Последующая обработка монокристаллов или гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой: .с использованием электрических или магнитных полей или облучения потоком частиц – C30B 33/04

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано для создания высококачественных мощных ДМОП транзисторов, КМОП интегральных схем, ПЗС-приборов. Способ включает операцию термического отжига МОП структур в температурном диапазоне от 600-850°С в электрическом поле напряженностью от 10 до 100 В/см, при этом одновременно проводят облучение светом видимого и ближнего инфракрасного спектра в интервале длин волн от 0,5 до 1,4 мкм с интенсивностью излучения от 1 до 10 Вт/см² и при наличии на оксиде, расположенном на кремниевой подложке, поликремниевого затвора толщиной не более 0,6 мкм. В результате такой технологической обработки получают высококачественные МОП структуры с наименьшей плотностью поверхностных состояний N_ss менее 10¹⁰ см^-2 , минимальным разбросом пороговых напряжений V_t меньше 0,05 В и максимальной величиной критического поля E_кр больше 2·10⁷ В/см. 5 ил.

Изобретение относится к технологии получения цветных алмазных материалов, которые могут быть использованы в ювелирной промышленности. Монокристаллический алмазный материал, который был выращен методом CVD и имеет концентрацию одиночного замещающего азота менее 5 ppm облучают, чтобы ввести изолированные вакансии V в, по меньшей мере, часть предусмотренного CVD-алмазного материала так, чтобы общая концентрация изолированных вакансий [V_T ] в облученном алмазном материале была, по меньшей мере, больше (а) 0,5 ppm и (b) на 50% выше чем концентрация в ppm в предусмотренном алмазном материале, после чего проводят отжиг облученного алмазного материала для формирования цепочек вакансий из, по меньшей мере, некоторых из введенных изолированных вакансий, при температуре, по меньшей мере, 700°С и самое большее 900°С в течение периода, по меньшей мере, 2 часа, при этом стадии облучения и отжига снижают концентрацию изолированных вакансий в алмазном материале, за счет чего концентрация изолированных вакансий в облученном и отожженном алмазном материале составляет <0,3 ppm. В процессе такой обработки алмазы приобретают фантазийно оранжевый цвет. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов ниобата лития с бидоменной структурой, применяемых в устройствах нанотехнологии и микромеханики. Электроды в виде системы параллельных струн накладывают на две плоскопараллельные грани кристалла, которые ориентируют под углом z+36° к полярной оси, к электродам подсоединяют проволочные платиновые контакты, собранную ячейку помещают в печь и нагревают до температуры фазового перехода - температуры Кюри под действием неоднородного электрического поля, в результате чего осуществляется формирование двух противоположно заряженных доменов равного объема с плоской междоменной границей. Изобретение позволяет перейти от традиционно применяемых пьезокерамических элементов деформации к монокристаллическим бидоменным элементам точного позиционирования на основе монокристаллов сегнетоэлектриков с высокой температурой Кюри, в которых отсутствует крип и гистерезис. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области получения монокристаллов сегнетоэлектриков с доменной структурой и может быть использовано при создании устройств позиционирования, акустоэлектроники, для модификации диэлектрических, пироэлектрических и оптических свойств. Способ формирования полидоменных сегнетоэлектрических монокристаллов с заряженной доменной стенкой заключается в том, что в качестве заготовки используют пластину сегнетоэлектрического одноосного монокристалла семейства ниобата лития и танталата лития, вырезанную перпендикулярно полярной оси, одну из поверхностей которой облучают потоком ионов для формирования повышенной концентрации точечных радиационных дефектов в поверхностном слое, что приводит к повышению электропроводности слоя, после чего в пластине создают электрическое поле, направленное вдоль полярной оси, полярность и величина которого обеспечивают образование доменов на поверхности пластины, не подвергнутой облучению, и их прорастание вглубь пластины в полярном направлении до границы слоя с повышенной проводимостью, что приводит к формированию заряженной доменной стенки сложной формы, причем глубина слоя задается величиной энергии и дозой ионов, а форма стенки определяется величиной создаваемого электрического поля. Изобретение обеспечивает возможность создания заряженной доменной стенки, имеющей сложную трехмерную форму с заданными геометрическими параметрами, расположенной на заданной глубине в монокристаллической пластине сегнетоэлектрика без применения нагрева пластины и резки заготовки для получения пластин. