-517.

171. Imthurn G.P., Garcia G.A., Walker H.W., and Forbes L. Bonded silicon-on -sapphire wafers and devices // J. Appl. Phys. 1992, v. 72, pp.2526-2529.

172. Tong Q.-Y., Gosele U., Yaun C., Steckl A., and Reiche M. Silicon carbide wafer bonding. //J. Electrochem. Soc., 1995, v. 142, pp.232-235.

173. Di Cioccio L., Le Tiec Y., Letertre F., Jaussand C., and Bruel M. Silicon carbide on insulator formation using the Smart Cut process. // Electron. Lett., 1996, v. 32, p. 1144.

174. Tong Q.-Y., Lee T.H., Werner P., Gosele U., Bergmann R.B., and Werner J.H. Fabrication of single crystalline SiC layer on high temperature glass. // J.Electrochem. Soc., 1997,144, pp. Llll-1113.

175. Cox M.J., Kim M.J., and Carpenter R.W. Atomically Flat Silicon/Germanium (100) Interfaces UHV Bonding. // 2001 Spring MRS

176. Meeting Proceedings, San Francisco, 2001, April 16-18, v. 68IE, paper 14.2

177. Zahler J.M., Atwater H.A., Zaghi Sh., Chu Ch., lies P. Ohmic, Metal -free Bonding of Germanium Film Transferred by Direct Wafer Bonding to Silicon. // 2001 Spring MRS Meeting Proceedings, San Francisco, 2001, April 16-18, v. 68IE, paper 14.5.

178. Parkes C. et al. The Manufacture of Silicon Power Devices using Welding Techniques, // Proceedings 7th IMC Conference on Adv. Man. Tech. and Syst., Sept. 1990, pp. 462-465.

179. АмензадеЮ.А Теория упругости. Москва, Высшая школа, 1971, 287 с.

180. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. Металлургия. М. 1984, 280 с.

181. Sendeckyj G.P. Screw dislocations in inhomogeneous solids. //In: Fundamental Aspects of Dislocation Theory. Ed. J. A Summons, R. de Wit, R. Bullough. Nat. Bur. Stand. (U.S.). Spec. Publ. 1970, v.l, p.57.

182. Hecker M., Romanov A.E. The stress fields of an edge dislocation near a wedge-shaped boundary. // Phys. Stat. Sol. (a), 1992, v. 130, No.l,p.91-101.

183. Mura T. In: Advances in Material Research. Ed. H. Herman. Interscience Publ. N.Y. 1968, v.3, 108 p.

184. Furukawa K, Shimbo M., Fukuda K., and Tanzawa K. Lattice Configuration and Electrical Properties at the Interface of Direct Bonded Silicon // Proc.of the 18th Intern. Conference on Solid State Devices and Materials. Tokyo, 1986, pp.533-536.

185. Ahn K.-Y., Stengl R., Tan T.Y., Gosele U., and Smith P. Growth, Shrinkage, and Stability of Interfacial Oxide Layers Between Directly Bonded Silicon Wafers. //Appl. Phys. A, 1990, v.50, pp.85-94.

186. Kingery W.D. Introduction to Ceramics John Wiley & Sons, New York, 1976, Chps. 4,5, and 14.

187. Hirt J. and Lothe J. Theory of Dislocations. John Wiley & Sons, New York, 1982.

188. Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в эпитаксиальных слоях полупроводников. Металлургия, М. 1985, 160 с.

189. Tsaur B.-Y., Fan J.C.C., Geis M.W. Stress-enhanced carrier mobility in zone-melting recristalline polycrystalline Si films on Si02-coated substrates. //Appl.Phys.Lett., 1982, v.40, No.4, pp.322-326.

190. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. Мир, 19866 660с.

191. Борисевич H.A., Верещагин В.Г., Велидов М.А. Инфракрасные фильтры. Наука и Техника. 1971, Минск, 660 с.

