- Впервые разработана обобщающая модель генерации неравновесных собственных ТД в моноатомных кристаллах, обусловленная протеканием ТФР на их поверхности. Модель способна с единых позиций адекватно эксперименту описывать генерацию ТД в различных исходных системах для широкого спектра реакций, протекающих на границе раздела с кристаллом. В рамках разработанной теории впервые получены аналитические выражения, позволяющие без использования каких-либо подгоночных коэффициентов численно оценивать: энергию образования ТД в условиях ТФР; термодинамически оправданную предельную степень пересыщения твердого раствора ТД; кинетический фактор достижения этой предельной степени пересыщения; среднестатистический выход числа ТД на одну молекулу новой фазы, а также критерий природы (V или I) ожидаемых ТД. Возможности развитых модельных представлений продемонстрированы на примере расчета с единых позиций перечисленных параметров для широкого спектра ТФР в различных системах: металл-Si (V-Si, Mo-Si, Ni-Si, Ti-Si, Cr-Si, Pt-Si и т.п.), SiO2-Si и Si3N4-Si. Адекватность разработанных положений подтверждена удовлетворительным соответствием теории и эксперимента для всех анализируемых ТФР.
- В качестве следствий разработанных модельных представлений получены выражения для количественной оценки энергии активации ТФР и численного критерия определения последовательности образования первой и последующих фаз в твердофазных системах с полифазной диаграммой состояния.
- Теоретически рассчитанные значения энергии активации ТФР в структурах металл-Si и SiО2-Si, а также аналитически предсказанные последовательности образования фаз в структурах металл-Si, хорошо совпадают с экспериментальными данными для исследуемых систем и ТФР.
- В развитие положений классической модели Шоттки разработана модель генерации неравновесных V в моноатомных кристаллах, которая с единых позиций описывает генерацию V в условиях различных внешних воздействий, обеспечивающих удаление матричных атомов с поверхности кристалла.
- Впервые получено комплексное экспериментальное подтверждение факта генерации неравновесных V при трех различных внешних воздействиях, приводящих к прямому удалению матричных атомов кристалла: при химическом травлении в газовой атмосфере, плазмо-химическом травлении и фотостимулированной сублимации.
- Экспериментально установлены новые эффекты в монокристаллическом Si и GaAs, обусловленные целенаправленным изменением состояния подсистемы собственных ТД: ускоренный диффузионный выход примесных атомов из кремниевой подложки, исходно легированной Sb, в эпитаксиальный слой под действием ТФР образования силицидов ванадия на поверхности эпитаксиальной структуры; «дальнодействие» V, вводимых за счет ТФР или химического травления, далеко за пределами их диффузионного фронта, проявляющееся во влиянии на экзоэлектронную эмиссию, динамику отжига радиационных дефектов и электрическую активацию примесных атомов в ионно-имплантированных слоях Si; эффект понижения температуры начала ТФР при in situ введении в кристалл ТД, противоположных по природе ТД, генерация которых должна сопровождать эту ТФР; эффект ускоренного распада в Si термостабильных кластеров внедренного типа различной природы за счет целенаправленного пересыщения решетки неравновесными V при высокотемпературном газовом травлении кристалла; эффекты повышения люминесцентных свойств полуизолирующих кристаллов GaAs и ионно-легированных Si+ слоев на их основе за счет введения в кристалл VGa и VAs в условиях поддержания стехиометрии поверхности кристалла.
- Построена оригинальная система уравнений и соотношений для описания эволюции размеров кластеров собственных дефектов в двухкомпонентном растворе подвижных ТД. Показано, что в ситуации, когда уравнения учитывают одновременное взаимодействие кластера как с однотипными ТД, так и с дефектами противоположной природы, теоретически можно выделить семь исчерпывающих качественно различных состояний неравновесия в подсистеме собственных ТД, при которых кластеры должны распадаться или расти. Каждому из семи состояний сопоставлены примеры внешних воздействий, с помощью которых можно создать то или иное состояние неравновесия. Выдвинутые предположения о характере эволюции кластеров сопоставлены с экспериментальными данными о реальном их поведении.
- Систематизированы методы дефектной инженерии на основе целенаправленного управления параметрами подсистемы собственных ТД кристалла за счет введения в решетку ТД заранее известной природы. Предложенные методы создают основу для разработки технологических способов управления структурным совершенством исходных и ионно-имплантированных слоев, проведения низкотемпературных процессов диффузии примесных атомов, роста слоев новой фазы, геттерирования.
2.Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н. Эмиссионная модель аннигиляции агломератов точечных дефектов в условиях быстрого нагрева кристалла. Журнал технической физики, 1983, т.53, в.5, с.937-939.
3.Смульский А.С., Итальянцев А.Г., Авдеев И.И., Мордкович В.Н. Термообработка кремния и проблема ликвидации дефектов его структуры при создании полупроводниковых приборов и ИС. Электронная техника, 1983, сер.2, в.3/162/, с.62-69.
4.Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Темпер Э.М. О роли атермических процессов в импульсном отжиге ионно-имплантированных слоев кремния. Физика и техника полупроводников, в.5, 1984, с.928-930.