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам, используемым при работе с повышенным давлением и вызывающим физическую модификацию веществ. Способ термической обработки алмазов коричневого цвета в камере высокого давления включает размещение алмаза в реакционной ячейке в среде, передающей давление, подъем давления в камере с последующим нагревом реакционной ячейки и ее охлаждением, при этом термическую обработку проводят при давлении в камере 3-6 ГПа, а нагрев реакционной ячейки с алмазом осуществляют при скорости подъема температуры 10-50°С/с до температуры в диапазоне 2000-2350°С путем пропускания электрического тока через нагреватель в ячейке от программируемого источника мощности электропитания с учетом релаксации температуры в ячейке в процессе нагрева, причем для указанного учета предварительно определяют постоянную времени релаксации температуры в ячейке. После подъема температуры осуществляют охлаждение ячейки путем отключения мощности нагрева, формируя короткий по времени импульс нагрева алмаза в зоне температур выше 2000°С с суммарным временем нахождения алмаза в этой зоне менее 30 секунд. Учет релаксации температуры в ячейке для скорости подъема температуры V_T из диапазона 10-50°С/с и для предварительно определенного значения постоянной времени релаксации температуры в ячейке осуществляют заданием в программируемом источнике питания значения максимальной температуры нагрева на величину V_T выше значения максимальной температуры термической обработки из диапазона 2000-2350°С. Изобретение обеспечивает изменение цвета низкосортных природных алмазов коричневого цвета без их заметной графитизации и получение алмазов высокого ювелирного качества. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

Изобретение относится к способам создания внутри алмазов изображений, несущих информацию различного назначения, например коды идентификации, метки, идентифицирующие алмазы. Внутри алмаза в области, свободной от оптически непроницаемых неоднородностей, создают изображение, состоящее из заданной совокупности оптически проницаемых элементов микронного или субмикронного размера, представляющих собой кластеры N-V центров, флюоресцирующие при возбуждающем облучении, при этом образование кластеров N-V центров осуществляют с помощью выполнения следующих операций: обработки алмаза рабочим оптическим излучением, сфокусированным в фокальной области, расположенной в области предполагаемого размещения кластера N-V центров, с подачей рабочих ультракоротких импульсов излучения, обеспечивающих образование кластера вакансий в указанной фокальной области и при этом обеспечивающих интегральный флюенс в указанной фокальной области ниже порогового флюенса, при котором происходит локальное превращение алмаза в графит или иную неалмазную форму углерода; отжига, по меньшей мере, указанных областей предполагаемого размещения кластеров N-V центров, обеспечивающего в указанных областях дрейф созданных вакансий и образование N-V центров, сгруппированных в кластеры в тех же областях, что и кластеры вакансий; контроля созданных элементов изображения на основе регистрации флюоресценции N-V центров при облучении, по меньшей мере, областей размещения элементов изображения, возбуждающим оптическим излучением, обеспечивающим возбуждение N-V центров, формирования цифровой и/или объемной модели созданного изображения. Изображения, созданные в кристаллах алмазов из кластеров N-V центров, невидимы невооруженным глазом, в увеличительные стекла, а также любые оптические и электронные микроскопы. Поскольку изображение из кластеров N-V центров находится в глубине кристалла, оно не может быть удалено полировкой и потому является надежной подписью алмаза и надежной записью информации без разрушения или порчи самого кристалла. 5 н. и 41 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в магнитометрии, квантовой оптике, биомедицине, информационных технологиях. Очищенные детонационные наноалмазы спекают в камере при давлении 5-7 ГПа и температуре 750-1200°C в течение времени от нескольких секунд до нескольких минут. На полученный порошок алмазных агрегатов воздействуют излучением лазера с длиной волны менее 637 нм и отбирают алмазные агрегаты с высокой концентрацией азотно-вакансионных (NV) дефектов по яркой характерной люминесценции в красной области спектра. В полученной алмазной структуре примерно 1% атомов углерода замещен NV дефектами и приблизительно 1% атомов углерода замещен одиночными донорами азота. Ориентированные