Освещены вопросы разработки математических моделей и алгоритмов оптимизации технологии изготовления подложек из сапфира для элементов электронной техники (мемристоров). Проведены исследования свойств кристаллов сапфира и разработаны режимы их выращивания, обеспечивающие получение материала с заданными структурными параметрами. Рассматривается численная трехмерная модель с вычислительным программным обеспечением для расчетов распределения температурного поля для кристаллов сапфира. С помощью разработанной численной модели проведен ряд расчетов для изучения влияния теплофизических свойств материалов на процесс кристаллизации монокристаллов сапфира. Рассматриваются алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии решения в процессе роста и обработки сапфира. Приводятся результаты исследований по формированию структуры монокристаллов сапфира при обработке. На основании полученных результатов оптимизирована технологическая методика изготовления подложек из монокристаллов сапфира для электронной техники.
The development of sapphire substrates production technology mathematical models and optimization algorithms for electronic equipment (memristors) is described. Sapphire crystal properties investigation was made. The sapphire production regime was developed. It allows to receive the material with required parameters. The numerical three-dimensional model with software was developed for calculating temperature distribution in sapphire crystals. This model allows to make the calculations for research of sapphire heat properties influence on crystallization process. The decision making algorithms for sapphire growth and treatment are described. The investigation of sapphire structure treatment is reported. The results allow to optimize the technological methology of sapphire substrates production for electronic equipment.
1. Багдасаров Х.С. Высокотемпературная кристаллизация из расплава. – М. : Физматлит, 2004. – 160 с.
2. Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В. Энциклопедия сапфира. – Харьков: НТК «Институт монокристаллов», 2004. – 508 с.
3. Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1967. – 600 с.
4. Малюков С.П., Клунникова Ю.В. Оптимизация производства изделий из сапфира для электронной техники. – Lap Lambert Academic Publishing, 2012. – 151 c.
5. Малюков С.П., Клунникова Ю.В. Моделирование распределения температуры в процессе роста монокристаллов сапфира методом горизонтальной направленной кристаллизации в трехмерных координатах // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Нанотехнологии». – 2011. – № 4. – С. 86–94.
6. Малюков С.П., Клунникова Ю.В., Куликова И.В. Программа расчета основных параметров процесса получения изделий из кристаллов сапфира для электронной техники // Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 17518 от 26.10.2011.
7. Малюков С.П., Нелина С.Н., Стефанович В.А. Физико-технологические аспекты изготовления изделий из сапфира. – Lap Lambert Academic Publishing, 2012. – 164 c.
8. Першин И.М. Анализ и синтез систем с распределенными параметрами. – Пятигорск, 2007. – 244 с.
9. Dobrovinskaya E., Lytvynov L., Pishchik V. Sapphire & other corundum crystals. Institute for Single Crystals. – Kharkiv, 2002. – 294 p.
10. Driscoll T., Kim H.-T., Chae B.-G., Ventra M. Di, and Basov D. N. Phase-transition driven memristive system. Applied physics letters, 2009. URL:http://infrared.ucsd.edu/basov_pubs (дата обращения: 20.07.12).