5.Вяткин А.Ф., Итальянцев А.Г., Копецкий Ч.В., Мордкович В.Н., Темпер Э.М. Перестройки дефектов структуры полупроводников, стимулированные химическими реакциями на поверхности кристалла. Поверхность, 1986, №11, с.67-72.
6.Итальянцев А.Г., Митюхляев В.Б., Пащенко П.Б., Файфер В.Н. Влияние химически стимулированного введения вакансий в GaAs на свойства ионно-легированных кремнием слоев. Поверхность, 1988, №11, с.93-98.
7.Ерохин Ю.Н., Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н. Новый механизм ионизационно-стимулированного воздействия на радиационные дефекты в имплантированных полупроводниках. Письма в Журнал технической физики, 1988, т.14, в. 9, с.835-838.
8.Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Кузнецов А.Ю., Мордкович В.Н. Стимулированный отжиг ионно-имплантированного кремния при твердофазной реакции силицидообразования металлов. Письма в Журнал технической физики, 1988, т.14, в.13, с.1178-1182.
9.Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Кузнецов А.Ю., Омельяновская Н.М., Хмельницкий С.Г. Эффекты в полупроводниках при введении неравновесных вакансий. Электронная техника, сер.6, вып.4(241), 1989, с.43-48.
10.Итальянцев А.Г., Кузнецов А.Ю., Пантелеев В.А. Экзоэлектронная эмиссия с поверхности кремния, стимулированная образованием силицидов металлов. Эффект дальнодействия. Письма в Журнал технической физики, т.15, вып.11, 1989, с.27-30.
11. Омельяновская Н.М., Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Астахова Е.Ф. Глубокие уровни в n-Si, вводимые при высокотемпературном газовом травлении. Физика и техника полупроводников, т.23, в.8, 1989, с.1503-1505.
12. Омельяновская Н.М., Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Астахова Е.Ф. Образование глубоких уровней в р-Si при газовом травлении в хлорсодержащей атмосфере. Физика и техника полупроводников, т.24, в.11, 1990, с.2040-2043.
13. Итальянцев А.Г. Генерация вакансий, стимулированная химическим травлением поверхности кристалла. Поверхность, 1991, в.10, с.122-127.
14.Итальянцев А.Г., Лойко Н.Н. Эффект фотостимулированной диффузии примеси в объеме кремния. Письма в Журнал технической физики, т.20, вып.23, 1994, с.26-29.
15.Buravlev A.V., Vjatkin A.F., Italyantsev A.G., Krasnobaev L.Y., Mordkovich V.N. Solid phase epitaxial regrowth of amorphus ion implanted Si layers in the presence of point defects flow. Nuclear Instruments and Metods in Physics Research, B39 (1989), pp.366-369.
16. Italyantsev A.G. Solid-phase reaction on silicon surface. Accompanying processes.
J. Appl. Phys., 79 (5), 1996, pp.2369-2375.
17.Italyantsev A.G., Kuznetsov A.Yu. Possible mechanism of the stress evolution and point defects generation during the solid phase epitaxial silicides growth. Mat. Res.Soc.Symp.Proc., 1990, v.238, pp.90-96.
18.Italyantsev A.G., Kuznetsov A.Yu. Point defects generation at the silicon-growing silicide layer interface. Proc. Thir. Int.Conf. «Metallization in ULSI Application», Murray Hill, NJ, 1991, pp.181-187.
19. Итальянцев А.Г. Взаимодействие собственных точечных дефектов с их кластерами в элементарных полупроводниках при внешних воздействиях.В сб.: «VI Конференция по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок», Новосибирск, 1982, т.II, с.19-20.
20. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Смульский А.С., Темпер Э.М. Химическая стимуляция перестройки дефектов в кремнии. В сб.: Всесоюзная конференция по радиационной физике полупроводников и родственных материалов, Ташкент, 1984, с.179.
21. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Ерохин Ю.Н. Роль индуцированных светом электрических полей в фотостимулированных перестройках радиационных дефектов в полупроводниках. В сб.: Всесоюзная конференция «Ионно-лучевая модификация материалов», Черноголовка, 1987, с.127.
22. Мордкович В.Н., Итальянцев А.Г., Кузнецов А.Ю., Краснобаев Л.Я. Взаимное влияние отжига ионно-имплантированных слоев и образования силицидов металлов. В сб.: Всесоюзная конференция «Ионно-лучевая модификация материалов», Черноголовка, 1987, с.129.
23. Итальянцев А.Г., Митюхляев В.Б., Пащенко П.Б., Файфер В.Н. Свойства ионно-легированных слоев GaAs, подвергнутого предварительному термохимическому воздействию. В сб.: Всесоюзная конференция «Ионно-лучевая модификация материалов», Черноголовка, 1987, с.130.
24. Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Мордкович В.Н., Омельяновская Н.М., Пащенко П.Б. Влияние предварительно сформированного фона собственных дефектов на характеристики ионно-имплантированных полупроводников. В сб.: Всесоюзная конференция «Ионно-лучевая модификация материалов», Черноголовка, 1987, с.132.