массивы наноалмаза, полученные по изобретению, обладают квазикристаллическими свойствами, облегчающими их исследование и идентификацию. Возможно последующее дробление агрегатов с получением нанокристаллов алмаза, содержащих NV дефекты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для высококачественной очистки природных алмазов от поверхностных загрязнений и удаления инородных примесей. Способ включает постадийную обработку алмазов в автоклаве при повышенной температуре и давлении, в том числе стадию очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода и стадию очистки смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот под воздействием микроволнового излучения. После стадии очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода проводят обработку под воздействием микроволнового излучения соляной кислотой в газовой фазе при температуре 215-280°С в течение 15-300 мин. По окончании очистки алмазы обрабатывают дистиллированной водой при температуре 160-280°С в течение 5-30 мин в автоклаве в жидкой фазе. На стадии очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода обработку ведут при объемном соотношении компонентов: азотной кислоты и перекиси водорода 4-10:1-3, соответственно, при температуре 215-280°С в течение 15-540 мин в жидкой фазе в системе с внешним нагревом или в газовой фазе под воздействием микроволнового излучения. На стадии очистки смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот обработку под воздействием микроволнового излучения ведут при объемном соотношении компонентов: азотной, соляной и фтористоводородной кислот 1-6:1-6:1-3, соответственно, в газовой фазе при температуре 215-280°С в течение 15-300 мин. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса очистки алмазов крупнее 4,0 мм при повышении производительности используемого оборудования. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обработки (геммологического облагораживания) природных и синтетических алмазов с конечной целью улучшения их декоративных свойств. Способ заключается в ионно-лучевой обработке алмазов высокоэнергетичным пучком ионов инертного химического элемента гелия дозой облучения в диапазоне от 0,2×10¹⁶ до 2,0×10¹⁷ ион/см ² с возможностью исключения последующего термического отжига. Технический результат изобретения заключается в получении устойчивой к внешним факторам янтарно-желтой и черной окраски алмаза с существенным сокращением материальных и временных затрат процесса облагораживания алмазов (бриллиантов). 1 ил.

Изобретение относится преимущественно к радиационным методам обработки ювелирных минералов для повышения их ювелирной ценности. Для этого в способе облучения минералов в нейтронном потоке реактора в контейнере предложено в процессе облучения облучаемые минералы экранировать от тепловых и резонансных нейтронов, причем состав материала и плотность экрана рассчитывают так, чтобы удельная активность облученных минералов после окончания облучения и выдержки не превышала 10 Бк/г. В состав экрана вводят элементы, входящие в состав природных примесей облучаемых минералов, вызывающих захват нейтронов. Перед облучением может быть проведен анализ содержания природных примесей в облучаемых минералах методом нейтронного активационного анализа, из природных примесей облучаемых минералов выделяют только элементы, активируемые резонансными нейтронами. В качестве элементов экрана применяют тантал и марганец или скандий, и/или железо, или хром. В материале экрана используют хромоникелевую сталь, легированную материалами, выбранными из ряда тантал, марганец, скандий. Изобретение позволяет повысить защиту продукции (облученных минералов) от резонансных нейтронов, активирующих примеси в минералах. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к радиационным методам обработки минералов для изменения их оптико-механических свойств, в частности повышения их ювелирной ценности. Устройство для облучения минералов включает активную зону реактора, канал облучения, контейнер и дополнительный фильтр тепловых нейтронов. Внутри контейнера размещены фильтры тепловых и резонансных нейтронов. Дополнительный фильтр тепловых нейтронов окружает контейнер и установлен в зоне облучения. Между контейнером и активной зоной реактора размещен поглотитель гамма-квантов реактора. К дополнительному фильтру тепловых нейтронов добавлен поглотитель резонансных нейтронов. Толщина этих поглотителей обеспечивает при облучении поддержание температуры внутри контейнера не выше 200°С. Изобретение позволяет увеличить возможный объем облучаемых образцов и повысить производительность модификации минералов. 1 ил.

