научный журнал по электронике и радиотехнике Микроэлектроника ISSN: 0544-1269

ДВОРЯНКИН В.Ф., ДИКАЕВ Ю.М., КРИКУНОВ А.И., ПАНОВА Т.М., ТЕЛЕГИН А.А. — 2004 г.

Предложена и исследована многоэлементная рентгеновская линейка детекторов с шагом 108 мкм на основе эпитаксиальных слоев GaAs (р +-n-n'-n +), в которой разделение сигналов между детекторами достигнуто за счет встроенного “охранного” кольца, способствующего подавлению межканальных поверхностных токов утечки. По разработанной и предложенной технологии предполагается изготовить аналогичные многоэлементные детекторы с шагом 50 мкм для пространственного разрешения 10 пар/лин/мм, которые могут использоваться в цифровой маммографии.

НИКИФОРОВ А.Ю., СОГОЯН А.В. — 2004 г.

Проведено моделирование физических процессов в паразитных МОПТ при воздействии ИИИ с учетом самосогласованного поля радиационно-генерированных зарядов и его флуктуаций, а также действия парной и бимолекулярной рекомбинации. Анализ процессов дисперсионного переноса с учетом локального самосогласованного поля и зависящих от него времен перескока проведен методом Монте-Карло. Рассмотрена специфика импульсной реакции окисла КНИ-структур при наличии в нем центров захвата электронов. Предложен подход к моделированию радиационного поведения изолирующего окисла при высоких мощностях дозы импульсного ионизирующего излучения на основе замены импульсного облучения при комнатной температуре стационарным облучением при низких температурах.

АГАХАНЯН Т.М. — 2004 г.

Рассматриваются особенности моделирования микросхемы на основе математической модели, отражающей ее реакцию на ионизирующее излучение. Моделирование проводится с учетом его использования для решения проблемы повышения радиационной стойкости как самих микросхем, так и электронной аппаратуры, построенной на их основе.

БОБРИНЕЦКИЙ И.И., НЕВОЛИМ В.К., СТРОГАНОВ А.А., ЧАПЛЫГИН Ю.А. — 2004 г.

Разработана методика высаживания и присоединения к контактам пучков однослойных углеродных нанотрубок. Проанализированы причины, вызывающие разрушения электрического контакта нанотрубок с металлическими электродами. Предложен метод токового изменения начальной величины проводимости пучка нанотрубок. На основе пучка нанотрубок создан макет транзистор p-типа проводимости. Исследованы его статические электрические свойства.

БЕРАШЕВИЧ Ю.А., БОРИСЕНКО В.Е., НОВИК Н.В. — 2004 г.

Разработана модель одномерного переноса носителей заряда в молекуле ДНК, включающая два основных транспортных механизма - термоактивированный и туннельный перенос носителей заряда. В результате моделирования показано, что превалирование туннельного механизма переноса носителей в случае узких барьеров, образованных нуклеотидами аденином, тимином и цитозином, позволяет получать высокую скорость процессов переноса и стабильные вольт-амперные характеристики в широком диапазоне температур. Увеличение ширины потенциального барьера ведет к росту вклада термоактивированного переноса носителей заряда через молекулу и деградации электрических характеристик. Показано, что возможность регулирования проводимости молекулы ДНК с помощью изменения набора образующих ее динуклеотидов наряду с высокой скоростью протекания процессов переноса, порядка 10 -14-10 -12 с, делает ее перспективной для создания новых биоэлектронных приборов. Показана возможность создания приборных структур, выполняющих логические операции отрицания, сложения и умножения.

КОРНИЛОВ Б.В., МИХАЙЛОВ Г.Б., ПРИВЕЗЕНЦЕВ В.В. — 2004 г.

Рассмотрена нелинейная теория рекомбинационных волн в Si(Zn) с учетом нарушения квазинейтральности электронно-дырочной плазмы. В условиях развитой электрической неустойчивости получена связь между скоростью движущегося домена и параметрами материала, а также видом вольтамперной характеристики образца. Экспериментальное значение электрического поля, при котором происходит трансформация пространственно однородной рекомбинационной волны в движущий домен, соответствует расчетной величине. Теоретическая полевая зависимость частоты колебаний тока для области полей, соответствующей сформировавшемуся движущемуся домену, качественно и количественно согласуется с экспериментальной.

ЗАЙЦЕВ Н.А., МАТЮШКИН И.В., ШАМОНОВ Д.В. — 2004 г.

Проанализированы вычислительные аспекты решения уравнения Томаса-Ферми, описывающего сферически симметричный атом в составе твердого тела. Определены границы применимости метода стрельбы для решения краевой задачи. При решении уравнения комбинированным методом прогонки наблюдался случай детерминированного хаоса для итерационного процесса.

ЧУМАКОВ А.И. — 2004 г.

