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

ЖУКОВ В.А. — 2014 г.

Предложена модель активной регистрирующей и восстанавливающей сигнал (двумерный массив чисел) распределенной вычислительной среды. Эта среда представляет собой 3D интегральную схему, основанную на электронной наноэлементной базе, в которой при ее функционировании используются принципы оптической голографии, но распространяется не световой, а электрический цифровой сигнал. Сформулированы требования к структуре и свойствам этой среды, а также ее элементам и способам их соединения, для последующего более подробного изучения информационной емкости и быстродействия такой вычислительной среды. Предложенная среда, в отличие от голографических оптических дисков, сможет выполнять роль не только внешнего ROM (Read Only Memory), но и быстродействующей флэш-памяти с емкостью порядка 200 ГБ и со скоростью ввода-вывода информации до 106 ГБ/с для рабочего объема 1 см3. Такая среда, в силу присущих ей ассоциативных свойств оптической голографической памяти, помимо функции флэш-памяти могла бы также выполнять некоторые функции оптических голограмм, такие как распознавание образов, но в силу другой элементной базы была бы более надежной и помехоустойчивой.

КАТУНИН Ю.В., СТЕНИН В.Я., СТЕПАНОВ П.В. — 2014 г.

Сбоеустойчивость к воздействию отдельных ядерных частиц КМОП D и RS-триггеров с двухфазной структурой и ячеек памяти на их основе зависит от реакции на сбор заряда несколькими узлами. Для ячеек DICE и Quatro установлена связь пар узлов критических характеристик и особенностями симметрии электрических связей транзисторов триггеров. Определены критические пары узлов с минимальными критическими зарядами и повышенной помехоустойчивостью. Даны рекомендации по взаимному расположению транзисторов в ячейках DICE. Примеры количественной оценки критических зависимостей даны для ячеек с проектной нормой объемный 65 нм КМОП. При кратном воздействии на узлы преимущество имеют ячейки DICE.

КЛИМОВА С.А., ЯФАРОВ Р.К. — 2014 г.

Исследованы закономерности влияния на электронные свойства поверхности кристаллов кремния (100) СВЧ-плазменной микрообработки в условиях слабой адсорбции. Рассмотрены модельные механизмы процессов и факторы, обеспечивающие устойчивую модификацию электронных свойств поверхности кремния за счет формирования встроенных поверхностных потенциалов, определяемых химической активностью используемых рабочих газов и режимами СВЧ-плазменного воздействия. Показана принципиальная возможность активного формирования электронных свойств поверхности полупроводниковых кристаллов с целью расширения их электрофизических и функциональных свойств.

СТЕНИН В.Я. — 2014 г.

Сбоеустойчивость КМОП-инверторов с двухфазной структурой к воздействию отдельных ядерных частиц для инверторов с проектными нормами 65 и 45 нм зависит от емкостной связи их дифференциальных входов (выходов). Для оценки сбоеустойчивости предложена пороговая характеристика, которая связывает пороговые значения критических зарядов с соответствующими пороговыми значениями емкостей дифференциальной связи. При емкостях дифференциальной связи меньше пороговых значений критические заряды двухфазных КМОП-инверторов превышают более чем в 10 раз критические заряды традиционной КМОП-логики. Критические заряды имеют меньшие значения при воздействии импульсов тока с малыми постоянными времени нарастания и спада.

ЧУМАКОВ А.И. — 2014 г.

Представлены результаты расчетного моделирования ионизационной реакции в элементах БИС при попадании отдельной заряженной частицы в его пассивную или активную области. В работе обоснованы условия возникновения многократных одиночных сбоев, которые формируются за счет диффузионных механизмов собирания избыточного заряда. Показано, что максимальная чувствительность БИС к многократным одиночным сбоям имеет место при попадании ядерной частицы в пассивные области, расположенные на равном удалении от места нахождения трека ядерной частицы.

БОРЗДОВ А.В., БОРЗДОВ В.М., ВЬЮРКОВ В.В., ОРЛИКОВСКИЙ А.А., СПЕРАНСКИЙ Д.С. — 2014 г.

С помощью многочастичного метода Монте-Карло с учетом основных особенностей процессов переноса носителей заряда в условиях сильных электрических полей проведено моделирование глубокосубмикронного кремниевого n-канального МОП-транзистора с длиной канала 50 нм. В рамках модели межзонной ударной ионизации Келдыша с мягким порогом в канале моделируемого транзистора рассчитана эффективная пороговая энергия этого процесса.

ГОРДЕЕВА С.В., СОКОЛОВ В.В., ЭМИНОВ П.А. — 2014 г.

Представлена теория дисперсии поверхностных плазменных волн в полупроводниковых нанотрубках. Исследован эффект экранировки кулоновского поля неподвижного точечного заряда намагниченным электронным газом нанотрубки. Проведено сравнение основных свойств плазмы полупроводниковой нанотрубки, трехмерной плазмы и плоской двумерной плазмы. Изучена зависимость критической температуры и термодинамических свойств сверхпроводящего квантового цилиндра от характерных параметров системы.

