Возможность использования потока инертного газа для управления качественными характеристиками выращиваемых монокристаллов кремния

The process of growing silicon single crystals by the Czochralski method has been improved, which involves the use of two argon streams. 1st, the main flow, 15—20 nl/min, is directed from top to bottom along the growing single crystal. It captures the reaction products of the melt with a quartz crucible (mainly SiO), removes them from the chamber through a nozzle in the lower part of the chamber and provide dislocation-free single crystals from large loads. Similar processes are known and widely used in world practice since the 1970s. 2nd, additional flow, 1.5—2 nl/min, is directed at an angle of 45° to the surface of the melt in the form of jets from nozzles arranged in a ring. This flow initiates the formation of a region of turbulent melt flow, which isolates the crystallization front from convective flows enriched with oxygen, and also enhances the evaporation of carbon from the melt. It is confirmed that the oxygen evaporated from the melt (in the form of SiO) is a «transport» for non-volatile carbon. Carrying out industrial processes showed that the carbon content in the grown single crystals can be significantly reduced, up to values smaller than in the feedstock. In single crystals grown using two argon streams, an increased macro- and micro-uniformity of the oxygen distribution, a significantly larger crystal length with a given, constant oxygen concentration, were also recorded. Achieving a carbon concentration of 5 to 10 times less than in the feedstock is possible with small amounts of argon for melting (15—20 nl/min compared to 50—80 nl/min used in conventional processes. The use of an additional argon flow, which has an outflow intensity 10 times lower than that of the main flow, does not distort the nature of the flow around the single crystal surface (“axial”), does not disrupt the growth of a dislocation-free single crystal, does not increase the density of microdefects, which indicates the absence of changes in temperature gradients and thermal shock leading to thermal stresses in a single crystal.Усовершенствован процесс выращивания монокристаллов кремния по методу Чохральского, который включает использование двух потоков аргона. Первый, основной поток (15—20 нл/мин) направлен сверху вниз, вдоль растущего монокристалла. Он захватывает продукты реакции расплава с кварцевым тиглем (в основном, SiO), отводит их из камеры через патрубок в нижней части камеры и обеспечивает получение бездислокационных монокристаллов из загрузок большой массы. Аналогичные процессы известны, они повсеместно используются в мировой практике с 1970-х гг. Второй, дополнительный поток (1,5—2 нл/мин) направлен под углом 45о к поверхности расплава в виде струй из сопел, расположенных по кольцу. Этот поток инициирует образование области турбулентного течения расплава, которая изолирует фронт кристаллизации от конвективных потоков, обогащенных кислородом, а также усиливает испарение углерода из расплава. Подтвержден факт, что испаряемый из расплава кислород (в виде SiO) является «транспортом» для нелетучего углерода. Проведение промышленных процессов показало, что в выращенных монокристаллах может быть значительно снижено содержание углерода, вплоть до значений, меньших, чем в исходном сырье. В выращенных с использованием двух потоков аргона монокристаллах зафиксированы также повышенная макро- и микрооднородность распределения кислорода, существенно большая длина кристалла с заданной, постоянной концентрацией кислорода. Достижение концентрации углерода, в 5—10 раз меньшей, чем в исходном сырье, возможно при малых количествах аргона на плавку (15—20 нл/мин по сравнению с используемыми в обычных процессах 50—80 нл/мин). Применение дополнительного потока аргона, имеющего интенсивность истечения в 10 раз меньшую, чем у основного потока, не искажает характер обтекания основным («осевым») потоком поверхности монокристалла, не нарушает рост бездислокационного монокристалла, не вызывает увеличения плотности микродефектов, что свидетельствует об отсутствии изменений температурных градиентов и термоударов, приводящих к возникновению термических напряжений в монокристалле

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ Ge НА РАДИАЦИОННУЮ И ТЕРМИЧЕСКУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИБОРНЫХ n—p—n—p–СТРУКТУР НА ОСНОВЕ CZ–Si

The characteristics of low−power and high−power thyristors basen of dislocation−free single crystal silicon doped with ger- manium to the concentration range NGe ~ (0.05—1.5) • 1020 cm−3 have been investigated. The criterial parameters of thyristors exposed to radiation and high temperature gradients have been estimated using experimental data processing methods in the STATISTICA and MathCAD environments. We show the appropriateness of using germanium doped silicon for increasing the thermal stability and radiation strength of the devices exposed to γ−radiation in the range of doses of up to 2.94 • 106 mSv.Исследованы характеристики мало- мощных и силовых тиристоров на основе бездислокационных монокристаллов кремния, легированных германием в диапазоне концентраций NGe ~ (0,05÷1,5) ⋅ 1020 см−3. С использованием методов обработки экспериментальных данных в среде STATISTICA и MathCAD оценены критериальные параметры тиристоров при действии облучения и высоких температурных градиентов. Показана целесообразность использования кремния, легированного германием, для повышения термической стабильности и радиационной стойкости приборов, подвергнутых действию γ−облучения в диапазоне доз до 2,94⋅ 106 мЗв.

