- A A A+ |
Portal Finanse Firma Klastry Instytucje Promocja Polityka
Instytut Energii Atomowej
Instytut Energii Atomowej

Instytut Energii Atomowej
05-400 Otwock/Świerk
tel.: (22) 718 00 01, fax: (22) 779 38 88
e-mail: iea@cyf.gov.pl
Dyrektor: doc. dr hab. Krzysztof Wieteska
Osoba do kontaktu: mgr inż. Janusz Jaroszewicz
tel.: (22) 718 02 32, e-mail: j.jaroszewicz@cyf.gov.pl
www.iea.cyf.gov.pl

 

REAKTOROWA INSTALACJA NEUTRONOWEGO DOMIESZKOWANIA MONOKRYSZTAŁÓW KRZEMU




Opis projektu:

W Instytucie Energii Atomowej opracowano nową technologię neutronowego domieszkowania krzemu oraz zbudowano prototyp produkcyjnej instalacji wewnątrzreaktorowej. Uwzględniając uwarunkowania konstrukcyjne oraz specyficzne parametry pola neutronowego w reaktorze badawczym MARIA nowa technologia umożliwiła bardziej efektywny proces domieszkowania monokryształów krzemu. Analiza rynku materiałów półprzewodnikowych zdefiniowała ekonomicznie uzasadnioną, a niezbędną dla podjęcia produkcji roczną wydajność instalacji oraz akceptowalne parametry jakościowe domieszkowania co znalazło odbicie zarówno w przyjętej technologii, jak i rozwiązaniach konstrukcyjnych. Przedsięwzięcie jest prowadzone we współpracy z czołowymi światowymi producentami materiałów półprzewodnikowych z Japonii.

Punktem wyjścia neutronowej technologii domieszkowania monokryształów krzemu jest reakcja jądrowa wywołana oddziaływaniem reaktorowych neutronów termicznych z jądrami jednego ze stabilnych izotopów krzemu 30Si. Wytworzony w wyniku reakcji stabilny izotop fosforu stanowi domieszkę w sieci krystalicznej krzemu modyfikując monokryształ na półprzewodnik typu „n” o określonej przewodności właściwej zależnej od strumienia neutronów i czasu napromieniania materiału tarczowego w reaktorze. Wyróżnikiem opracowanej technologii są rozwiązania pozwalające na domieszkowanie kryształów o dużych gabarytach przy jednoczesnym spełnieniu postulatu wysokiej jednorodności rozkładu wprowadzonych nośników ładunku. Instalacja pozwala na domieszkowanie kryształów o średnicach 5 oraz 6 cali z możliwością prowadzenia efektywnego procesu neutronowej modyfikacji kryształów 8 calowych. Podjęciem procedury domieszkowania takich kryształów zainteresowany jest już w perspektywie roku 2007 partner japoński. Projekt jest elementem szerszego programu wiążącego prace naukowo-badawcze z działalnością gospodarczą przynoszącą wymierne efekty ekonomiczne. Poddany neutronowej transmutacji krzem wykorzystywany jest w mikroelektronice – dziedzinie, która stawia wyjątkowo rygorystyczne wymagania jakościowe. Dynamicznie rozwijają się nowe zastosowania półprzewodników z domieszkowanego neutronowo krzemu zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym, kolejnictwie i systemach dystrybucji energii elektrycznej.


Innowacyjność projektu:

Innowacyjność projektu uzasadnia przede wszystkim fakt wykorzystania znanej formuły neutronowego domieszkowania półprzewodników i zastosowanie jej w instalacji produkcyjnej, w której wykorzystano specyficzne własności fizyczne reaktora MARIA. Specyfika rozkładu strumienia neutronów w strefie reflektora reaktora wraz z wprowadzoną modyfikacją tego rozkładu poprzez zastosowanie specjalnych profilujących osłon została wykorzystana dla osiągnięcia wysokiej jednorodności domieszkowania przy zapewnieniu tylko ruchu obrotowego napromienianego zasobnika z kryształem krzemu. Uprościło to konstrukcję instalacji dając przy tym bardzo obiecujące wyniki jakościowe procesu transmutacji kryształów krzemu.


