Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar II xalqaro ilmiy anjumani

РАЗРАБОТКА ТЕРМОДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ 
СОДЕРЖАЩЕГО КЛАСТЕРЫ АТОМОВ НИКЕЛЯ
Валиев С.А., маг. Шомилова Ш.A., маг. Шопулатов Р.T. МИПТК 
Совместный Белорусско-Узбекский межотраслевой институт 
прикладных технических квалификаций в городе Ташкент, 100095, Ташкент, 
Узбекистан. e-mail: [e-mail] 
Разработана технология получения кластеров атомов никеля в объеме 
кристаллической решетки кремния с управляемыми параметрами. 
Изготовлены термодатчики на основе кремния, содержащего кластеры 
атомов никеля и определены их параметры. Установлено, что наличие 
кластеров атомов никеля в решетке позволяет существенно увеличить 
чувствительность термодатчиков. Предложен новый технологический 
метод изготовления эффективных термодатчиков со стабильными 
параметрами и максимальным коэффициентом чувствительности. 
 
Кремний 
кристалл 
панжараси 
ҳажмида 
параметрлари 
бошқариладиган никель атомлари кластерларини олиш технологияси ишлаб 
чиқилди. Таркибида никель атомлари кластерлари бўлган кремний асосида 
термодатчиклар тайёрланди ва уларнинг асосий параметрлари аниқланди. 
Кристалл панжарада никел атомларининг кластерлари мавжуд бўлиши, 
кремнийдан тайёрланган термодатчикларнинг маьлум бир хароратлар 
оралигида сезгирлиги ошди. Самарадор, параметрлари турғун ва сезгирлиги 
юқори термодатчикларни ишлаб чиқишнинг янги технологияси таклиф 
қилинди. 

---

Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar

II xalqaro ilmiy anjumani 
 
19-20 noyabr 2021 yil 
355 
A technology has been developed for obtaining clusters of nickel atoms in 
the volume of a silicon crystal lattice with controllable parameters. A silicon-based 
thermal sensor containing clusters of nickel atoms has been fabricated and their 
parameters have been determined. It was found that the presence of clusters of 
nickel atoms in the lattice allows a significant increase in the sensitivity at certain 
temperatures. A new technological method for the manufacture of efficient 
temperature sensors with stable parameters and maximum sensitivity coefficient 
has been proposed. 
Ключевая слова: Кремний, термодатчик, кластер, чувствительность, 
никель. 
Существующие в настоящее время технологические методы 
изготовления и используемые полупроводниковые материалы при разработке 
эффективных термодатчиков со стабильными параметрами и максимальным 
коэффициентом чувствительностей практически достигли своего предела. 
Для дальнейшего повышения основных параметров термодатчиков 
необходимо использовать принципиально новые полупроводниковые 
материалы или новые физические явления.
В этом плане полупроводники с кластерами примесных атомов 
представляют большой научный и практический интерес. Это прежде всего 
связано с возможностью целенаправленного управления фундаментальными 
параметрами полупроводниковых материалов, а также с обнаружением в 
таких материалах уникальных физических явлений, позволяющих на их 
основе создать ряд принципиально новых электронных приборов [1-3]. Если 
учесть, что кластеры в зависимости от природы примесных атомов и 
электронной структуры могут иметь металлические и полупроводниковые 
свойства, а также они могут обладать достаточным магнитным моментом, то 
исследование физических свойств микроструктур кластер-полупроводник 
представляет особый интерес. Исследование электрических параметров 
таких структур позволяет раскрыть их еще не известные грани и 
потенциальные возможности. 
Целью представленной работы являлась разработка технологии 
изготовления термодатчиков с кластерами атомов никеля и исследование их 
параметров. 
Формирование кластеров осуществлялось легированием кремния 
никелем по разработанной нами технологии, так называемой – 
низкотемпературной и поэтапной диффузии [4]. В качестве исходного 
материала для проведения исследований был использован промышленный 
монокристаллический кремний как n типа проводимости с концентрацией 
фосфора (N
P
=5

10
13
, 4

10
14
, 2

10
15
см
-3
), так и p типа с концентраций бора 
(N
B
=10
15
, 4,5

10
16
, 2

10
17 
см
-3
). Такой выбор материала был обусловлен 
установлением закономерностей формирования и параметров кластеров в 
зависимости от типа и концентрации примесных атомов. Во всех 

---