Методы получения трихлорсилана для производства поликристаллического кремния

Novel technical solutions and ideas for increasing the yield of solar and semiconductor grade polycrystalline silicon processes have been analyzed. The predominant polycrystalline silicon technology is currently still the Siemens process including the conversion of technical grade silicon (synthesized by carbon-thermal reduction of quartzites) to trichlorosilane followed by rectification and hydrogen reduction. The cost of product silicon can be cut down by reducing the trichlorosilane synthesis costs through process and equipment improvement. Advantages, drawbacks and production cost reduction methods have been considered with respect to four common trichlorosilane synthesis processes: hydrogen chloride exposure of technical grade silicon (direct chlorination, DC), homogeneous hydration of tetrachlorosilane (conversion), tetrachlorosilane and hydrogen exposure of silicon (hydro chlorination silicon, HC), and catalyzed tetrachlorosilane and dichlorosilane reaction (redistribution of anti-disproportioning reaction). These processes remain in use and are permanently improved. Catalytic processes play an important role on silicon surface, and understanding their mechanisms can help find novel applications and obtain new results. It has been noted that indispensable components of various equipment and process designs are recycling steps and combined processes including active distillation. They provide for the most complete utilization of raw trichlorosilane, increase the process yield and cut down silicon costВ работе проведен анализ новых технических решений и идей, направленных на повышение производительности процессов получения поликристаллического кремния «солнечного» и полупроводникового качества. Доминирующей технологией поликристаллического кремния остается Сименс-процесс, включающий перевод технического кремния (получаемого карботермическим восстановлением кварцитов) в трихлорсилан с последующими ректификационной очисткой и водородным восстановлением. Для снижения стоимости получаемого кремния необходимо уменьшать затраты на производство трихлорсилана путем совершенствования технологии и аппаратурного оформления. Рассмотрены преимущества, недостатки и пути снижения производственных затрат четырех известных методов получения трихлорсилана: взаимодействием хлористого водорода с техническим кремнием «direct chlorination» (DC), гомогенным гидрированием тетрахлорсилана (конверсией), реакцией тетрахлорсилана и водорода с кремнием «hydro chlorination silicon» (HC), а также взаимодействием тетрахлорсилана и дихлорслана в присутствии катализатора (реакцией перераспределения или анти-диспропорционирования). Эти методы остаются актуальными и постоянно совершенствуются. Большую роль играют каталитические процессы на поверхности кремния, понимание механизма которых позволит найти новые приложения и получить новые результаты. Отмечено, что необходимыми элементами аппаратурно-технологических схем являются рециклы и совмещенные процессы, в том числе реактивная дистилляция. Это позволяет наиболее полно использовать исходный трихлорсилан, получать полезные продукты и снижать стоимость изготавливаемого кремния

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВОГО КАСКАДА ТРЕХКАСКАДНОГО СОЛНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В ГЕРМАНИИ

In0,01Ga0,99As/In0,56Ga0,44P /Ge structures for the first tandem of three−tandem A3B5/Ge solar cells were synthesized using MOS hydride epitaxy. The p—n–junction was formed by boron diffusion into gallium doped germanium. Phosphorus and gallium profiles in germanium were measured using SIMS. We show thatchanges in the phosphine flow do not affect the phosphorus distribution and the p—n–junction depth in the germanium stage.Методом МОС−гидридной эпитаксии изготовлены структуры In0,01Ga0,99As/In0,56Ga0,44P/Ge, представляющие собой первый каскад трехкаскадных солнечных элементов AIIIBV/Ge.P—n−переход сформирован диффузией фосфора в германий, легированный галлием. Методом ВИМС получены профили фосфора и галлия в германии. Показано, что изменение потока фосфина не влияет на характер распределения фосфора и глубину p—n−перехода в германиевом каскаде

Advanced results of Fortelyzin® use in the FRIDOM1 study and real clinical practice

