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

ГОPНЕВ Е.С., ЗАБЛОЦКИЙ А.В., ЗАЙЦЕВ С.А., МОРОЗОВ С.А., ОРЛОВ О.М., ШАДРИН А.В. — 2014 г.

Изготовлены мемристорные структуры вида металл–оксид–металл с двухслойным оксидом, включающим слой стехиометрического оксида гафния и нестехиометрического оксида гафния, допированного алюминием, а также структуры вида металл–оксид–вытягивающий слой–металл, включающие слой оксида гафния и слой титана. Слои оксидов нанесены методом атомно-слоевого осаждения. Определены параметры эффекта резистивного переключения полученных структур.

БАТУРИН А.С., БУЛАХ К.В., ГОРНЕВ Е.С., ЕГОРОВ К.В., ЗАБЛОЦКИЙ А.В., ЗАЙЦЕВ С.А., КУЗИН А.А., ЛЕБЕДИНСКИЙ Ю.Ю., МАРКЕЕВ А.М., НЕГРОВ Д.В., ОРЛОВ О.М., ЧУПРИК А.А. — 2014 г.

Разработан прототип ячеек энергонезависимой памяти на эффекте резистивного переключения в оксидных пленках HfxAl1 - xOy с переменным (по глубине) содержанием Al, выращенных методом атомно-слоевого осаждения. Данный прототип моделирует размещение ячеек памяти между слоями металлизации интегральных схем. В части повышения скорости перезаписи и снижения напряжения перезаписи полученные результаты существенно превосходят параметры традиционной флэш-памяти.

2013

ТАРАЛА В.А. — 2013 г.

Проводимые исследования посвящены оценке влияния условий синтеза на особенности процессов осаждения аморфного гидрогенезированного углерода (а-С:Н). На основании полученных (в результате моделирования) выражений дается объяснение характера влияния парциальных давлений водорода и мощности ВЧ-излучения на скорость осаждения, состав и структуру а-С:Н пленок. Результатом работы является развитие модели зарождения и роста аморфных и кристаллических алмазоподобных материалов [1, 2]. Как ожидается, разрабатываемая модель должна облегчить процедуру поиска оптимальных режимов синтеза материалов с заданным составом, структурой и свойствами.

ЦУКАНОВ А.В. — 2013 г.

В этой части обзора рассматриваются реализованные к настоящему времени элементарные квантовые алгоритмы и обсуждаются перспективы создания полномасштабного квантового компьютера на NV-центрах в алмазе. Анализируются NV-гибридные системы, которые могут функционировать как элементы связи между удаленными NV-кубитами.

АМИРХАНОВ А.В., ГЛАДКИХ А.А., МАКАРЧУК В.В., СТОЛЯРОВ А.А., ШАХНОВ В.А. — 2013 г.

Рассмотрен подход к моделированию процесса химико-механической планаризации (далее ХМП) на основе понятия эффективной плотности заполнения, позволяющий рассчитать распределение толщины межслойного диэлектрика (далее МСД) по поверхности кристалла СБИС. Проведено сравнение ранее предложенной в работе [1], полиномиальной модели ХМП с моделью [2]. Описан предложенный в работе [3] алгоритм модификации рисунка топологического слоя СБИС структурами заполнения (Dummy Filling Features, далее СЗ) с использованием предложенной полиномиальной модели. Представлены результаты модельных исследований применения разработанного алгоритма модификации топологических слоев на примерах различных типов СБИС.

НОВИКОВ Ю.А. — 2013 г.

Приведено определение виртуальных приборов и описание их работы в процессе измерения характеристик исследуемых объектов. Рассмотрены цели и задачи виртуальных приборов в деле доказательства правильности решения некорректных обратных задач. Показана необходимость создания виртуального растрового электронного микроскопа для решения задач в области микро- и нанотехнологий.

НОВИКОВ Ю.А. — 2013 г.

Рассмотрены принципы построения виртуального растрового электронного микроскопа. Показано, что виртуальный микроскоп нельзя создать на основе имитатора работы реального растрового электронного микроскопа. Сделан вывод о необходимости построения виртуального растрового электронного микроскопа на основе симулятора информации, аналогичной информации, получаемой на реальном микроскопе. Проанализированы возможности уменьшения времени генерации изображений микро- и наноструктур до значений, сопоставимых со временем получения изображений на реальных растровых электронных микроскопах.

КРАСЮКОВ А.Ю., ТИХОНОВ Р.Д., ЧЕРЕМИСИНОВ А.А. — 2013 г.

