Talanin V.I., Talanin I.E. The formation of structural imperfections in semiconductor silicon. – Newcastle: Cambridge Scholars Publ., 2018

Сегодня трудно представить все сферы человеческой деятельности без персональных компьютеров, твердотельных электронных устройств, микро- и наноэлектроники, фотопреобразователей и устройств мобильной связи. Основным материалом современной электроники для всех этих отраслей является полупроводниковый кремний. Его свойства и применение определяются дефектами его кристаллической структуры. Однако до сих пор не было полного и достоверного описания образования и преобразования такой дефектной структуры. Эта книга раскрывает эту загадку с помощью двух разных подходов к полупроводниковому кремнию: классического и вероятностного. Эта книга впервые объединяет всю имеющуюся экспериментальную и теоретическую информацию о внутренней структуре полупроводникового кремния. Книга будет полезна широкому кругу читателей, от материаловедов и инженеров-практиков до студентов, и может быть использована в качестве учебника.

Ссылка на издательство: https://www.cambridgescholars.com

Talanin V.I. (Editor). New Research on Silicon – Structure, Properties, Technology. – Rijeka: InTECH, 2017. – 294 p.

Знание фундаментальных вопросов о кремнии и всех аспектов кремниевой технологии даёт возможность усовершенствовать как исходный кремниевый материал, так и устройства на кремниевой основе. Статьи для этой книги были предоставлены очень уважаемыми исследователями в этой области и охватывают самые последние разработки и применения кремниевой технологии и некоторые фундаментальные вопросы. В этой книге представлены последние исследования важных аспектов кремния, в том числе: нанокластеры, солнечный кремний, пористый кремний, некоторые технологические процессы и кремниевые устройства, а также фундаментальный вопрос о структурном совершенстве кремния. Эта книга представляет интерес как в области фундаментальных исследований, так и для практикующих учёных-технологов, а также будет полезна для всех инженеров и студентов в промышленности и научных кругах.

Ссылка на издательство (можно скачивать постатейно): https://www.intechopen.com

Таланин В.И., Таланин И.Е. Применение диффузионной модели образования ростовых микродефектов для описания дефектообразования в термообработанных монокристаллах кремния // Физика твёрдого тела. – 2013. – Т. 55, № 2. – С. 247-252.

Рассмотрено применение диффузионной модели образования ростовых микродефектов для описания дефектообразования в монокристаллах кремния, прошедших термическую обработку. Показано, что предложенная кинетическая модель дефектообразования даёт возможность рассмотреть образование и развитие дефектной структуры во время роста кристалла и его термических обработок с единых позиций. Математический аппарат диффузионной модели может быть положен в основу программного комплекса для анализа и расчёта образования ростовых и постростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния. Показано, что диффузионная модель образования ростовых и постростовых микродефектов позволяет определить необходимые условия роста кристалла и режимы его обработок для получения точно определённой дефектной структуры.

Talanin V.I., Talanin I.E., Ustimenko N.Ph. Analysis and calculation of the formation of grown-in microdefects in dislocation-free silicon single crystals // Crystallography Reports. – 2012. – Vol. 57, N. 7. – P. 898-902.

Проанализирована физическая модель образования ростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния. Математические модели, используемые для описания процесса дефектообразования в кристаллах во время их роста, подтверждают адекватность физической модели. Предложена техника определения и расчёта дефектной структуры в зависимости от условий роста кристалла (метода выращивания, скорости роста, температурных градиентов, скорости охлаждения). Показано, что теоретическое изучение реальной кристаллической структуры в зависимости от термических условий роста с использованием оригинальной виртуальной техники для анализа и расчёта образования ростовых микродефектов является новой экспериментальной методикой.

Talanin V.I., Talanin I.E. The diffusion model of grown-in microdefects formation during crystallization of dislocation-free silicon single crystals // Advances in Crystallization Processes / Ed. Y. Mastai. – Rijeka: INTECH Publ., 2012. – P. 611-632.

Представлены основные аспекты диффузинной модели образования ростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния.

Talanin V.I., Talanin I.E. A kinetic model of the formation and growth of interstitial dislocation loops in dislocation-free silicon single crystals // J. Crystal Growth. – 2012. – Vol. 346, N. 1. – P. 45-49.

Предложена кинетическая модель образования и роста дислокационных петель в процессе охлаждения выращенного кристалла. Показано, что дислокационные петли образуются в результате процесса высокотемпературной преципитации фоновых примесей кислорода и углерода в процессе роста кристалла. Упругая деформация, вызванная растущим преципитатом, высвобождается за счёт образования и роста дислокационных петель. Межузельные дислокационные петли образуются, когда Vg/G < Ccrit. Сравнивались расчётные данные кинетической модели с результатами экспериментальных исследований образования дислокационных петель.

Talanin V.I., Talanin I.E. A selective review of the simulation of the defect structure of dislocation-free silicon single crystals // Open Condensed Matter Physics Journal – 2011. – Vol. 4. – P. 8-32.

Проведён краткий обзор современного состояния теоретического описания дефектной структуры бездислокационных монокристаллов кремния. Акцент был сделан на новую диффузионную модель образования ростовых микродефектов. Показано, что диффузионная модель может описать высокотемпературную преципитацию примесей при охлаждении кристалла после выращивания. Показано, что модель динамики точечных дефектов может рассматриваться как составная часть диффузионной модели образования ростовых микродефектов.

Таланин В.И., Таланин И.Е. Кинетическая модель роста и коалесценции преципитатов кислорода и углерода во время охлаждения кристалла кремния после выращивания // Физика твёрдого тела. – 2011. – Т. 53, № 1. – С. 114-120.

Предложена кинетическая модель роста и коалесценции преципитатов кислорода и углерода. Её сочетание с кинетической моделью образования преципитатов кислорода и углерода представляет собой единую модель процесса преципитации в бездислокационных монокристаллах кремния во время их охлаждения в температурном интервале 1683–300 К после выращивания. Показано, что результаты расчётов хорошо согласуются с экспериментальными данными по исследованию ростовых микродефектов.

Таланин В.И., Таланин И.Е., Устименко Н.Ф. Программный комплекс для анализа и расчёта образования ростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния // Известия вузов. Материалы электронной техники. – 2010. — № 4. – С. 62-67.

В качестве виртуального экспериментального прибора для анализа и расчета образования ростовых микродефектов в нелегированных бездислокационных монокристаллах кремния предложен программный комплекс. С помощью программного комплекса, используя параметры роста (скорость роста кристалла, диаметр кристалла, температурные градиенты, скорость охлаждения), можно рассчитать характеристики процесса преципитации кислорода и углерода во время охлаждения кристалла после выращивания от температуры кристаллизации до комнатной температуры. Программный комплекс позволяет проводить анализ и расчет образования вакансионных микропор и межузельных дислокационных петель.

Таланин В.И., Таланин И.Е. Кинетика процесса высокотемпературной преципитации в бездислокационных монокристаллах кремния // Физика твёрдого тела. – 2010. – Т. 52, № 10. – С. 1925-1930.

Проведён расчёт дефектной структуры бездислокационных монокристаллов кремния на основе приближённого решения дифференциальных уравнений в частных производных типа Фоккера–Планка. Показано, что процесс преципитации начинается вблизи фронта кристаллизации и обусловлен исчезновением избыточных собственных точечных дефектов на стоках, роль которых играют примеси кислорода и углерода.