Twórcy projektu:

mgr inż. Janusz Jaroszewicz, dr Krzysztof Pytel, mgr inż. Ludwik Dąbkowski, mgr inż. Krzysztof Grotthuss


 

REAKTOROWA INSTALACJA NEUTRONOWEGO DOMIESZKOWANIA MONOKRYSZTAŁÓW KRZEMU




Opis projektu:


W Instytucie Energii Atomowej opracowano nową technologię neutronowego domieszkowania krzemu oraz zbudowano prototyp produkcyjnej instalacji wewnątrzreaktorowej. Uwzględniając uwarunkowania konstrukcyjne oraz specyficzne parametry pola neutronowego w reaktorze badawczym MARIA nowa technologia umożliwiła bardziej efektywny proces domieszkowania monokryształów krzemu. Analiza rynku materiałów półprzewodnikowych zdefiniowała ekonomicznie uzasadnioną, a niezbędną dla podjęcia produkcji roczną wydajność instalacji oraz akceptowalne parametry jakościowe domieszkowania co znalazło odbicie zarówno w przyjętej technologii, jak i rozwiązaniach konstrukcyjnych. Przedsięwzięcie jest prowadzone we współpracy z czołowymi światowymi producentami materiałów półprzewodnikowych z Japonii.

Punktem wyjścia neutronowej technologii domieszkowania monokryształów krzemu jest reakcja jądrowa wywołana oddziaływaniem reaktorowych neutronów termicznych z jądrami jednego ze stabilnych izotopów krzemu 30Si. Wytworzony w wyniku reakcji stabilny izotop fosforu stanowi domieszkę w sieci krystalicznej krzemu modyfikując monokryształ na półprzewodnik typu „n” o określonej przewodności właściwej zależnej od strumienia neutronów i czasu napromieniania materiału tarczowego w reaktorze. Wyróżnikiem opracowanej technologii są rozwiązania pozwalające na domieszkowanie kryształów o dużych gabarytach przy jednoczesnym spełnieniu postulatu wysokiej jednorodności rozkładu wprowadzonych nośników ładunku. Instalacja pozwala na domieszkowanie kryształów o średnicach 5 oraz 6 cali z możliwością prowadzenia efektywnego procesu neutronowej modyfikacji kryształów 8 calowych. Podjęciem procedury domieszkowania takich kryształów zainteresowany jest już w perspektywie roku 2007 partner japoński. Projekt jest elementem szerszego programu wiążącego prace naukowo-badawcze z działalnością gospodarczą przynoszącą wymierne efekty ekonomiczne. Poddany neutronowej transmutacji krzem wykorzystywany jest w mikroelektronice – dziedzinie, która stawia wyjątkowo rygorystyczne wymagania jakościowe. Dynamicznie rozwijają się nowe zastosowania półprzewodników z domieszkowanego neutronowo krzemu zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym, kolejnictwie i systemach dystrybucji energii elektrycznej.

Innowacyjność projektu:

Innowacyjność projektu uzasadnia przede wszystkim fakt wykorzystania znanej formuły neutronowego domieszkowania półprzewodników i zastosowanie jej w instalacji produkcyjnej, w której wykorzystano specyficzne własności fizyczne reaktora MARIA. Specyfika rozkładu strumienia neutronów w strefie reflektora reaktora wraz z wprowadzoną modyfikacją tego rozkładu poprzez zastosowanie specjalnych profilujących osłon została wykorzystana dla osiągnięcia wysokiej jednorodności domieszkowania przy zapewnieniu tylko ruchu obrotowego napromienianego zasobnika z kryształem krzemu. Uprościło to konstrukcję instalacji dając przy tym bardzo obiecujące wyniki jakościowe procesu transmutacji kryształów krzemu.


Twórcy projektu:


mgr inż. Janusz Jaroszewicz, dr Krzysztof Pytel, mgr inż. Ludwik Dąbkowski, mgr inż. Krzysztof Grotthuss

 


powrót | do góry | strona główna | mapa serwisu | kalendarium | regulamin serwisu | kontakt
Portal jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego.

© 2005-2018 Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości