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

БОРИСОВ А.А., КИРГИЗОВА А.В., КУЗЬМИН А.В., КУЦЬКО П.П., НИКИФОРОВ А.Ю., ПЕТРОВ А.Г., ПУНИН В.Т., СКОРОБОГАТОВ П.К., ТЕЛЕЦ В.А., ФИГУРОВ В.С., ЧУМАКОВ А.И. — 2009 г.

Проведены сравнительные экспериментальные исследования откликов типовых представителей ИС и ПП различных конструктивно-технологических исполнений на высокоэнергетичные импульсные ионизирующие излучения (ИИ) моделирующих установок и излучение лазерных имитаторов. Установлено, что при использовании процедуры калибровки по току потребления, различия показателей стойкости при воздействии излучений моделирующих установок и лазерных имитаторов не превышают погрешности дозиметрии. Формы ионизационных токов цепи питания и выходных напряжений ИС практически совпадают. Уровни и характер функциональных сбоев ИС при обоих видах источников излучений полностью идентичны. В результате обосновано, что совместное комплексное применение моделирующих установок и лазерных имитаторов позволяет получить рациональное сочетание достоверости и производительности исследований ИС и ПП на стойкость к импульсным ИИ.

ВАЛИШЕВА Н.А., ГУЗЕВ А.А., КОВЧАВЦЕВ А.П., КУРЫШЕВ Г.Л., ЛЕВЦОВА Т.А., ПАНОВА З.В. — 2009 г.

Исследовано влияние состава электролита при формировании тонкого анодного окисного слоя на поверхности полупроводниковой подложки на электрофизические свойства МДП-структур InAs SiO2 In2O3. Показано, что введение фторида аммония в электролит приводит к формированию границы раздела с плотностью поверхностных состояний (ПС) менее 5 ? 1010 см-2 эВ-1, величиной встроенного заряда 4 5 ? 1011 см-2 и максимальной величиной времени релаксации поверхностного потенциала.

ВАСИЛЬЕВ А.Г., ЗАХАРОВ Р.А., ОРЛИКОВСКИЙ А.А., РОГОЖИН А.Е., СОНИН М.С., ХОРИН И.А. — 2009 г.

Проведены электрофизические исследования структур Me/HfO2/Si(100), выращенных методом электронно-лучевого испарения. Слои подзатворного диэлектрика характеризуются низкими значениями плотности состояний на границе с кремнием ( 1011 см-2) в сравнении со значениями, приводимыми для пленок, выращенных осаждением из газовой фазы. Показано, что структуры характеризуются малыми значениями токов утечки и высокими значениями пробивного напряжения.

ЛУКИЧЕВ В.Ф., ОРЛИКОВСКИЙ А.А., РУДЕНКО К.В., ФАДЕЕВ А.В. — 2009 г.

Оптическая эмиссионная томография – перспективный метод для анализа латерального распределения плотности частиц в плазме плазмохимических реакторов, которое является весьма критичным в технологических процессах микроэлектроники на пластинах большого диаметра. В настоящей работе предложен алгоритм томографической реконструкции 2D-распределения компонентов плазмы в сечении реактора по их спектрально разрешенной оптической эмиссии при предельно малом числе углов съемки. Геометрия сбора томографических данных была выбрана так, чтобы быть совместимой с существующими промышленными типами плазменных реакторов. Алгоритм опробован на искусственно созданных фантомах, в физическом модельном эксперименте и применен к реальному плазмохимическому реактору.

СЕРГЕЕВ В.А. — 2008 г.

Получены аналитические выражения для распределения линейной плотности тока стока вдоль дорожек металлизации в полевых транзисторах с p-n-переходом и МДП транзисторах при их работе в режиме насыщения. Показано, что неоднородность токораспределения, обусловленная падением напряжения на сопротивлении истоковой дорожки, определяется произведением крутизны транзисторов на полное сопротивление истоковой дорожки, при этом координаты линии средней плотности тока не зависят от полного тока.

БОРЫНЯК Л.А., ВЕЛИЧКО А.А., ИЛЮШИН В.А., ОСТЕРТАК Д.И., ПЕЙСАХОВИЧ Ю.Г., ФИЛИМОНОВА Н.И. — 2008 г.

Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучалось влияние электронного пучка дифрактометра быстрых электронов (ДБЭ) на морфологию поверхности пленок свинец-олово-теллур (СОТ) в процессе их молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на Si(100) с использованием буферных структур BaF2/CaF2. Показано, что в области воздействия электронного луча существенно меняются форма и размер морфологических микронеровностей. Луч дифрактометра оказывает деградирующее воздействие на морфологию поверхности эпитаксиальных пленок и в связи с этим дифракционная картина может неадекватно отражать процессы роста.

МАКОВИЙЧУК М.И. — 2008 г.

Объектом предлагаемого решения являются разрабатываемые фликкер-шумовые газовые сенсоры, которые отличаются от традиционных химических сенсоров уникальной селективной чувствительностью при идентификации состава окружающей газовой среды. приведена классификация и аналитическое обоснование методов спектроскопии низкочастотных шумов и количественных мер, предлагаемых для проведения анализа структурно-неупорядоченных полупроводников. Показана целесообразность и предложено методическое обеспечение технологических процессов по формированию структуры фликкер-шумовых газовых сенсоров и измерительных операций при мониторинге окружающей газовой среды.

ЖУКОВ В.А. — 2008 г.

Работа представляет собой вторую часть в серии из двух статей, посвященных исследованию методов получения предельного разрешения в сканирующих ионных микроскопах (Focused Ion Beam или FIB). В работе предлагается альтернатива предложенному в первой части работы методу улучшения разрешения FIB, использующему четыре новых для FIB фактора: 1) новые уникальные источники ионов, имеющие радиус области эмиссии 1 нм, 2) ионы, имеющие на мишени низкую энергию 300 эВ, 3) потенциальную вторичную ионно-электронную эмиссию для образования изображения объекта и 4) корректор хроматической аберрации на комбинированном электромагнитном зеркале. Эта альтернатива заключается в замене четвертого из перечисленных факторов (корректора хроматической аберрации) на уменьшение масштаба ионно-оптической системы FIB до микроразмеров. С помощью численного моделирования демонстрируется, что в низковольтном микро FIB без коррекции хроматической аберрации достижимо разрешение, сопоставимое с разрешением низковольтного макро FIB с корректором хроматической аберрации, рассмотренного в предыдущей работе ( 1.6 нм). Показано, что ток ионного пучка на мишени FIB в условиях оптимального отображения зависит только от параметров источника ионов и для низковольтного микро FIB совпадает с током в его низковольтном и высоковольтном макроаналогах.

КУЗНЕЦОВА И.А., ХАДЧУКАЕВ Р.Р., ЮШКАНОВ А.А. — 2008 г.

В рамках классической кинетической теории исследуются особенности высокочастотной проводимости тонкой прямой полупроводниковой проволоки круглого сечения. Соотношение между радиусом проволоки и длиной свободного пробега носителей заряда считается произвольным. Рассматривается диффузный механизм отражения носителей заряда от границы проволоки. Расчет проводимости выполнен для случая невырожденного электронного газа.

ЗАВИТАЕВ Э.В., ЮШКАНОВ А.А. — 2008 г.

Вычислена высокочастотная проводимость прямой металлической проволоки круглого сечения. Рассмотрен случай, когда радиус проволоки во много раз меньше ее длины. В качестве граничных условий задачи принято условие зеркально-диффузного отражения электронов от внутренней поверхности проволоки. Рассмотрены предельные случаи и проведено обсуждение полученных результатов. Результаты теоретического расчета сопоставляются с экспериментальными данными. На основе сравнения с экспериментом удалось определить коэффициенты зеркальности меди и серебра.

НОВИКОВ Ю.А., РАКОВ А.В., ТОДУА П.А. — 2008 г.

Приведены результаты исследования геометрии формирования изображения в атомно-силовом микроскопе. Показано влияние радиуса и угловых характеристик острия кантилевера, а также рельефа исследуемой поверхности на форму сигнала. Демонстрируются методы калибровки АСМ и прямого измерения на нем линейных размеров трапециевидных структур, включая ширину линии, с использование сигнала АСМ и его первой производной.

БЛАГИДЗЕ Ю.М., ГУЛЯЕВ Р.Г., ДЖАНГИДЗЕ Л.Б., ТАВХЕЛИДЗЕ А.Н. — 2008 г.

Исследованны зависимость изгиба поверхности электрода Ag/Cu и его знака изгиба (выпуклость и вогнутость поверхностей электородов) от температуры электролита в процессе осаждения толстого слоя меди для получения двух конформных поверхностей в многослойных структурах типа Si/Ti/Ag/Cu. Конформность (взаимоповторяемость) электродов необходима для создания термотуннельных холодильников и генераторов мощности с вакуумным нанозазором, которые являются перспективными источниками электроэнергии, принцип работы которых основан на туннелировании электронов. Кроме того, оценена площадь контакта между поверхностями электродов Si/Ti и Ag/Cu.

БОГДАНОВ Ю.И. — 2008 г.

Обсуждается вопрос о соотношении между квантовой статистикой и классической теорией вероятностей. Проблема соблюдения или нарушения неравенств Белла рассматривается соответственно как задача о сводимости или несводимости результатов квантовых измерений к классическому распределению вероятностей. Математически задача формулируется посредством техники разложения по сингулярным значениям с использованием представления о квазивероятностях. Проведенный анализ позволил представить все возможные распределения квазивероятностей в компактном виде и показать, что все они не удовлетворяют требованию положительной определенности для вероятности. Введено понятие регуляризованного решения, минимизирующего дисперсию, введен и рассмотрен инвариант, позволяющий в наглядной форме представить неравенство Белла и факт его нарушения. С точки зрения томографического описания квантовых состояний проведено сравнение математического аппарата квазираспределений с методом матрицы плотности. Дана статистическая интерпретация квантовым состояниям Гринбергера–Хорна–Цайлингера.

2008

ИЛЬИЧЕВ Э.А., КАЦОЕВ В.В., КАЦОЕВ Л.В. — 2008 г.

Выработаны требования к материалам для детекторов ионизирующих излучений на основе арсенида галлия. Предлагается физико-математическая модель, уточняющая роль глубоких энергетических центров в компенсации примесей в полуизолирующем арсениде галлия. Совместное исследование системы кинетических уравнений и уравнения баланса заряда в условиях многоуровневых переходов носителей, позволило уточнить необходимые количественные соотношения между легирующими компонентами.

БОРОДОВСКИЙ П.А., БУЛДЫГИН А.Ф., ПЕТУРОВ Н.И., РЕЧКУНОВ С.Н., САМОЙЛОВ В.А. — 2008 г.

Показана возможность измерения фотопроводимости (ФП) в структурах кремний на сапфире (КНС) на сверхвысоких частотах (СВЧ) бесконтактным способом. Измерения были проведены на серийных структурах КНС диаметром 100мм с пленкой кремния n-типа проводимости ( = 4.5 Ом см) толщиной 0.6 мкм. Вследствие глубокого обеднения пленки Si со стороны поверхности величина слоевого сопротивления RS оказывается высокой и сильно различается для разных структур. Импульсная фотопроводимость также различается как по характеру временнoй зависимости, так и по амплитуде. Показано, что нестационарная ФП характеризуется более медленным спадом, обусловленным не временем жизни неосновных носителей заряда (ННЗ), а другими процессами, контролирующими изменение заряда на поверхности и границе раздела пленка-подложка. Действие поперечного электрического поля в области границы раздела Si-Al2O3 приводит к характерным изменениям ФП, в зависимости от направления приложенного поля. Полученные экспериментальные результаты дают возможность применять СВЧ метод измерения фотопроводимости для входного и межоперационного контроля серийных структур КНС в условиях производства.

КОЗЛОВ А.И., МАРЧИШИН И.В., ОВСЮК В.Н. — 2008 г.

Для фотоприемников 1 ? 576 разработаны, изготовлены и исследованы кремниевые мультиплексоры с использованием прямой (ЛМ-1) и буферированной прямой (ЛМ-2) инжекции. Мультиплексоры предназначены для совместной работы с линейками n+-p-фотодиодов на основе соединения кадмий – ртуть – теллур (КРТ) со спектральной чувствительностью в ИК-диапазонах 8–14 и 3–5 мкм при минимальном обратном сопротивлении диодов 200 кОм. Мультиплексоры обеспечивают высокую однородность напряжений смещения фотодиодов и имеют переключаемую емкость накопления, что придает им достаточную гибкость для работы с разными фоновыми нагрузками. Тактовая частота 3.5 МГц соответствует времени накопления 40 мкс и считыванию 25 полноформатных (768 ? 576) кадров ИК-изображения в 1 с.

ЛИ И.И. — 2008 г.

Представлен проект кремниевого процессора для матричных гибридных ИК ФПУ длинноволнового диапазона. Матрица входных устройств состоит из фрагментов 2?2 элемента. Предлагаемая организация устройств считывания позволяет увеличить почти на порядок величины один из основных параметров устройства считывания предназначенного для ИК ФПУ длинноволнового диапазона – зарядовую емкость. Кремниевый процессор включает блок цифровой обработки с адаптивными системами предпроцессорной обработки фотосигналов в интегральном исполнении с устройствами считывания.

ВИННИЧЕНКО В.Ю., МАЛИКОВ И.В., МИХАЙЛОВ Г.М., ФОМИН Л.А. — 2008 г.

Методами магнитосиловой микроскопии исследовано влияние геометрической формы микроструктуры, ее магнитной анизотропии на магнитное строение и перемагничивание эпитаксиальных микроструктур из железа, полученных с использованием субтрактивных методов изготовления. Установлено, что имеет место сильное влияние анизотропии на магнитное строение микроструктур. Микроструктуры, ось которых параллельна оси легкого намагничивания, находятся в однодоменном состоянии, в то время как микроструктуры, ось которых перпендикулярна оси легкого намагничивания, находится в многодоменном состоянии. Вид магнитного строения имеет полосковую структуру. Магнитный момент в доменах направлен параллельно оси легкого намагничивания. Механизм перемагничивания в обоих случаях происходит за счет движения доменных стенок. Резервуары не изменяют качественно механизм перемагничивания ферромагнитной полоски. В то же время они позволяют получить однодоменное состояние ферромагнитной полоски при меньших магнитных полях. Полученные результаты открывают возможность использования эпитаксиальных микроструктур из железа определенной формы и ориентации относительно кристаллографических осей в качестве инжектора и детектора в спинвентильных устройствах.

ДАВЫДОВ Г.Г., КИРГИЗОВА А.В., НИКИФОРОВ А.Ю., ПЕТРОВ А.Г., СЕДАКОВ А.Ю., СОГОЯН А.В., ЯШАНИН И.Б. — 2008 г.

Проанализированы особенности дозовой деградации цифровых КМОП БИС на структурах “кремний на сапфире”. Показана целесообразность и предложена методика разбраковки образцов КМОП КНС БИС по уровням стойкости к дозовым воздействиям. Произведена оценка границ применимости методики.