НОВИКОВ Ю.А. — 2014 г.

Предложен метод измерения плотности распределения электронов в зонде низковольтного растрового электронного микроскопа. Продемонстрировано, что сфокусированный зонд имеет гауссовскую форму. Дефокусированный зонд можно представить в виде нескольких гауссовских зондов разной интенсивности, сдвинутых друг относительно друга.

ВЬЮРКОВ В.В., ХОМЯКОВ А.Н. — 2014 г.

Предложена полуаналитическая модель полевого баллистического нанотранзистора с каналом на основе нанопроволоки или нанотрубки, применимая для описания транзисторов с различными конфигурациями затворов. На основе данной модели произведены расчеты распределения потенциала и концентрации электронов в канале транзистора, построены его вольтамперные характеристики. Выявлены значительные отличия по отношению к расчетам короткоканальных транзисторов на основе локальной модели и хорошее согласие с расчетами, выполненными по строгим моделям.

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

Исследуется роль поверхностных процессов в формировании динамики электрохимических реакций кремния со фторсодержащими электролитами в ходе реакций порообразования в кремниевой матрице в технологиях наноструктурирования поверхности и объема. Показано, что закономерности обмена зарядами между средами через поверхность объясняют наблюдающиеся режимы анодирования: стабильные, колебательные и хаотические. Предложенный подход позволяет объяснить режим анодирования, связанный с синхронизованным изменением контуров стенок пор, а также с глобальными колебательными процессами в системе кремний/электролит, что позволяет конструировать трехмерные электронные системы.

БОБРИНЕЦКИЙ И.И., НЕВОЛИН В.К., ЦАРИК К.А., ЧУДИНОВ А.А. — 2014 г.

Метод наноразмерного легирования приповерхностного слоя кремния с помощью фокусированного ионного пучка был исследован программными средствами, использующими математические методы расчета пробега ионов в кристалле. Рассчитаны размеры областей локального легирования и концентрации примесных атомов в зависимости от реальных технологических параметров наноразмерного воздействия ионного пучка галлия. Выявлены теоретические границы технологических параметров легирования с учетом распыления кремния.

ЕЛЕСИН В.В. — 2014 г.

Представлены результаты экспериментальных исследований и расчетного моделирования радиационных эффектов в СВЧ-монолитных интегральных схемах на основе гетероструктурных полевых транзисторов при воздействии импульсного ионизирующего излучения. Предложена физическая модель, адекватно описывающая эффекты мощности дозы в полевом транзисторе в диапазоне воздействий до 1012 рад/с. На основе физической модели построена электрическая эквивалентная схема, учитывающая доминирующие ионизационные эффекты и предназначенная для использования в САПР. Результаты схемотехнического моделирования ионизационной реакции СВЧ МИС малошумящего усилителя согласуются с экспериментальными данными.

ПОДВИГАЛКИН В.Я., УШАКОВ Н.М. — 2014 г.

Приведены результаты измерения электропроводности и емкости микросборок, разработанных на основе толстых пленок композитных наноматериалов. Показано, что для выбранной линейчатой структуры элементы резисторов и конденсаторов в виде толстых пленок можно использовать в схемотехнике двояко: толстопленочные резисторы могут работать одновременно и как электрические конденсаторы и наоборот. Установлено, что известные классические соотношения для схемотехнических расчетов комбинаций соединений R- и C-цепочек требуют поправок. Оценки значений сопротивлений переходного слоя в резистивно-емкостных микросборках составляют 25–30% от удельного сопротивления резистора.

ЗЕНИН В.В., ПЕТРОВ С.В., СТОЯНОВ А.А., ЧИСТЯКОВ С.Ю. — 2014 г.

Проанализированы способы формирования микросварных соединений, наиболее приемлемых для сборки 3D-изделий с использованием проволочных выводов. Рассмотрены особенности монтажа внутренних соединений на кристалле и корпусе различными методами сварки: термозвуковая (ТЗС), ультразвуковая (УЗС), расщепленным электродом, давлением с косвенным импульсным нагревом (СКИН). Исследовано влияние конструктивно-технологических факторов на качество микросоединений, выполненных УЗС, алюминиевой проволокой с алюминиевой металлизацией на кристалле и с покрытиями корпуса: золото, никель и его сплавы. Приведены сведения о микросоединениях с использованием проволоки и металлизации из меди.

ПОДВИГАЛКИН В.Я. — 2014 г.

Рассматривается процесс формирования новейших структур сред на уровне наноразмеров от диссотиативной рекомбинации наночастицы с молекулярной ионной ламелью до упорядоченной ее стабилизации в матричной среде полимера. Формирование упорядоченной среды толстой пленки совершается при электронно-топологических фазовых переходах, в условиях синхронного воздействия давления 1.32 ? 10-5 Р 2.25 ? 10-5 и теплового поля от 205 до 220°C. Весь процесс совершается в области порога сверхпластичности.

