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

Архив научных статейиз журнала «Микроэлектроника»

  • ГИДРОДИНАМИКА ЭЛЕКТРОЛИТА В ПОРАХ АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ

    СОКОЛ В.А., ЯКОВЦЕВА В.А. — 2014 г.

    Рассмотрены закономерности движения электролита в порах пористого анодного оксида алюминия под действием электрического поля во время формирования оксида. Представлена качественная картина обмена электролитом в растущей поре анодного оксида алюминия с учетом направления электрического поля и заряда диффузного слоя. Поскольку поверхность анодного оксида алюминия заряжена отрицательно, а слой электролита у стенок пор имеет положительный заряд, электролит у стенок поры под действием поля движется наружу. В результате у дна поры создается область пониженного давления, что приводит к движению электролита из объема раствора внутрь поры вдоль центральной части поры.

  • ДВА ФАКТОРА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ГЕРМЕТИЧНЫХ БЛОКАХ

    МАРТЮШЕВ С.Г., ШЕРЕМЕТ М.А. — 2014 г.

    Проведен численный анализ нестационарных режимов сложного теплопереноса в герметичном элементе радиоэлектронной аппаратуры или электронной техники (РЭА или ЭТ) с теплопроводными стенками конечной толщины при наличии локального источника энергии с постоянной плотностью объемного тепловыделения в условиях конвективного охлаждения со стороны внешней среды. В стационарном режиме получены распределения изолиний функции тока и температуры, характеризующие основные закономерности исследуемого процесса. Показаны масштабы влияния коэффициента теплоотдачи на внешних поверхностях стенок и степени черноты материалов ограждающей твердой оболочки и источника энергии на интенсивность охлаждения тепловыделяющего элемента.

  • ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ФРАКТАЛЬНЫХ ПОРИСТЫХ КЛАСТЕРОВ В КРЕМНИИ

    АРЖАНОВА Н.А., МОЖАЕВ А.В., ПРОКАЗНИКОВ А.В. — 2014 г.

    Основываясь на анализе результатов экспериментов и компьютерного моделирования, продемонстрировано, что существуют технологические режимы порообразования в системе электролит–кремний, которые управляются доставкой дырок к границе раздела двух сред. Разработана последовательная трехмерная динамическая компьютерная модель, описывающая формирование пористых кластеров в кремнии, которая учитывает различные аспекты протекания процесса анодирования, в том числе изменение электрического потенциала в системе при изменении конфигурации границы кристалла с электролитом. Исследована специфика режима, связанного с транспортом дырок, который описывается уравнениями, масштабно-инвариантными по отношению к аффинным преобразованиям пространственных и временнх переменных. Пористые кластеры, сформированные в подобных технологических режимах обладают свойством фрактального самоподобия. х переменных. Пористые кластеры, сформированные в подобных технологических режимах обладают свойством фрактального самоподобия.

  • ИЗМЕНЕНИЕ МАГНИТЫХ СВОЙСТВ ДВУМЕРНЫХ МАГНИТО-ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ СВЕТОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

    АФАНАСЬЕВА Д.Е., ЗВЕЗДИН Н.Ю., ПАПОРКОВ В.А., ПРОКАЗНИКОВ А.В. — 2014 г.

    Исследование магнитооптических свойств двумерных фотонных кристаллов на основе легированных кремневых пластин, покрытых слоем кобальта толщиной несколько нанометров и находящемся на слое хрома толщиной несколько десятков нанометров, продемонстрировало наличие квазипериодических изменений магнитных свойств системы при взаимодействии с электромагнитным излучением. Обнаруженные осцилляции на угловых зависимостях магнитооптического экваториального эффекта Керра связываются с выполнением резонансных условий, когда в магнитной пластине формируется стоячая электромагнитная волна, способствующая повороту спинов в системе и тем самым изменению ее магнитных свойств.

  • ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПИРОМЕТРИИ

    ЗАХАРОВ А.О., ЛАПШИНОВ Б.А., МАГУНОВ А.Н. — 2014 г.