Изобретение относится к промышленному производству монокристаллов, полученных из расплава методом Чохральского, и может быть использовано при поляризации сегнетоэлектриков с высокой температурой Кюри, преимущественно танталата лития. На монокристалле танталата лития путем шлифовки формируют контактную площадку, поверхность которой перпендикулярна оптической оси кристалла или имеет с ней острый угол. Монокристалл размещают между нижним сегментообразным или пластинчатым платиновым электродом и выполненным из проволоки диаметром 0,3-0,6 мм верхним кольцеобразным платиновым электродом через примыкающие к их поверхностям промежуточные слои. В качестве материала промежуточного слоя используют мелкодисперсный (40-100 мкм) порошок кристаллического твердого раствора LiNb _1-xTa_xO₃, где 0,1 x 0,8, со связующей спиртовой добавкой в виде 94-96% этилового спирта при массовом соотношении спирта и порошка 1:2,5-3,5. Монокристалл устанавливают в отжиговую печь, нагревают со скоростью не более 70°С/ч до температуры на 20-80°С выше температуры Кюри монокристалла и пропускают через него электрический ток путем подачи на электроды поляризующего напряжения. Затем монокристалл охлаждают в режиме стабилизации тока при повышении величины напряжения в 1,2-1,5 раза до температуры на 90-110°С ниже температуры Кюри, и дальнейшее охлаждение ведут в режиме стабилизации поляризующего напряжения при уменьшении величины тока через монокристалл. При снижении величины тока в 3,0-4,5 раза от его стабилизированного значения подачу напряжения прекращают, после чего монокристалл охлаждают со скоростью естественного остывания. Охлаждение монокристалла до прекращения подачи поляризующего напряжения ведут со скоростью 15-30°С/ч. Способ позволяет повысить эффективность поляризации монокристаллов танталата лития, различающихся по ориентации, размерам и условиям выращивания. Формируемый промежуточный слой обеспечивает прочное и равномерное сцепление поверхности кристалла с электродами, а стабилизация тока и напряжения и фиксированная скорость охлаждения кристалла в области температуры Кюри позволяют гарантированно получать прозрачные, монодоменные кристаллы танталата лития без дополнительных дефектов в виде трещин и пробоев. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых соединений типа A^IIIB^V. Способ осуществляют путем облучения монокристаллических пластин арсенида индия быстрыми нейтронами с последующим нагревом, отжигом и охлаждением. Облучению подвергают монокристаллические пластины с различной степенью компенсации при плотности потока не более 10 ¹² см^-2 с^-1 до флюенса Ф=(0,5÷5,0)·10¹⁵ см^-2, а отжиг проводят при 850÷900°С в течение 20 минут при скорости нагрева и охлаждения 10 и 5 град/мин соответственно. Изобретение позволяет получать пластины арсенида индия с улучшенной однородностью и термостабильностью электрофизических свойств и уменьшенной степенью компенсации. 1 табл.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"Получение сильнокомпенсированного InAs методом облучения протонами. «Письма в ЖТФ», т.30, вып.1, с.35-42.

Изобретение относится к радиационным методам обработки минералов с целью повышения их ювелирной ценности. Способ облучения минералов осуществляют в нейтронном потоке реактора, при этом минералы размещают слоями между слоями вещества или смеси веществ, содержащих элементы, поглощающие тепловые и резонансные нейтроны, причем слои разделяют прослойкой из алюминия и окружают фильтрующим блоком из вещества или смеси веществ, содержащих элементы, поглощающие тепловые и резонансные нейтроны, с кадмиевым экраном, толщину слоев и геометрические параметры блока рассчитывают так, чтобы в момент облучения температура минералов не превышала 200°С, а Ф_б.н./Ф_т.н. 10, где Ф_б.н. - плотность потока быстрых нейтронов с энергией выше 1 МэВ, Ф_т.н. - плотность потока тепловых нейтронов. Приведено устройство для облучения минералов, содержащее герметичный фильтрующий блок, заполненный веществом или смесью веществ, содержащих элементы, поглощающие тепловые и резонансные нейтроны, с осевым отверстием, в котором установлен кадмиевый экран и размещен пенал, открытый снизу для частичного заполнения теплоносителем, рабочий объем пенала заполнен минералами, размещенными слоями между слоями вещества или смеси веществ, содержащих элементы, поглощающие тепловые и резонансные нейтроны, причем слои разделены алюминиевой прослойкой. Изобретение позволяет уменьшить цикл производства минералов с повышенной ювелирной ценностью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ относится к обработке алмазов искусственного и естественного происхождения и может найти широкое применение в ювелирной промышленности как для их облагораживания, так и для придания им новых потребительских свойств. Сущность изобретения: обработку алмазов осуществляют воздействием электронного пучка с интегральным потоком в интервале 5·10¹⁵-5·10¹⁸ электрон/см ² и отжига в интервале температур 300-1900°С, при этом воздействию электронного пучка с одновременно действующим электрическим полем напряженностью свыше 10 В/см подвергают, по крайней мере, одну локальную область кристалла для придания этой области определенного цветового оттенка. Локальное воздействие электронными пучками осуществляют через защитную маску. В результате воздействия облучения в условиях электрического поля происходит эффективное разрушение имеющихся локальных дефектов типа пузырьков и микровключений. Изобретение позволяет получать алмазы с различными локальными объемными цветными изображениями, например, буквами или рисунками различных оттенков и цветовых гамм. 2 ил.