Aim. To study the effectiveness of Fortelyzin® in subgroups with different body weights in patients with ST-segment elevation acute myocardial infarction (STEMI) in the FRIDOM1 study and real clinical practice.Material and methods. Fortelyzin® was administered in a single-bolus dose of 15 mg over 10 seconds, regardless of the body weight of patients. Metalyse® was administered in a single-bolus dose of 30-50 mg over 10 seconds, depending on body weight. The one-year results of the FRIDOM1 study were evaluated by the clinical centers using telephone contact. Monitoring of Fortelyzin® use was carried out by inpatient physicians, emergency doctors and paramedics by filling out a monitoring sheet in the period from June 2013 to December 2021 in 19243 patients with STEMI.Results. In the FRIDOM1 study, the distribution of patients depending on body weight in the Fortelyzin® (n=190) and Metalyse® (n=191) drug groups was as follows: up to 60 kg — 4 people each (p=1,00); from 60 to 70 kg — 21 and 23 (p=0,87); from 70 to 80 kg — 39 and 43 (p=0,71), from 80 to 90 kg — 63 and 47 (p=0,07); from 90 to 100 kg — 30 and 41 (p=0,19); over 100 kg — 33 people (p=1,00) in each group. The effectiveness of thrombolysis according to electrocardiographic (ECG) data in the Fortelyzin® and Metalyse® groups was as follows: up to 60 kg — 75% each (p=1,00); from 60 to 70 kg — 76% vs 83% (p=0,72); from 70 to 80 kg — 82% vs 86% (p=0,76); from 80 to 90 kg — 81% vs 77% (p=0,64); from 90 to 100 kg — 80% vs 81% (p=1,00); over 100 kg — 79% vs 76% (p=1,00); in total — 80% vs 80% (p=0,87). The effectiveness of thrombolysis according to coronary angiography (CAG) (TIMI 2-3) in the Fortelyzin® and Metalyse® groups was as follows: up to 60 kg — 100% vs 50% (p=0,43); from 60 to 70 kg — 81% vs 67% (p=0,48); from 70 to 80 kg — 74% vs 84% (p=0,41); from 80 to 90 kg — 70% vs 72% (p=1,00); from 90 to 100 kg — 67% vs 66% (p=1,00); over 100 kg — 58% vs 64% (p=0,80); in total — 70% vs 71% (p=0,76). The one-year survival rate in the FRIDOM1 study in the Fortelyzin® and Metalyse® groups was 94% (p=0,91). The administration of Fortelyzin® in patients with STEMI caused blood flow restoration according to ECG data in 14624 of 19243 patients (76%), while according to CAG (TIMI 2-3) — in 3422 of 4805 patients (71%). Inhospital mortality was 5% (n=962), while intracranial hemorrhage developed in 0,5% (n=92).Conclusion. The use of Fortelyzin® in the FRIDOM1 study and in real clinical practice in a single-bolus (10 sec) dose of 15 mg in patients with STEMI with any body weight showed its high efficacy and safety, including at the prehospital stage

Relationship of psychoalgological status and results of neurosurgical treatment of patients with discogenic radiculopathy

The OBJECTIVE was to improve the results of surgical treatment of patients with discogenic radiculopathy by preoperative neuropsychological examination of patients with an increased risk of unsatisfactory outcome of the operation.METHODS AND MATERIALS. Neuropsychological status of 77 patients with discogenic radiculopathy in the preoperative period was studied. For this purpose, we assessed the intensity of pain, levels of personal and situational anxiety and the presence and severity of depression. The obtained data were compared with postoperative results of quality of life assessment for the main parameters, which include the level of pain and adaptation to daily activities.RESULTS. Data from neuropsychological tests were revealed, the presence of which in patients with discogenic pain syndrome suggests the risk of an unsatisfactory assessment of the operation performed by the patient. According to the long-term results of neurosurgical treatment, patients were divided into three groups: 1 – with a good result; 2 – patients with a number of preserved complaints, who rated the result of the operation as satisfactory; 3 – unsatisfactory outcome. In patients with unsatisfactory results of surgical treatment of discogenic radiculopathies with pain syndrome, patterns of psychological indices were found that were significantly associated with the outcome of treatment.CONCLUSION. Conducting a neuropsychological examination prior to surgery with the identification of predictors of chronic discogenic pain and patient dissatisfaction with the results of treatment can influence the surgical tactics and optimize the process of further treatment