    Зарегистрированы спектры теплового излучения монокристаллов кремния, нагреваемых непрерывным лазерным пучком (длина волны 1.064 мкм), в диапазоне длин волн = 200–2500 нм. Методом спектральной пирометрии проведено определение температур кремния в интервале Т = 900–1700 К. Обработка последовательности спектров, регистрируемых с частотой 100–1000 Гц, позволяет восстановить эволюцию температуры кристалла при лазерном нагревании в случае, когда скорости нагревания не слишком велики. Обсуждаются особенности разных спектральных интервалов применительно к задаче измерения температуры кремния. Показано, что при лазерном нагревании кремния температура поверхностного слоя неоднородна по глубине, что проявляется в отличиях между средними значениями, вычисленными по спектрам теплового излучения, и температурой поверхности.

  • ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ ПОЗИТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ

    БРИНКЕВИЧ Д.И., БРИНКЕВИЧ С.Д., ВАБИЩЕВИЧ Н.В., ОДЖАЕВ В.Б., ПРОСОЛОВИЧ В.С. — 2014 г.

    Исследованы процессы радиационного дефектообразования при ионной имплантации пленок позитивного фоторезиста ФП9120. Установлено, что процессы радиационного дефектообразования протекают не только в области торможения ионов, но и далеко за областью проецированного пробега ионов Sb. Эффект радиационного упрочнения полимера наблюдался по всей толщине пленки, причем за слоем внедрения ионов указанный эффект выражен сильнее. Предположительно, он обусловлен процессами радиационного сшивания. Ионная имплантация приводит к снижению микротвердости вблизи границы раздела фоторезист/Si, что обусловлено ухудшением адгезионного взаимодействия фотополимерной пленки с кремнием.

  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ И НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ РАДИАЦИОННЫХ ОТКАЗОВ БИС

    БАРБАШОВ В.М., ЕПИФАНЦЕВ К.А., ТРУШКИН Н.С. — 2014 г.

    Предложен подход к оценке взаимосвязи вероятностных и нечетких моделей для моделирования функциональных отказов БИС, которые основаны на нечетком цифровом автомате Брауэра и топологических вероятностных моделях оценки работоспособности цифровых устройств. В первом случае поведение БИС определяется изменением детерминированных статических и динамических параметров, во втором – статистическим разбросом пороговых уровней отказа.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИИ БОРА, ФОСФОРА И МЫШЬЯКА В КРЕМНИИ ПРИ ОТЖИГЕ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ

    ДЕНИСЕНКО Ю.И., ЛУКИЧЕВ В.Ф., ОВЧАРОВ В.В., РУДАКОВ В.И. — 2014 г.

    Экспериментально и теоретически исследовано влияние градиента температуры на диффузию бора, фосфора и мышьяка при отжиге кремния в неизотермическом ламповом реакторе в секундном и минутном диапазонах. Определены параметры термодиффузионного процесса: для диффузии бора в секундном диапазоне – эффективный коэффициент диффузии Deff 10-12 см2 и эффективная измеряемая теплота переноса Q 103 104 эВ. Дано объяснение полученным результатам на основе уравнений неравновесной термодинамики.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАТЕРАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ BF3 ПЛАЗМЫ С ПОМОЩЬЮ ДВУХРАКУРСНОЙ ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ

    РУДЕНКО К.В., ФАДЕЕВ А.В. — 2014 г.

    Проведено исследование однородности плазмы (BF3 + 2% Ar) методом двухракурсной эмиссионной оптической томографии в экспериментальном плазмохимическом реакторе. Оно позволило реконструировать латеральное распределение концентрации как ионной компоненты плазмы B+, так и свободных радикалов F*. Для исследования возможностей томографического алгоритма эксперимент проводился при различных значениях давления в камере реактора, использовался асимметричный газовый ввод, вводились искусственные неоднородности пристеночного магнитного поля, а также исследовалось влияние кремниевой пластины на латеральное распределение частиц.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ GAAS ПОСЛЕ ТРАВЛЕНИЯ В ПЛАЗМЕ СМЕСЕЙ HCL/AR, HCL/CL2, HCL/H2 МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

    ДУНАЕВ А.В. — 2014 г.

