Изобретения

Изобретение относится к твердотельной электронике. Изобретение заключается в том, что на изоляторе формируют поверхностный слой полупроводника. В изоляторе на расстоянии от поверхностного слоя полупроводника, меньшем длины диффузии носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением, формируют путем имплантации ионов легкого газа и последующего высокотемпературного отжига дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью указанных носителей заряда и создают в этом дефектном слое термостабильные микропоры. В качестве подложки может использоваться изолятор, в качестве изолятора - сапфир, в качестве полупроводника - кремний, а в качестве легкого газа - гелий. Изобретение обеспечивает повышение радиационной стойкости, улучшение электрических свойств этих структур и упрощение способа их изготовления. 1. Структура полупроводник-на-изоляторе, содержащая изолятор, расположенный на нем поверхностный слой полупроводника и сформированный в изоляторе вблизи от поверхностного слоя полупроводника дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением, отличающаяся тем, что указанный дефектный слой сформирован имплантацией ионов легкого газа в изолятор и последующим высокотемпературным отжигом, содержит термостабильные микропоры и расположен на расстоянии от поверхностного слоя полупроводника, меньшем длины диффузии носителей заряда, возникающих при указанном облучении. 2. Структура по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве подложки использован изолятор. 3. Структура по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве изолятора использован сапфир, а в качестве полупроводника использован кремний. 4. Способ изготовления структуры полупроводник-на-изоляторе, при котором в изоляторе вблизи от поверхностного слоя полупроводника формируют путем имплантации и высокотемпературного отжига дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением, отличающийся тем, что перед созданием этого дефектного слоя формируют поверхностный слой полупроводника, а затем имплантируют ионы легкого газа в изолятор со стороны поверхностного слоя полупроводника и в результате последующего высокотемпературного отжига формируют содержащий микропоры дефектный термостабильный слой на расстоянии от поверхностного слоя полупроводника, меньшем длины диффузии носителей заряда, возникающих при указанном облучении. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при имплантации в качестве ионов легкого газа используют ионы гелия. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве полупроводника используют кремний, а в качестве изолятора используют сапфир.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к твердотельной электронике. Структура полупроводник-на-изоляторе содержит изолятор, расположенный на нем поверхностный слой полупроводника и сформированный в изоляторе имплантацией ионов легкого газа и последующего высокотемпературного отжига дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением. Дефектный слой содержит термостабильные микропоры и расположен на расстоянии от поверхностного слоя полупроводника меньшем длины диффузии носителей заряда, возникающих при указанном облучении. В качестве подложки может использоваться изолятор, в качестве изолятора - сапфир, в качестве полупроводника - кремний, а в качестве легкого газа - гелий. Структура полупроводник-на-изоляторе выполнена как гетероструктура и в поверхностном слое полупроводника при помощи различных выбранных режимов имплантации созданы требуемые упругие напряжения, необходимые при дальнейшем изготовлении полупроводниковых приборов. Изобретение обеспечивает создание требуемых упругих напряжений в слое полупроводника, улучшение электрических свойств структур полупроводник-на-изоляторе и упрощение способа их изготовления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (RU)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в трубчатых теплообменниках. В теплообменнике, содержащем вертикальный корпус с пучком трубчатых ширм, установленных вертикально вокруг центрального коллектора и изогнутых в поперечном сечении корпуса в одну сторону в направлении от центрального коллектора к корпусу с образованием межширмовых проемов, трубчатые ширмы выполнены с поперечными и продольными участками труб. При этом каждая ширма имеет продольные участки труб со стороны корпуса, которые образуют с последним периферийные проемы. Продольные участки труб со стороны коллектора образуют с ним технологические зазоры. При этом каждый периферийный проем разделен поперечными перегородками на расположенные ярусами перепускные отсеки, закрытые со стороны соответствующего межширмового проема посредством продольной перегородки. При этом продольные участки труб, образующие с корпусом периферийные проемы и расположенные относительно коллектора с образованием технологических зазоров, выполнены с наружным поперечным оребрением. Технический результат - интенсификация теплообмена в межтрубном пространстве, увеличение мощности теплообменника при тех же габаритных размерах. 