Основные научные результаты последних лет
• Продолжена разработка теоретических основ и методов глубокой очистки веществ. Существенно углублены представления о форме нахождения примесей в высокочистых веществах и механизме их влияния на свойства высокочистых веществ и материалов. Это дало новые возможности в создании более совершенных технологических процессов, более чистых, структурно совершенных и эффективных материалов для микро- и наноэлектроники, волоконной и силовой оптики, оптоэлектроники.
• Разработаны научные основы получения высокочистого моноизотопного кремния. Предложен метод и впервые в мире получены структурно совершенные монокристаллы моноизотопного кремния 28Si , 29Si и 30Si (в кооперации с отечественными и зарубежными научными организациями). Проводятся исследования их свойств.
• Разработаны методы получения и выпускаются опытные партии волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного ионами редкоземельных элементов, и высоколегированного оксидами германия и фосфора (совместно с НЦВО РАН). Из таких световодов изготовлены волоконные лазеры и оптические усилители с рекордными техническими характеристиками.
• Разработаны физико-химические основы парофазного химического осаждения высокочистых поликристаллических халькогенидов и монокристаллических пленок соединений AIIBVI. Разработана технология и создан комплекс оборудования для получения высокочистого поликристаллического селенида цинка для силовой оптики среднего инфракрасного диапазона.
• Разработаны методы получения высокочистых халькогенидных стекол и изготовления световодов на их основе с малыми оптическими потерями в среднем ИК-диапазоне (совместно с НЦВО РАН). По ряду технических характеристик световоды не имеют аналогов.
• Разработаны способ и оборудование для получения монокристаллических эпитаксиальных слоев кадмий-ртуть-теллур путем парофазного химического осаждения из паров ртути и металлорганических соединений кадмия и теллура. Испытания опытных образцов получаемых слоев показали, что по степени чистоты и структурному совершенству они пригодны для изготовления фотоприемников инфракрасного излучения.
• Разработаны способ и оборудование для получения особо чистых гидридов кремния, германия, серы, селена. с содержанием примесей металлов 10-7-10-6 % для микро- и оптоэлектроники.
• Разработаны способ и оборудование для получения высокочистых галогенидов кремния, фосфора, германия, углерода с содержанием лимитируемых примесей 10-5 – 10-7 %.
• Разработаны новые высокочувствительные методики определения микропримесей в высокочистых веществах и материалах, в том числе изотопно обогащенных, и методики определения изотопного состава изотопно чистых веществ. Используется лазерная масс-спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, атомно-эмиссионная спектрометрия, в том числе с концентрированием примесей, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ , ИК-спектроскопия, газовая и жидкостная хроматография, хромато-масс-спектрометрия, лазерная ультрамикроскопия. Комплекс этих методов позволяет определять элементный состав твердых высокочистых веществ в интервале содержания компонентов 10-9 - 10-10 % и молекулярный состав примесей в летучих веществах с пределом обнаружения 10-5- 10-8 %.
• Разработаны научные основы получения высокочистого моноизотопного кремния. Предложен метод и впервые в мире получены структурно совершенные монокристаллы моноизотопного кремния 28Si , 29Si и 30Si (в кооперации с отечественными и зарубежными научными организациями). Проводятся исследования их свойств.
• Разработаны методы получения и выпускаются опытные партии волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного ионами редкоземельных элементов, и высоколегированного оксидами германия и фосфора (совместно с НЦВО РАН). Из таких световодов изготовлены волоконные лазеры и оптические усилители с рекордными техническими характеристиками.
• Разработаны физико-химические основы парофазного химического осаждения высокочистых поликристаллических халькогенидов и монокристаллических пленок соединений AIIBVI. Разработана технология и создан комплекс оборудования для получения высокочистого поликристаллического селенида цинка для силовой оптики среднего инфракрасного диапазона.
• Разработаны методы получения высокочистых халькогенидных стекол и изготовления световодов на их основе с малыми оптическими потерями в среднем ИК-диапазоне (совместно с НЦВО РАН). По ряду технических характеристик световоды не имеют аналогов.
• Разработаны способ и оборудование для получения монокристаллических эпитаксиальных слоев кадмий-ртуть-теллур путем парофазного химического осаждения из паров ртути и металлорганических соединений кадмия и теллура. Испытания опытных образцов получаемых слоев показали, что по степени чистоты и структурному совершенству они пригодны для изготовления фотоприемников инфракрасного излучения.
• Разработаны способ и оборудование для получения особо чистых гидридов кремния, германия, серы, селена. с содержанием примесей металлов 10-7-10-6 % для микро- и оптоэлектроники.
• Разработаны способ и оборудование для получения высокочистых галогенидов кремния, фосфора, германия, углерода с содержанием лимитируемых примесей 10-5 – 10-7 %.
• Разработаны новые высокочувствительные методики определения микропримесей в высокочистых веществах и материалах, в том числе изотопно обогащенных, и методики определения изотопного состава изотопно чистых веществ. Используется лазерная масс-спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, атомно-эмиссионная спектрометрия, в том числе с концентрированием примесей, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ , ИК-спектроскопия, газовая и жидкостная хроматография, хромато-масс-спектрометрия, лазерная ультрамикроскопия. Комплекс этих методов позволяет определять элементный состав твердых высокочистых веществ в интервале содержания компонентов 10-9 - 10-10 % и молекулярный состав примесей в летучих веществах с пределом обнаружения 10-5- 10-8 %.