25. Мордкович В.Н., Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Кузнецов А.Ю. Особенности формирования силицидов металлов при сильном пересыщении кристалла собственными точечными дефектами. В сб.: XII Всесоюзная конференция по микроэлектронике, Тбилиси, 1987, т.VII, с. 71-72.
26. Итальянцев А.Г. Условия легирования полупроводников неравновесными термохимическими вакансиями. В сб.: Всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования. Москва, 1988.
27. Итальянцев А.Г., Краснобаев Л.Я., Кузнецов А.Ю., Мордкович В.Н., Хмельницкий С.Г. Эффекты в полупроводниках при введении неравновесных вакансий. В сб.: Всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования. Москва, 1988.
28. Итальянцев А.Г., Михайлов Г.Б., Мордкович В.Н. О трансформации дефектов структуры в ионно-имплантированных полупроводниках при импульсном отжиге. В сб.: « 7 Международная конференция по ионной имплантации в полупроводниках и других материалах», Вильнюс, 1983, с.127-128.
29. Итальянцев А.Г. Эффекты в кремнии, обусловленные химическими реакциями на его поверхности. В сб.: « 5 Международная конференция по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностике кремния, нанолегированных структур и приборов на его основе «Кремний – 2008», Черноголовка, 2008, с.159.
30. Italyantsev A.G., Mordkovich V.N. Peculiarities of defect rearrgement in semiconductor structure upon pulse photon annealing. International Conf. EPM-87, Dresden, GDR, 1987, p.4.15.
31. Italyantsev A.G., Mordkovich V.N., Krasnobaev L.Y. The effect of chemical action on the impurity behavior in highly irradiated in implanted layers. International Conference EPM-87, Dresden, GDR, 1987, p.10.7.
32. Italyantsev A.G., Mordkovich V.N. Chemical stimulated defect rearrgement in GaAs structure. International Conf. E-MRS-87, Strasbourg, France, 1987, p.B-1.6.
33. Italyantsev A.G., Mordkovich V.N. Photoinduced defect rearrgement in ion-implanted silicon. International Conf. E-MRS-87, Strasbourg, France, 1987, p.A-1.5.
34. Buravlev A.V., Vjatkin A.F., Italyantsev A.G., Krasnobaev L.Y., Mordkovich V.N. Solid phase epitaxial regrowth of amorphus ion implanted Si layers in the presence of point defects flow. Thesises of Reports International Conf. IBMM-88, Japan.
35. Buravlev A.V., Italyantsev A.G., Vasin A.S. A new solid-phase recrystallisation effect of ion amorfphized Si under high pressure. Internation Conference on ion implantation and ion beam equipment (I3BE), 1990, Elenita, Bulgaria.
36. Italyantsev A.G., Kuznetsov A.Yu. Computer simulation of the point defects distribution, injected into silicon through the advancing silicide-silicon interfase. CAMCE-92, 1992, p.127, Yokogava, Japan.
37. Italyantsev A.G., Kuznetsov A.Yu. Vacancy flux enhanced diffusion of Sb in n+-n-Me structures during surface silicides formation: new experimental data and quantitative model. MRS Spring Meeting, 1992, p.91.
38. Еnisherlova К.L., Italyantsev A.G., Tkacheva T.M. The thermodynamical model of the internal guttering in Si. 11th Scintific and Business Conference “Silicon 2008”, November, 2008, pp.257-269.
39.Смульский А.С., Мордкович В.Н., Итальянцев А.Г. Авторское свидетельство № 820528, приоритет от 21.12.1979. Способ создания структур Si-SiO2.
40. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Смульский А.С., Енишерлова К.Л., Иноземцев С.А. Авторское свидетельство №1088593 с приоритетом от 19.11.1982. Способ термообработки кремния и кремниевых структур.
41. Курбаков А.И., Трунов В.А., Рубинова Э.Э. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Смульский А.С., Вахрушев С.Б., Квятковский Б.Е. Авторское свидетельство №1195831 с приоритетом от 07.04.1984. Способ изготовления монохроматоров тепловых нейтронов из монокристаллического кремния.
42. Аветесян Г.Х., Кузнецов Ю.А., Итальянцев А.Г. Авторское свидетельство №257176 с приоритетом от 27.03.1986. Способ изготовления мишеней видиконов на основе фосфида галлия.
43. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н., Вяткин А.Ф., Копецкий Ч.В., Пащенко П.Б. Авторское свидетельство с приоритетом от 18.11.1986. Способ изготовления приборных структур на основе монокристаллического GaAs.
44. Смульский А.С., Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н. Новая методика ликвидации ростовых и технологически вносимых дефектов структуры кремния при создании ПЗС. В сб.: «Приборы с зарядовой связью. Технология и применение», Москва, 1983, с.32-33.
45. Итальянцев А.Г., Мордкович В.Н. Ускоренный распад кластеров собственных точечных дефектов при импульсном нагреве кристалла. Препринт Института проблем технологии микроэлектроники АН СССР. Черноголовка, 1986, 25 с.