1. Теплообменник, содержащий вертикальный корпус с пучком трубчатых ширм, установленных вертикально вокруг центрального коллектора и изогнутых в поперечном сечении корпуса в одну сторону в направлении от центрального коллектора к корпусу с образованием межширмовых проемов, причем трубчатые ширмы выполнены с поперечными и продольными участками труб, последние из которых расположены поочередно со стороны корпуса и коллектора, при этом каждая ширма имеет продольные участки труб со стороны корпуса, которые образуют с последним периферийные проемы, а продольные участки труб со стороны коллектора, наиболее близкие к нему, расположены относительно него с образованием технологических зазоров, отличающийся тем, что каждый периферийный проем разделен поперечными перегородками на расположенные ярусами перепускные отсеки, закрытые со стороны соответствующего межширмового проема посредством продольной перегородки, при этом продольные участки труб, образующие с корпусом периферийные проемы и расположенные относительно коллектора с образованием технологических зазоров, выполнены с наружным поперечным оребрением. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что поперечные участки труб выполнены с наружным поперечным оребрением.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к технике гранулирования дисперсных, зернистых материалов. Предлагаемый способ осуществляют следующими последовательными стадиями: дозированием, смешиванием, последующим увлажнением связующим, предварительным гранулированием и гранулированием окатыванием. При этом стадию предварительного гранулирования осуществляют в аппарате скоростного типа с механоактивацией исходной смеси, к которой добавляют связующее в количестве, составляющем 20-35 мас.% от общей массы связующего до установления пластической прочности смеси на уровне 20-30 кг/м2. Стадию гранулирования окатыванием осуществляют введением микрогранул, полученных на первой стадии гранулирования, на поверхность тарели, вращающейся против часовой стрелки и при скорости, превышающей критическую скорость вращения тарели. Эту стадию проводят с одновременным увлажнением посредством периодического мелкодисперсного распыла связующего в количестве, составляющем 4-15% от общей массы связующего. Изобретение позволяет гранулировать многокомпонентные зернистые смеси с размером частиц от 1 до 7 мм, а так же смеси ферментов и биологически активных препаратов. Способ гранулирования многокомпонентных полидисперсных смесей, включающий их дозирование, смешивание, последующие увлажнение связующим, стадию предварительного гранулирования и гранулирование окатыванием, осуществляемое на вращающейся наклонной тарели со скоростью, превышающей критическую скорость вращения тарели, с одновременным увлажнением посредством распыла связующего, отличающийся тем, что стадию предварительного гранулирования осуществляют в предгрануляторе скоростного типа с механоактивацией исходной смеси, к которой добавляют связующее в количестве, составляющем 18-30 мас.% от общей массы связующего до установления пластической прочности смеси на уровне 12-25 кПа, после чего полученные микрогранулы вводят на поверхность тарели, вращающейся против часовой стрелки и при периодически проводимом мелкодисперсном распыле связующего в количестве 8-15% от общей массы гранулируемого материала на площадь тарели, составляющую 20-35% от общей площади дна тарели, при этом в интервале между вводами связующего осуществляют периодическое воздействие активатором с частотой вращения 600-1000 мин-1 на нижний слой гранул, составляющий 15-30% от общей площади тарели.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ И ОСОБО ЧИСТЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ" (RU)

Изобретение относится к технике получения пучков быстрых нейтральных частиц, в частности пучков нейтральных атомов, радикалов и молекул, и может быть использовано для распыления, травления и осаждения тонких пленок различных материалов. Источник быстрых нейтральных частиц имеет базовую конструкцию, которая содержит ионный источник с холодным катодом и замкнутым дрейфом электронов и нейтрализатор, выполненный в виде внешних и внутренних коаксиальных поверхностей, образующих в совокупности щелевой канал определенной длины, сопряженный с замкнутой выходной щелью источника. Технический результат - увеличение степени нейтрализации выходного пучка и его интенсивности.