192. Cardona М., Paul W., Brooks Н. J. Phys. Chem. Solids 1959, v. 8, pp. 204-207.

193. Концевой Ю.А., Литвинов Ю.А., Фатгахов E.A. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. Радио и связь, М. 19826 240 с.

194. Timoshenko S., Strength of Materials, Part П, 3rd ed. van Nostrand, New York, 1958.

195. Gutkin M.Yu., Aifantis E.C. Screw dislocation in gradient elasticity. // ScriptaMaterialia 1996, v.35, No.ll, pp. 1353-1358.

196. Gutkin M.Yu., Aifantis E.C. Edge dislocation in gradient elasticity. // Scripta Materialia 1997, v.36, No.l, pp. 129-135.

197. Берман Л.С., Ременюк А.Д., Толстобров М.Г. Универсальная установка для емкостной спектроскопии полупроводников, автоматизированная на основе цифровой техники // Препринт No. 974 ФТИ им. А.Ф. Иоффе 1985 г., 15 с.

198. Берман Л.С. Исследование объемных глубоких центров со сплошным энергетическим спектром методом изотермической релаксации емкости. //Физика и техника полупроводников 1980, т. 14, №3, с.588-590.

199. Lax В., Neustadter S. //J. Appl. Phys., 1954, v.25, No.9, pp. 1148 -1154.

200. Sah C.T. and Wang C.T. Experiments on the origin of process-induced recombination centers in silicon. // J. Appl. Phys. 1975, v.46, pp. 1767-1770.

201. Bengtsson S. and Engstrom O. Temperature Preparation of Silicon/Silicon Interfaces by the Silicon-to Silicon Direct Bonding Method, // J.Electrochem.Soc., 1990, v. 137, No.7, pp. 2297-2303.

202. Волле B.M., Воронков В.Б., Грехов И.В., Козлов В.А. Прямая ВАХ диодов, полученных методом прямого сращивания кремниевых пластин (ПСК). //Письма в ЖТФ, 1990, т. 16, вып. 14, с. 6-9.

203. Bowen D.K., Tanner В.К. High Resolution X-ray DifFractometry and Topography Bristol: Taylor & Francis, 1998, 251 p.

204. Ohring M. The material Science and Thin Films. Acad. Press Limited, 1991, 703p.213. "Fundamentals of Silicon Integrated Device Technology". Ed. by. Burger R.M, vol. 1. New Jercey, 1967.1. ОАО"Электровыпрямитель"1. АКТ

205. ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ¿У» ¿Ф 2003г.

206. ОАО"Электровыпрямитель" В.А.Мартыненко

207. ЗАПОРОЖСКОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ „ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ"330069, г.Запорожьел Р1 21-11 ' Заместителю директора1. От ЫФТИ им.А.Ф.Иоффея №11217-48/633,I от 19.10.82194021, Ленинград,^ Политехническая, 26

208. Об экономическом эффекте ' /на тиристоры "Интерэлектро" *•/

209. На нашем предприятии используются результаты совместной с ФТИ им.А.Ф.Иоффе "Высоковольтный тиристор,: с малым временем выключения". Эти результаты заложены в разработку тиристоров серии "Интерэлектро" (а.с.№ 593601);

210. Ожидаемый экономический эффект в 1982 г. составит по предварительным оценкам ^200 тыс.руб.

211. В 1983 г. планируется выпустить "•'30 тыс.шт. вышеуказанных тиристоров.1. Главный инженер1. Сидорский1. Павлынив 598-2755435—10.000.1. АКТТЗИТ?ТГР-ЕНИЯ

212. По положительным результатам проверки в 3 кв.1982 г. осуществи но внедрение предложенной авторами конструкции, что позволило повысить предельную частоту следования импульсных тиристоров до.25-50 К. и предельную рабочую температуру до 150°С.