    Для формирования топологии на поверхности полупроводников часто применяется хлорсодержащая плазма и ее смеси с молекулярными и инертными газами. Проведено сравнительное исследование качества поверхности полупроводниковой структуры после плазмохимического травления в плазме смесей HCl/Ar, HCl/Cl2, HCl/H2. Высокие скорости травления в хлоре приводят к множеству нежелательных эффектов, в то время как плазма хлороводорода и его смесей позволяет проводить травление с лучшей равномерностью и чистотой процесса. Тем не менее, контроль качества поверхности образцов остается актуальной задачей современной электроники. Контроль поверхности образцов проводился посредством атомно-силового микроскопа Solver-P47Pro.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЛЕКТИВНОСТИ ТРАВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПУЧКАМИ БЫСТРЫХ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ

    КУДРЯ В.П., МАИШЕВ Ю.П., ШЕВЧУК С.Л. — 2014 г.

    Представлены полученные с помощью разработанного во ФТИАН РАН источника протяженных пучков быстрых нейтральных частиц (БНЧ) “Нейтрал-110Л” результаты исследования скорости и селективности травления кремниевых подложек, а также пленок SiO2, W, TiN, TiC и NbN при использовании в качестве рабочих газов химически активных соединений CF4, C3F6 и SF6. Показана возможность достижения значений селективности травления пучками БНЧ указанных материалов относительно SiO2 в диапазоне 10–16. Проведено сравнение с опубликованными к настоящему времени результатами исследований в этой области.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МДП-СТРУКТУР С ПЛЕНКАМИ НИТРИДА КРЕМНИЯ, ЛЕГИРОВАННЫМИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

    БАБУШКИНА Н.В., КОВАЛЕВСКИЙ А.А., СТРОГОВА А.С., СТРОГОВА Н.С. — 2014 г.

    Рассмотрена одна из основных проблем электроники МДП-приборов повышение стабильности их характеристик. Это решение проблемы обеспечено снижением плотности поверхностных состояний за счет использования в качестве туннельного и запирающего слоя пленок нитрида кремния, легированных редкоземельными элементами, а в качестве запоминающей среды нанокластеров твердого раствора SiGe и Ge. Проведены CV-исследования электрофизических параметров МДП-структур Me Si3N4 (редкоземельные элементы)–нанокластеры Ge(SiGe) Si3N4 (редкоземельные элементы)–nSi, в которых использованы в качестве легирующих компонентов редкоземельные элементы с различным атомным радиусом. Установлена закономерность влияния величины радиуса редкоземельных элементов на электрофизические характеристики МДП-структур.

  • К МОДЕЛИ КОЛЬЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА НА КМДП ИНВЕРТОРАХ

    ЛЕМЕНТУЕВ В.А. — 2014 г.

    Обобщена линеаризированная волновая модель кольцевого генератора на КМДП инверторах. На основе степенного характера (в отличие от гармонического) нелинейного диапазона волны колебаний получены простые математически точные аналитические выражения для частоты колебаний как функции основных физических и геометрических макро–параметров, в том числе от напряжения питания. Впервые определена реальная энергия переключения инвертора относительно собственно перезаряда емкости-CЕ2/2, а также даны оценки мощности, потребляемой за период колебаний.

  • КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ НА КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МИКРОРЕЗОНАТОРАХ. ЧАСТЬ I

    КАТЕЕВ И.Ю., ЦУКАНОВ А.В. — 2014 г.

    Рассматриваются твердотельные гибридные системы, которые образованы взаимодействующими полупроводниковыми квантовыми точками и высокодобротными оптическими резонаторами на основе разнообразных дефектов в фотонных кристаллах. Дается общая информация о типах твердотельных оптических структур, а также приводятся сведения из теории, необходимые для описания их спектров и динамики. Во второй части анализируются основные экспериментальные данные, полученные за последние несколько лет. В третьей части обсуждаются варианты применения таких систем в квантовых информационных технологиях.

  • КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ НА КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МИКРОРЕЗОНАТОРАХ. ЧАСТЬ II

    КАТЕЕВ И.Ю., ЦУКАНОВ А.В. — 2014 г.

    Мы продолжаем рассматривать твердотельные гибридные системы, образованные полупроводниковыми квантовыми точками и микрорезонаторами, которые интегрированы в единую оптическую сеть. Во второй части основное внимание будет уделено методам исследования и схемам измерения их спектров и зависимостей населенностей энергетических уровней от времени. Будут представлены результаты экспериментов, иллюстрирующие современный уровень контроля квантового состояния таких систем.

  • КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ В ФОТОННЫХ МОЛЕКУЛАХ И КВАНТОВАЯ ИНФОРМАТИКА. ЧАСТЬ II

    ЦУКАНОВ А.В. — 2014 г.

    Мы продолжаем рассматривать гибридные системы, которые базируются на квантовых точках, интегрированных в твердотельные оптические структуры – фотонные молекулы. Во второй части обзора будут представлены основные результаты, имеющие прямое или косвенное отношение к обработке квантовой информации при помощи данных систем. В частности, мы познакомимся с простейшей ячейкой твердотельного квантового регистра – квантовой точкой, когерентно взаимодействующей с делокализованными фотонными модами. Кроме того, мы подробно обсудим свойства и технологии изготовления протяженных фотонных молекул – структурированных волноводов, функционирующих как транспортные каналы в процессе управления кубитами.

  • КИНЕТИКА И РЕЖИМЫ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ GAAS В УСЛОВИЯХ ИНДУКЦИОННОГО ВЧ РАЗРЯДА В CF2CL2

    ЕФРЕМОВ А.М., ЛЕВЕНЦОВ А.Е., МУРИН Д.Б. — 2014 г.

    Проведено исследование кинетики и режимом плазмохимического травления GaAs в условиях индукционного ВЧ разряда в CCl2F2. Подтверждено, что основными химически активными частицами, обеспечивающими травление GaAs, являются атомы хлора. Показано, характер кинетических кривых и вид зависимостей скорости травления от давления газа определяется энергией ионов, бомбардирующих поверхность. Установлено, что при протекании процесса травления в стационарном режиме имеет место удовлетворительная корреляция между изменениями скорости убыли массы образца и концентрацией продуктов травления в газовой фазе разряда.

  • ЛАЗЕРНОЕ ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗА ДИФРАКЦИОННЫМ ПРЕДЕЛОМ

    СКОРОБОГАТОВ П.К. — 2014 г.

    Приведены результаты обзора многочисленных исследований в области современной нанооптики, которые показывают, что существуют различные механизмы проникновения энергии лазерного излучения вглубь субволновых апертур. Они показывают, что лазерные имитационные методы моделирования объемных ионизационных эффектов могут использоваться вплоть до нанометровых уровней технологии микросхем с обязательной калибровкой дозиметрии.

  • МЕТОДИКА АНАЛИЗА ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ РЕНТГЕНОГРАММ МИКРОСХЕМ ДЛЯ ЗАДАЧ ОЦЕНКИ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ

    ОЖЕГИН Ю.А. — 2014 г.

    Предложена методика обработки рентгеновских изображений микросхем, позволяющая производить количественное сравнение изображений на этапе входного контроля в целях идентификации и выявления несоответствующей продукции. Предлагаемый способ сравнения рентгеновских изображений может служить дополнением к уже существующим способам идентификации образцов микросхем.

  • МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ И КОРРЕКЦИИ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (ОБЗОР)

    КОРОТКОВ А.С. — 2014 г.

    В обзоре рассматриваются системы калибровки и коррекции основных классов аналого-цифровых преобразователей: параллельных, конвейерных, последовательного приближения, на основе дельта-сигма-модуляторов. В том числе анализируются вопросы построения схем с избыточностью и автокалибровкой. Приводятся технические характеристики современных преобразователей в целом, выделяются перспективные направления развития.