ФТИАН

Изобретение относится к технике производства магнитных носителей информации. Способ позволяет в процессе перемагничивания носителя повысить амплитуду и уменьшить длительность электромагнитного импульса. Для этого в способе формирования магнитного носителя подложку носителя деформируют путем приложения к ней растягивающих усилий вдоль одной оси. После этого напыляют на нее слой немагнитного вещества. Затем придают участкам напыленного слоя магнитные свойства за счет изменения их химического состава путем облучения ускоренными частицами, обеспечивающими селективное удаление требуемых атомов. Наконец, с подложки снимают растягивающие усилия. 1 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов многокомпонентных фторидов со структурой флюорита в системах MF2-CeF3, которые широко используются в оптике, фотонике, физике высоких энергий. Способ включает кристаллизацию из расплава шихты, состоящей из смеси фторидов одного или нескольких фторидов щелочноземельных металлов M=Са, Sr, Ва и церия при мольном содержании фторида церия от 0,05 до 50% в атмосфере фторирующих агентов с последующим послеростовым охлаждением до температуры 400-500°С, после достижения этой температуры из ростовой зоны удаляют газообразные фторирующие агенты и ведут термообработку в неокисительной атмосфере при температуре 400-500°С не менее 5 часов, а затем медленно охлаждают кристалл до комнатной температуры. Изобретение направлено на получение кристаллов с высоким оптическим качеством при отсутствии экологически вредных выбросов легколетучих фторидов. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов полупроводников вертикальным методом Бриджмена. Устройство содержит корпус 1 с размещенной внутри него теплоизоляцией 2, два последовательно установленных нагревателя 3, 5 и тигель 6 с рабочей камерой, имеющий возможность осевого перемещения, при этом устройство дополнительно содержит третий - средний нагреватель 4 высотой hс, установленный в зазоре между теплоизоляцией 2 и нагревателями 3, 5, имеющими одинаковые внутренние dв и внешние dн диаметры, симметрично плоскости соприкосновения нижнего 5 и верхнего 3 нагревателей, причем общая высота hвн верхнего 3 и нижнего 5 нагревателей составляет 1,5Н-2Н, внутренний диаметр dв - 1,1D-1,2D, внешний диаметр dн - 1,4D-1,5D, а высота третьего нагревателя hс составляет 0,25Н-0,5Н, его внутренний диаметр Dв - 1,55D-1,65D, и внешний диаметр Dн - 1,85D-1,95D, где Н - высота рабочей камеры тигля, a D - внешний диаметр тигля. Изобретение позволяет получать кристаллы высокого качества за счет обеспечения равномерного и регулируемого температурного поля в области контакта нагревателей. 1 ил., 1 пр.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к технологии выращивания сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида церия с общей формулой CeBr3 со 100 %-ным содержанием сцинтиллирующего иона Се3+ методом горизонтальной направленной кристаллизации (ГНК) и может быть использовано при изготовлении элементов детекторов и спектрометров, чувствительных к гамма-, рентгеновскому излучению и другим видам ионизирующего излучения. Способ получения кристаллического сцинтиллятора на основе самоактивированного редкоземельного галогенида CeBr3 включает плавление исходной шихты и выращивание кристаллов в кварцевых ампулах или в графитовой лодочке в установке для ГНК путем их перемещения через зону нагрева, при этом ампулы с установленными кристаллическими затравками CeBr3 внутри откачанного перчаточного бокса загружают безводными кристалликами исходного материала чистотой 99,99 %, подогревают до температуры более 100°C в течение 2 ч, откачивают до 10-3 мм рт.ст. и запаивают кислородно-пропановой горелкой, далее ампулы устанавливают в ростовую установку, после создания в установке вакуума до 10-3 мм рт.ст. нагревают до расплавления шихты, выдерживают в ростовой установке в течение 2-4 ч до установления в расплаве равновесного состояния, выращивают монокристалл путем создания в ампуле градиентного температурного участка при горизонтальном протягивании из зоны нагрева в зону охлаждения со скоростью 5 мм/ч, после чего для отжига выращенного кристалла ампулу медленно охлаждают до комнатной температуры, а при выращивании в графитовой лодочке исходный материал с затравкой CeBr3 устанавливают в ростовую установку, которую затем вакуумируют до 10-3 мм рт.ст., сушат при температуре 200°C в течение 24 ч, после чего напускают инертный газ Ar и Br в смеси с добавлением бромирующего агента тетрабромметана CBr4 и дегидрирующего агента бромида кадмия CdBr2 до избыточного давления 1,06 атм, расплавляют шихту при температуре 732°C, поднимают температуру на 50°C и осуществляют процесс выращивания кристаллов по методу горизонтальной направленной кристаллизации со скоростью горизонтальной протяжки лодочки 5 мм/ч, после завершения процесса кристаллизации выращенный кристалл отжигают при медленном снижении температуры ~ 10-15°/ч. Техническим результатом является получение материалов стехиометрического состава CeBr3 с чистотой 99,99 % в виде монокристаллических образцов либо поликристаллов. Способ получения кристаллического сцинтиллятора на основе самоактивированного редкоземельного галогенида, включающий плавление исходной шихты в контейнере и выращивание кристаллов в установке для горизонтальной направленной кристаллизации путем перемещения контейнера через зону нагрева, отличающийся тем, что выращивание монокристаллов CeBr3 осуществляют в кварцевых ампулах или в графитовой лодочке, при этом ампулы с установленными кристаллическими затравками CeBr3 внутри откачанного перчаточного бокса загружают безводными кристалликами исходного материала чистотой 99,99 %, подогревают до температуры более 100°C в течение 2 ч, откачивают до 10-3 мм рт.