Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований диффузии примесей в монокристаллические пластины кремния при воздействии лазерного инфракрасного излучения и влияния напряжений на этот процесс. Рассмотрен лазерный нагрев пластины путем облучения всей ее поверхности однородным пучком и сканирования поверхности узким пучком. Во втором случае температурные напряжения достигают границы текучести материала, о чем свидетельствуют значительные искажения кристаллической решетки и остаточные напряжения. Предложена математическая модель для описания механотермодиффузионных процессов, воспроизводящая форму экспериментальных диффузионных кривых. Исследования выявили способы целенаправленного влияния на свойства диффузионных слоев, в частности, на концентрационный профиль. Если при легировании создать упругую деформацию, изменяющуюся по толщине, то, в зависимости от знака градиента деформации, можно приблизить либо отдалить максимум концентрационной кривой от поверхности пластины.

Розглянуто математичну модель для опису у взаємозв'язку процесів деформування, теплопровідності, електропровідності та діелектричної поляризації в макроскопічно ізотропних діелектричних тілах у широкому діапазоні температур при дії зовнішніх динамічних силових навантажень, теплових і електромагнітних потоків. Водночас з кондуктивним та конвективним теплоперенесенням у моделі враховано також і променевий механізм теплообміну, як на поверхні, так і в об'ємі тіл. До того ж модель охоплює процеси розсіяння енергії, зумовлені в'язкістю матеріалу, діелектричною релаксацією та електропровідністю. В межах моделі можна формулювати задачі для теоретичних досліджень у трьох практично важливих напрямках. Перший напрям - це задачі аналізу та оптимізації механічних, теплових і електричних процесів за термічних обробок з використанням інфрачервоного (ІЧ), ультразвукового та електромагнітного нагрівань. Другий - прямі задачі визначення залишкових напружень, які виникають після застосування тих чи інших технологічних обробок. Третій - обернені задачі неруйнівного визначення температури й напружено-деформованого стану, а також ідентифікації структури об'єктів на основі даних вимірювання параметрів ІЧ-випромінювання та поглинання.

Сформульовано початково-крайові задачі, які моделюють процеси дифузійної обробки напівпровідникових пластин з урахуванням впливу механічних напружень, зумовлених неоднорідним розподілом домішкових атомів у гратці. Розроблено алгоритм розв'язування сформульованих нелінійних задач із використанням асимптотичного розвинення розв'язку за малим параметром. В межах розробленої моделі досліджено кінетику дифузійного насичення та напруженого стану пластини кремнію за ізотермічного легування атомами бору.