213. Повышение технико-экономических параметров разработанных тиристоров к настоящему времени обеспечило получение экономического эффе. та в размере 100 т.руб.

214. Начальник отделения А 2 В.А.Фогель1. ТЭЗ им. М.И.Калинина

215. Типовая межведомственная форма Р-21. АКТоб использовании изобретения22 " У1986 Г.

216. Регистрационный номер авторского сивдетельства5936011. Название изобретения1. Тиристориспользовано с * 12" Февраля 1984 г, в СКВ Таллинского элект! технического завода (ТЭЗ) им» М.И.Калинина в соответствии с форь лой изобретения.

217. В объекте техники использованы все признаки п. I формулы изобреа ния.

218. Объем использования мелкосерийное производство1. Начальник СКВ1. ТЭЗ им. М.И.Калинина1. ТЭЗ им. М.И.Калинина

219. Типовая межведомственная форма Р-21. АКТоб использовании изобретения1. У" У 1986 г.-и

220. В объекте техники использованы все признаки п. I формулы изобре тения.

221. Объем использования мелкосерийное производство1. Б.Л.Войтикс В .Л .Кузьмин

222. Главный инжен ТЭЗ им. М.И.

223. Начальник СКБ ТЭЗ им. М.И.Калинина

224. Директор^ООО «Мегаимпульс»1. А.Г.Люблинский1. АКТо внедрении разработок шего намного сотрудника ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН Костиной Людмилы Серафимовны

225. Диаметр кремниевой пластины, мм 40 40

226. Повторяющееся максимальное напряжение в выключенном состоянии Цо!ш, кВ 2.0 1.2

227. Повторяющаяся максимальная сила тока синусоидальной формы (длительность 50 мке), 1р, кА 60 60

228. Критическая скорость нарастания тока во включенном состоянии (сИ/&)криг, кА/мкс 15 15

229. Критическая скорость нарастания напряжения в выключенном состоянии (<Ш/&)крит, кВ/мкс 0.8 0.8

230. Время выключения йь мке 100 25

231. Максимальное прямое падение напряжения при 1=1р и™, В 20 20

232. По своим характеристикам переключения разработанные приборы не имеют мировых аналогов и могут быть использованы как для импульсной коммутации сверхбольших мощностей (РВД-1), $ так и для построения мощных преобразователей (РВД-2).

233. Дирекго.э£|ОС> «Мегаимпульс»1. А.Г.Люблинский1. АКТо внедрении разработки 1ршего научного сотрудника ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН Костиной Людмилы Серафимовны

234. Диаметр кремниевой пластины, мм 40

235. Повторяющееся импульсное напряжениев выключенном состоянии 1Ъ1ш, кВ 2-2,5

236. Повторяющийся импульсный ток синусоидальнойформы (длительность импульса 50 мкс) 1р, кА 80

237. Перегрузочный прямой ток синусоидальной формы (длительность импульса 10 мс) 1км, кА 6

238. Критическая скорость нарастания тока во включенном состоянии с11/сксгй, кА/мкс 20

239. Критическая скорость нарастания напряжения ввыключенном состоянии сШУ&ай, кВ/мкс >1,2

240. Время выключения Ц, мкс ~50

241. Максимальное прямое падение напряжения при I = 1р, Цтм, В 15-20

242. Блокируемое напряжение ЮкВ Импульсный ток 6кА

243. Длительность импульса 1мкс Джиттер <0,1 мкс1. Частота повторения 300 Гц

244. Генератор изготовлен в ООО "Мегаимпульс" в 1998 году по договору 98ЕМСК/470324К-796КР с Институтом полупроводников (Хебей, Китай).

245. Акт выдан для представления в диссертационный совет.1. ДиректооСЮО «Мегаимпульс»хА-Г.Люблинский11 I1. АКТо внедрении разработокстаршего научного сотрудника ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН Костиной Людмилы Серафимовны

246. Акт выдан для представления в диссертационный совет.