Предложена аналитическая модель для оценки зависимости сечений одиночных сбоев от энергии протонов, основанная на простейшей модели протекания ядерных реакций в кремнии под действием протонов. Анализ полученных результатов позволил сделать предположение о возможности прогнозирования, основываясь только на одном экспериментальном значении сечения одиночных сбоев, полученном при энергии протонов выше 100 МэВ. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными данными. Показана потенциальная возможность оценки параметров чувствительности ИС к эффектам одиночных сбоев при воздействии ионов.

КИСЕЛЕВ В.К., ЛАТЫШЕВА Н.Д. — 2004 г.

Оценена радиационная чувствительность чипа СБИС в интервале энергий облучающих квантов от 60 кэВ до 10 МэВ. Рассматривались чипы различной формы при фиксированной площади поверхности.

СМОЛИН В.К. — 2004 г.

В настоящей работе сделана попытка дать ретроспективу решений вопросов, связанных с нанесением, модификацией и размерной обработкой алюминиевых слоев.

ГЛУХМАНЧУК В.В., КОВАЛЕВСКИЙ А.А., СОРОКИН В.М., ТАРАСИКОВ М.В. — 2004 г.

На основе экспериментальных данных проведена оценка первой стадии процесса диффузии мышьяка и фосфора в слой пористого кремния при плазменном стимулировании. Показана возможность значительного снижения температуры в процессе первой стадии диффузии с использованием газовых источников. Установлено, что использование слоя пористого кремния, сформированного в результате плазмохимического травления кремния, обеспечивает более высокую равномерность распределения примеси по площади пластины по сравнению с пористым слоем, сформированным в процессе электрохимического анодирования кремния. Установлено, что наиболее ответственными параметрами, влияющими на воспроизводимость и качество легированного слоя пористого кремния, как источника диффузии, являются регулярность размера пор, температура подложки и условия плазмохимического воздействия на процесс разложения гидридов. Слой пористого кремния должен иметь равноценное распределение пор по диаметру и глубине по всей площади кремниевой пластины. Залегированные мышьяком и фосфором такие слои пористого кремния из газовых источников при плазменном стимулировании могут быть использованы при производстве n-n +-структур

ЗВЕРЕВ А.В., НЕИЗВЕСТНЫЙ И.Г., ЧЕМАКИН А.В., ШВАРЦ Н.Л., ЯНОВИЦКАЯ З.Ш. — 2004 г.

С помощью трехмерной Монте-Карло модели эпитаксии и отжига на поверхностях алмазоподобного кристалла проведено моделирование процесса эпитаксиального роста на пористых поверхностях кремния (111) и (001). Показано, что на поверхности (111) формируется гладкий сплошной слой, а на поверхности (001) образуются пирамидальные ямки, ограненные плоскостями (111). Во всем исследуемом диапазоне температур, ростовых потоков и параметров пористой подложки величина критической дозы, минимальной дозы, необходимой для затягивания пор, для поверхности (111) оказалась существенно меньше, чем для поверхности (001). Разница морфологии на этих двух поверхностях после формирования сплошного слоя над порами связана с различием атомной диффузии по поверхностям (111) и (001). Получены зависимости глубины проникновения осажденного вещества в пористый слой от условий осаждения и пористости подложки. Приведены данные по спеканию пористых поверхностей Si(001) при высокотемпературных отжигах.

КАЛУГИН В.В., ПРОКОПЬЕВ Е.П., ТИМОШЕНКОВ С.П. — 2004 г.

В данной работе приведено описание технологии изготовления структур кремний на изоляторе методом сращивания и газового скалывания. Представлены результаты исследований параметров структур кремний на изоляторе, полученных с использованием методов сращивания для изготовления ИС, полупроводниковых приборов, микромеханических устройств и сенсоров специального назначения. Обсуждаются результаты исследования характеристик поверхности исходных пластин и полученных структур кремний на изоляторе.

ВОЛКОВ В.Т., ВОРОБЬЕВ М.О., ГЕОРГОБИАНИ А.Н., ГРУЗИНЦЕВ А.Н., ДРАВИН В.А. — 2004 г.

Показано, что внедрение методом ионной имплантации в пленки оксида цинка акцепторной примеси азота может привести к формированию дырочной проводимости лишь после отжига в парах радикалов кислорода. Имплантация и последующий отжиг влияют не только на электрические свойства, но и на спектры фотолюминесценции слоев ZnO : N +. Найдены полосы в ультрафиолетовой и видимой части люминесценции, обусловленные внедрением азота.

КАЛИНУШКИН В.П., ЛЫТКИН А.П., ЛЯПУНОВ С.И., ЮРЬЕВ В.А. — 2004 г.

Показана возможность применения инфракрасной термографии для выявления неоднородностей в слитках кремния. Предложенный метод идеологически не отличается от методов визуального контроля, применяемых для диагностики оптических материалов, прозрачных в видимой области спектра. Для проведения термографической диагностики не требуется никакой предварительной подготовки исследуемого слитка. Простота и удобство термографической диагностики позволяют рассматривать ее как весьма перспективный метод контроля качества продукции в заводских условиях. Данный метод может применяться для диагностики слитков большинства используемых в технике полупроводниковых материалов.

