Предисловие (О возможности развития в области высоких технологий)

Время бросило вызов обществу в послевоенные годы, связанное с развитием атомной, ракетной и авиационно-космической промышленности. Это развитие, успешно осуществленное в стране, способствовало невиданному прогрессу во всех областях науки, техники и во многих отраслях народного хозяйства страны. В настоящее время дальнейшее развитие в атомной, ракетной и авиационно-космической областях, как и во всех областях науки и техники, во многом определяется прогрессом развития в области высоких технологий (в частности, в области опто-, нано- и микроэлектроники). Фактически – это новый вызов обществу. Он должен быть решен на основании опыта организационной и научно-технической работы в атомной, ракетной и авиационно-космической областях с использованием большого числа наработанных ядерных, ракетных и авиационно-космических технологий. Например, в развитых странах, таких как США, Германия, Англия, Япония и т.д.) доля высоких технологий в общем промышленноя потенциале достигает уровня» ³ 30-40 %. Возможно речь может идти о создании Государственного комитета или Комиссии.по высоким технологиям. Особая роль принадлежит спецмикроэлетронике, во многом определяющей политическую, экономическую и военную безопасность общества. К спецмикроэлектронике можно отнести новую элементную базу электронной отрасли, позволяющую создавать современные суперкомпьютеры, многие виды специальных приборов, интегральных схем, сенсоров, датчиков и микромеханических устройств для ядерной, ракетной, авиационно-космической и других отраслей. Это работа для многих научных и технических центров страны. Решение задач спецмикроэлектроники в дальнейшем может позволить развивать на мировом уровне отдельные отрасли коммерческой микроэлектроники.

Бондинг основных материалов электроники (например, получение структур кремний на изоляторе (КНИ) и структур германий на изоляторе, многослойных структур и тонких монокристаллических слоев кремния, германия, полупроводников и на полупроводниках и и др., получение высококачественных тонких слоев монокристаллического кремния, полупроводников и на различных изолирующих подложках, в том числе стекле), основанной на так называемой smart-cut технологии, – это хотя и частная, но важная задача электроники, находит широкое применение в разработке и производстве новой элементной базы опто-, нано- и микроэлектроники для создания современных суперкомпьютеров, специальных радиационно- и термостойких ИС, различного рода сенсоров, датчиков, микромеханических устройств и солнечных элементов для ядерной, ракетной и авиационно-космической и других отраслей.

Smart-cut технология [1-28] (относящаяся к технологиям газового скалывания в процессе термообработки, основанных на контролируемых использованиях следующих основных процессов: создание с помощью ионной имплантации микроскопических об`емных дефектов, содержащих водород; трансформация этих созданных дефектов посредством термообработок; скалывание тонкого слоя материала подложки по системам таких дефектов по всей площади пластины) получения структур кремний на диэлектрике (КНИ), многослойных структур и тонких монокристаллических слоев кремния, германия, полупроводников и и структур германий на изоляторе, полупроводниках и и др. находит широкое применение в разработке и производстве новой элементной базы микроэлектроники и наноэлектроники, специальных радиационно- и термостойких ИС, различного рода сенсоров и датчиков. Эта же технология может быть использлвана для получения высококачественных тонких слоев монокристаллического кремния, полупроводников и на различных изолирующих подложках, в том числе стекле. Ниже предлагается физико-химическая модель сращивания гидратированных (гидроксилированных) поверхностей двух пластин кремния и пластин кремния и германия и других веществ. Для очистки и получения поверхности пластин кремния и германия с заданным химическим составом, их активирования и модифицирования предлагается использовать термообработку поверхности во влажных условиях (включая и химическую сборку поверхности [1-18]) и газового скалывания (smart-cut технология) [19-28]. Эти методы являются весьма перспективными для получения многослойных структур и структур с использованием прямого сращивания пластин кремния, пластин кремния и германия [3,4]. Известно [9-18], что группы и , полученные методом молекулярного наслаивания, полимеризуются при низких температурах с образованием сильных ковалентных , и связей. Основываясь на этом явлении, предложены модифицированные модель и технология связывания гидрофильных пластин кремния и пластин кремния и германия, которая позволяет увеличить прочность связывания при низких температурах отжига. Рассмотрены различные технологические стадии и схема процесса производства структур кремний на изоляторе (структур КНИ), получения тонких монокристаллических слоев кремния на стекле с целью производства высококачественных солнечных элементов с к.п.д. ~ 14 ¸ 15 % (причем приборная пластина кремния толщиной ~ 500 мкм может быть многократно использована (до нескольких десятков раз)) и структур германий на кремнии и изоляторе, а также структур на кремнии и изоляторе с использованием химической сборки поверхности методом молекулярного наслаивания. Проведенные нами успешные эксперименты по сращиванию окисленных поверхностей кремния и германия подтвердили выводы рассмотренной модели и модифицированной smart-cut технологии.