Изобретение относится к области получения алмазов ювелирного качества и может быть использовано для высококачественной очистки алмазов. Сущность изобретения: способ включает постадийную обработку алмаза смесью кислот под воздействием микроволнового излучения, причем на первой стадии используют смесь азотной кислоты и перекиси водорода при объемном соотношении компонентов 10:1 соответственно, а на второй стадии объемное соотношение смеси концентрированных азотной, соляной, фтористоводородной кислот составляет 6:2:1 соответственно, при этом алмаз обрабатывают при температуре не более 210°С, давлении 25 атм, задаваемым коэффициентом заполнения автоклава, равным 1:10, мощности печи микроволнового излучения 1200 Вт и продолжительности каждой стадии не более 40 мин. Изобретение обеспечивает полную очистку природных алмазов от смешанных загрязнений минерального и органического происхождения, в том числе битумных соединений на поверхности, в трещинах алмазов, а также позволяет сократить продолжительность процесса очистки.

Изобретение может быть использовано для обесцвечивания алмазов или бриллиантов. Способ осуществляют путем физического воздействия в замкнутом реакционном объеме на образцы алмазов или бриллиантов высоким давлением и температурой в течение времени, достаточного для улучшения их качества. Давление, оказываемое на образцы, составляет от 6 до 9 ГПа в области термодинамической стабильности, температура в процессе физического воздействия находится в пределах 1700-2300°С. Физическое воздействие на образцы проводят в среде графитового порошка, которым заполнен реакционный объем, температурный нагрев осуществляют прямым воздействием переменного электрического тока на образцы алмаза или бриллианта через графитовый порошок с удельной электрической мощностью от 0,18 кВт/см ³ и более, причем мощность тока плавно увеличивают от нуля до рабочего значения с последующим снижением и увеличением мощности тока не менее 2 раз с временной выдержкой при каждом изменении электрической мощности, а выход из процесса отжига образцов осуществляют плавным уменьшением мощности тока до нуля. В процессе физического воздействия на образец алмаза или бриллианта снижение мощности тока осуществляют на 11-13%, а повышение - на 15-17% с выдержкой времени при каждом изменении электрической мощности от 8 и более минут. Нагрев образца переменным электрическим током и его охлаждение осуществляют со скоростью не более 0,05 кВт в минуту на см ³ реакционного объема камеры. Технический результат изобретения заключается в сокращении времени обработки при полном обесцвечивании, снижении напряжений и сохранении положительных параметров, имевшихся до обработки, в алмазах и бриллиантах. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам термохимического травления тугоплавких химически стойких материалов, в частности к методам локального травления их поверхности, например, с использованием локального лазерного облучения. Сущность изобретения: способ профилирования изделий из тугоплавких и химических стойких материалов путем травления их поверхности наносимым на поверхность слоем взаимодействующего с ними вещества при нагреве заключается в том, что нанесение слоя вещества производят локальным воздействием переднего фронта лазерного импульсного облучения, для чего поверхность изделия подвергают одновременному воздействию лазерных импульсов и паров летучего соединения, пиролитически разлагающегося с получением указанного вещества, причем амплитуда лазерного импульса достаточна для испарения вещества. Способ обладает доступной простотой, поскольку он позволяет производить такие операции, как нанесение травителя, процесс его реагирования с изделием, удаление травителя производить в одном цикле за время лазерного облучения изделия. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области обработки (облагораживания) алмаза для придания им различной цветовой окраски и может найти применение в ювелирной промышленности. Способ заключается в том, что в кристаллической решетке природного алмаза типа Ia, содержащей дефекты А, или природного высокоазотистого алмаза типа Ia, содержащей более 800 ppm примесей азота в виде дефектов А или В1, формируют изолированные атомы азота в позиции замещения - дефекты С. Природный алмаз типа Ia, содержащий дефекты А, отжигают в аппарате высокого давления при температуре более 2150С при стабилизирующем давлении 6,0-7,0 Gpa, затем облучают потоком электронов 510¹⁵-510¹⁸ см^-2 при 2-4 МэВ и подвергают отжигу в вакууме при температуре не менее 1100С. Природный высокоазотистый алмаз типа Ia, содержащий более 800 ppm примесей азота в виде дефектов А или B1, облучают высокоэнергетическим потоком электронов с дозой облучения более 10¹⁹ см^-2 и подвергают отжигу в вакууме при температуре не менее 1100С. Получают алмазы фантазийного красного цвета для бриллиантов с устойчивыми N-V центрами окраски, поглощающими в диапазоне длин волн 400-640 нм.