ГАПОНЕНКО С.В., КОВАЛЕВА Т.Б., КОМАРОВ Ф.Ф., МИЛЬЧАНИН О.В., СОЛОВЬЕВ Я.А., СОЛОДУХА В.А., ТУРЦЕВИЧ А.С. — 2014 г.

Предложен новый метод формирования барьера Шоттки, включающий магнетронное нанесение из многокомпонентной мишени, содержащей ванадий, платину и никель, тонкой пленки на кремнии с последующей ступенчатой термообработкой. С использованием данного метода были изготовлены приборные структуры с высотой барьера Шоттки от 0.69 до 0.71 В. Установлено, что барьерный слой состоит из силицидной фазы Ni1 - xPtxSi с включением в области контакта до 2 ат. % платины. Показано, что определяющее влияние на высоту барьера оказывает количество платины на границе раздела с кремнием. Наибольшее содержание платины на границе раздела обеспечивается при двухстадийной термообработке при температуре первой стадии термообработки от 240 до 300°С. Использование двухстадийной термообработки для процесса силицидообразования в системе “кремний – композитный сплав металов Ni–Pt–V” позволяет получать структурно более совершенный силицидный слой, а также более качественную границу кремний/силицид по сравнению с одностадийной обработкой.

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

Показана возможность создания источника пучков БНЧ на базе источников ионов “Радикал” с различной конфигурацией. Выполненные измерения свидетельствуют, что выходной пучок такого источника на 100% состоит из нейтральных частиц, независимо от энергии частиц и их состава. Этот эффект достигается с помощью канала нейтрализации и электростатической отклоняющей системы. Также показана высокая направленность пучка БНЧ и возможность его транспортировки на большие расстояния. Приведены результаты исследования скорости распыления пучком нейтральных частиц Ar0 различных материалов.

МАСАЛЬСКИЙ Н.В. — 2014 г.

Обсуждается перспективный подход для реализации широкополосной оптической модуляции. На основе экспериментальных данных при помощи численных решений исследованы статические и динамические модуляционные характеристики субмикронных фазовых фотонных модуляторов выполненных на базе технологии “кремний на изоляторе”. Определены пути оптимизации параметров субмикронных фотонных устройств для реализации широкополосной модуляции с высокой эффективностью в полосе более 100 ГГц.

ДУНАЕВ А.В., МУРИН Д.Б. — 2014 г.

Проведено исследование электрофизических параметров в смесях HCl–Ar, HCl H2 и HCl Cl2 в условиях тлеющего разряда постоянного тока. Показано, что в HCl–Ar не наблюдается увеличения концентрации атомарного хлора. В смеси HCl H2 не выявлено существенных изменений в кинетике атомно-молекулярных процессов, а, следовательно, и балансе нейтральных частиц в плазме. Увеличение содержания газа добавки в смеси HCl Cl2 сопровождается монотонным ростом концентрации атомов хлора и плотности их потока на поверхность, ограничивающую объем плазмы.

ВИШНЕВСКИЙ А.С., ВОРОТИЛОВ К.А., ЛАВРОВ П.П., ЛАНЦЕВ А.Н., ПОДГОРНЫЙ Ю.В. — 2014 г.

Исследовано влияние легирования лантаном пленок цирконата-титаната свинца (ЦТСЛ) на поляризационные свойства и токи утечки. Пленки Pb1 - xLax(Zr0.48Ti0.52)1 - x/4O3 с x = 0; 0.02; 0.05; 0.08 и 0.1 толщиной 240 нм сформированы золь-гель методом при температуре отжига 650°С на подложках со структурой Si SiO2 TiO2 Pt. Установлено, что при легировании La имеет место уменьшение остаточной поляризации и коэрцитивного поля. Пленки с x = 0.02 имеют приемлемые значения сегнетоэлектрических характеристик (7 мкКл/см2, 25 кВ/см) для их использования в сегнетоэлектрической памяти. Вольт-амперные характеристики пленок ЦТСЛ имеют две характерные области. В диапазоне слабых полей (до 80–90 кВ/см) ток утечки обусловлен преимущественно высоким сопротивлением обедненной области обратно смещенного барьера Шоттки на границе раздела электрод-сегнетоэлектрик, в результате чего величина тока утечки практически не зависит от содержания La. При превышении порогового напряжения происходит пробой барьера Шоттки, и в области сильных полей ток утечки определяется концентрацией свободных носителей в объеме пленки, зависящей от степени легирования La. При x = 0.02 ток утечки уменьшается приблизительно на два порядка по сравнению с нелегированной пленкой ЦТС. Дальнейшее увеличение содержания La сопровождается увеличением тока утечки в области сильных полей вследствие смены типа проводимости и увеличения концентрации носителей n-типа.