ст. и запаивают кислородно-пропановой горелкой, далее ампулы устанавливают в ростовую установку, после создания в установке вакуума до 10-3 мм рт.ст. нагревают до расплавления шихты, выдерживают в ростовой установке в течение 2-4 ч до установления в расплаве равновесного состояния, выращивают монокристалл путем создания в ампуле градиентного температурного участка при горизонтальном протягивании из зоны нагрева в зону охлаждения со скоростью 5 мм/ч, после чего для отжига выращенного кристалла ампулу медленно охлаждают до комнатной температуры, а при выращивании в графитовой лодочке исходный материал с затравкой CeBr3 устанавливают в ростовую установку, которую затем вакуумируют до 10-3 мм рт.ст., сушат при температуре 200°C в течение 24 ч, после чего напускают инертный газ Ar и Br в смеси с добавлением бромирующего агента тетрабромметана CBr4 и дегидрирующего агента бромида кадмия CdBr2, до избыточного давления 1,06 атм, расплавляют шихту при температуре 732°C, поднимают температуру на 50°C и осуществляют процесс выращивания кристаллов по методу горизонтальной направленной кристаллизации со скоростью горизонтальной протяжки лодочки 5 мм/ч, после завершения процесса кристаллизации выращенный кристалл отжигают при медленном снижении температуры ~ 10-15°/ч.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к технологии выращивания фторидных кристаллов, которые широко используются в оптике, фотонике, физике высоких энергий. Одним из вариантов является способ выращивания кристаллов флюоритовых твердых растворов М1-xM'xF2, где М=Са, Sr, Ва; М'=Pb, Cd, где 0<х<1 и является мольной долей летучего компонента М'F2, включающий вертикальную направленную кристаллизацию компонентов во фторирующей атмосфере, при этом предварительно переплавляют во фторирующей атмосфере компоненты MF2 и М'F2, размалывают названные компоненты, затем количество (1-х) компонента MF2, определяемое стехиометрией выращиваемого твердого раствора M1-xM'xF2, помещают в тигель 3 в корпус 1 ростовой печи, содержащей тепловой узел 2, а необходимое количество компонента М'F2, определяемое его мольной долей х, помещают в виде гранул в дозирующее устройство 5, которое вакуумноплотно устанавливают на верхний фланец ростовой камеры печи, далее печь вакуумируют до уровня остаточного давления 5?10-4-10-5 мм рт.ст., заполняют печь смесью газов Не и CF4 в количестве 5-10 об. %, нагревают до температуры, превышающей температуру плавления MF2 на 20-50°С, выдерживают расплав 4 в течение 60-120 мин для его фторирования и гомогенизации, а затем однократно или порционно в расплав 4 через дозирующее устройство 5 вводят гранулы компонента или смеси компонентов М'F2 до полного израсходования компонента М'F2 в дозирующем устройстве, далее перемещают тигель 3 с расплавом 4 в холодную зону печи со скоростью 2-5 мм/ч, охлаждают тигель после кристаллизации расплава со скоростью 100-200°С/ч до комнатной температуры и извлекают кристалл флюоритового твердого раствора М1-xM'xF2. Другим вариантом является способ получения флюоритовых твердых растворов М1-xM'xF2 в виде сплавов, где М=Са, Sr, Ва; М'=Pb, Cd, где 0<х<1 и является мольной долей летучего компонента М'F2, заключающийся в том, что предварительно переплавляют во фторирующей атмосфере компоненты MF2 и М'F2, размалывают названные компоненты, затем количество (1-х) компонента MF2, определяемое стехиометрией выращиваемого твердого раствора М1-xM'xF2, помещают в тигле 3 в ростовую печь, а необходимое количество компонента М'F2, определяемое его мольной долей х, помещают в виде гранул в дозирующее устройство 5, которое вакуумноплотно устанавливают на верхний фланец ростовой камеры печи, далее печь вакуумируют до уровня остаточного давления 5?10-4-10-5 мм рт.ст., заполняют печь смесью газов Не и CF4 в количестве 5-10 об. %, нагревают до температуры, превышающей температуру плавления MF2 на 20-50°С, выдерживают расплав 4 в течение 60-120 мин для его фторирования и гомогенизации, а затем однократно в расплав 4 через дозирующее устройство 5 вводят гранулы компонента или смеси компонентов M'F2 до полного израсходования компонента М'F2 в дозирующем устройстве, понижают температуру в печи на 100-150°С ниже температуры плавления твердого раствора М1-xM'xF2, термостатируют расплав в течение 30-60 мин, а затем охлаждают со скоростью 100-200°С/ч до комнатной температуры и извлекают гомогенный поликристаллический сплав М1-xM'xF2. Изобретение обеспечивает получение объемных фторидных кристаллов высокого качества с однородным или заданным градиентным распределением летучего компонента или комбинации летучих компонентов по длине кристаллов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)