ВЬЮРКОВ В.В., ОРЛИКОВСКИЙ А.А., СИДОРОВ А.А. — 2004 г.

В работе представлен сравнительный обзор современных публикаций по квантовому и классическому моделированию кремниевых полевых транзисторов на подложке “кремний на изоляторе”. Предложен метод моделирования, позволяющий учесть энергию поперечного квантования в канале транзистора в виде поправки. Разработана программа моделирования ВALSOI. Проведено сравнение расчетов с помощью классического двумерного метода Монте-Карло и метода, учитывающего поперечное квантование в канале транзистора. Результаты расчетов показывают гораздо меньшее отличие, чем можно было бы ожидать. Это объясняется существенным влиянием пространственного заряда, который в наибольшей степени определяется продольным классическим движением носителей в канале. Приведена аналитическая оценка влияния квантовых эффектов на емкость между затвором и каналом транзистора. Рассмотрен вопрос о величине туннельного тока короткоканального транзистора в закрытом состоянии.

ГОНТАРЬ В.В., ЧУМАКОВ А.И. — 2004 г.

Проведено расчетное моделирование зависимости уровней стойкости ИС от длительности, формы и последовательности воздействующих импульсов ионизирующего излучения. Предложена и обоснована методика по оценке уровней радиационной стойкости ИС при воздействии импульсного излучения произвольной формы или последовательности импульсов. Методика основана на экспериментальном определении значений уровней стойкости ИС при двух длительностях импульсов ионизирующего излучения. Результаты прогнозирования подтверждены экспериментальными данными по изменению уровней стойкости ИС при воздействии ионизирующего излучения различной формы и длительности.

КОРНИЛОВ Б.В., ПРИВЕЗЕНЦЕВ В.В. — 2004 г.

Методом потенциального контраста в растровом электронном микроскопе (РЭМ) проведена визуализация распределения по длине образца амплитуды медленных рекомбинационных волн в Si‹Zn›. Установлено, что в стационарном режиме амплитуда рекомбинационных волн распределена по длине образца неравномерно: ее max располагается у катода в области статического домена сильного поля и спадает практически до нуля вдали от анода. С ростом приложенного к образцу постоянного смещения амплитуда рекомбинационных волн возрастает. В области статического домена сильного поля при больших электрических полях в РЭМ наблюдается немонотонность изменения потенциала по длине образца, свидетельствующая о стратификации электрического поля.

ГУЛЯЕВ И.Б., ЖДАН А.Г., КУХАРСКАЯ Н.Ф., ТИХОНОВ Р.Д., ЧУЧЕВА Г.В. — 2004 г.

Проанализирован вклад случайных и систематических ошибок определения квазистатических вольт-фарадных характеристик (ВФХ) в спектры пограничных состояний у контактов полупроводник/диэлектрик - N ss(E), определяемый методом равновесной вольт-емкостной спектроскопии. Первые проявляются в виде статистических флуктуаций функции N ss(E), неограниченно возрастающих по амплитуде к краям щели Si, а вторые - в виде фиктивных “хвостов” плотности пограничных состояний. Наиболее существенны систематические ошибки определения “емкости окисла”, постоянной интегрирования в уравнении, связывающем поверхностный потенциал полупроводника с ВФХ, и численного интегрирования этого уравнения при ограниченном числе точек, регистрируемых на ВФХ. Предложены подходы к минимизации такого рода ошибок, позволяющие существенно расширить энергетический интервал ΔE наблюдения функции N ss(E) и повысить чувствительность вольт-емкостной спектроскопии к плотности пограничных состояний. Эффективность этих подходов продемонстрирована на примере вольт-емкостной спектроскопии реальной гетерограницы Si/SiO 2. Интервал ΔE в пределах щели Si расширен до =0.9 эВ., а чувствительность к изменению повышена до =0.1 мэВ., что позволяет фиксировать весьма малые (≡5 х 10 7 см -2) изменения интегральной плотности пограничных состояний. Наблюдавшиеся на гетерогранице Si/SiO 2 пограничных состояний, энергетически локализованные у дна зоны проводимости Si, не являются P b-центрами; их происхождение связано, скорее всего, с присутствием в окисле вблизи его границы c Si положительных ионов - электронных ловушек, туннельно обменивающихся электронами с зоной проводимости кремния.

СНИТОВСКИЙ Ю.П. — 2004 г.

Изучено влияние технологических обработок поверхности кремния в контактных окнах к эмиттеру и базе биполярных СВЧ-транзисторов на величину переходного сопротивления контактов Al/Мо-Si и параметры транзисторов. Показана целесообразность комбинированной обработки поверхности кремния, включающей очистку в перекисно-аммиачной смеси, стационарный вакуумный отжиг, повторную очистку в перекисно-аммиачной смеси, финишную обработку в 1%-ном растворе плавиковой кислоты или импульсный фотонный отжиг и финишную обработку в 1%-ном растворе плавиковой кислоты. Реконструированная поверхность кремния в результате очистки позволяет снизить переходное сопротивление металл-полупроводник, создать тесный контакт и улучшить параметры СВЧ-транзисторов.