Эффект инверсии чувствительности магнитотранзистора исследован с помощью приборно-технологического моделирования. Сравнение результатов моделирования и экспериментальных данных дало возможность установить связь знака чувствительности с распределением потоков инжектированных носителей заряда в структуре двухколлекторного латерального биполярного магнитотранзистора npn-типа, базой которого является диффузионный карман (3КБМТБК). Установлено, что магнитотранзистор 3КБМТБК с малой скоростью поверхностной рекомбинации на границе раздела кремний–диоксид кремния и с экстракцией инжектированных электронов удаленным от поверхности рn-переходом база–карман (подложка) позволяет получить высокую чувствительность 11 В/Тл при хорошей воспроизводимости и стабильности параметров.

АКИМОВ А.Н., ИЩЕНКО Д.В., КЛИМОВ А.Э., НЕИЗВЕСТНЫЙ И.Г., ПАЩИН Н.С., ШЕРСТЯКОВА В.Н., ШУМСКИЙ В.Н. — 2013 г.

Рассмотрено протекание инжекционного тока в структурах Pb1 - xSnxTe:In (х 0.3) с контактами из разных металлов при гелиевой температуре. Приводятся вольт-амперные характеристики (ВАХ) структур в темноте и при освещении от модели АЧТ. Обнаружено, что ВАХ зависят от материала металлического контакта. Приводится распределение плотности локализованных состояний по запрещенной зоне в структурах с разными контактами, обсуждается влияние приконтактной области и локализованных состояний на ВАХ. Обсуждаются вопросы построения фотоприемников с оптимальными пороговыми характеристиками.

ШАНЫГИН В.Я., ЯФАРОВ Р.К. — 2013 г.

Исследованы закономерности влияния режимов высокоионизованной плазмы электронного циклотронного резонанса (ЭЦР) СВЧ газового разряда низкого давления на наноморфологию поверхности монокристаллов кремния кристаллографической ориентации (100) с естественным оксидным покрытием. Рассмотрены основные характеристические параметры наноморфологии поверхности и модельные механизмы процессов, обеспечивающих ее модификацию в результате низкоэнергетичной СВЧ плазменной обработки в условиях слабой адсорбции с использованием фторсодержащего химически активного газа.

ГОРОБЧУК А.Г., ГРИГОРЬЕВ Ю.Н. — 2013 г.

На основе численного моделирования исследуется влияние структуры ВЧ-разряда на процесс плазмохимического травления кремния в смеси CF4/O2. Расчеты выполнены с использованием математической модели неизотермического реактора, в которой движение газовой смеси описывалось уравнениями многокомпонентной гидродинамики с учетом конвективно-диффузионного переноса отдельных компонент смеси. Для определения характеристик низкотемпературной плазмы использовалась гидродинамическая модель аксиально-симметричного ВЧ-разряда, включающая уравнения непрерывности для электронов и положительных ионов, уравнение баланса энергии электронов и уравнение Пуассона для электрического потенциала. Исследовано влияние структуры ВЧ-разряда на производство и массообмен активных частиц в плазмохимическом реакторе травления.

ПОДВИГАЛКИН В.Я. — 2013 г.

Рассмотрены конструктивно-технологические аспекты толстопленочной технологии, параметры и свойства материалов, характеристики оборудования. Приведен технологический маршрут изготовления микросхем микросборок для РЭА различного назначения. Показано, что толстые пленки микроэлектроники открывают реальные возможности для развития миниатюризации элементной базы вакуумных СВЧ-систем, а также получения эффективных солнечных батарей.

ЛЕМЕНТУЕВ В.А., СОНИН М.С. — 2013 г.

Рассмотрен кольцевой генератор на КМДП-инверторах и дан анализ существующих работ по данному объекту. На основе экспериментальных данных предложена линеаризированная волновая модель с учетом псевдо-гармонического характера волнового процесса. Исследованы физические и геометрические факторы, определяющие амплитудно-частотные характеристики кольцевого генератора. Получены простые аналитические выражения для частоты колебаний как функции основных макро – параметров. Сделан вывод о характере колебаний как форме проявления системы стоячих волн.

БОДУНОВ Д.С., ДАНИЛОВА М.А., КАЛЬНОВ В.А., КУЗИН А.Ю., МИТЮХЛЯЕВ В.Б., ОРЛИКОВСКИЙ А.А., РАКОВ А.В., ТОДУА П.А., ФИЛИППОВ М.Н. — 2013 г.

Выполнены измерения линейных размеров элемента нанорельефа с трапецеидальным профилем в растровом электронном микроскопе (РЭМ), работающем при ускоряющем напряжении 800 В, методом дефокусировки электронного пучка. Показано, что видеосигнал во вторичных электронах может быть представлен как кусочно-линейная функция с характерными точками излома. Установлено, что расстояния между экстремумами и точками начала возрастания сигнала линейно зависят от эффективного диаметра def, электронного пучка РЭМ. Экстраполяция этих прямых к def = 0 позволяет определить значения размеров верхнего и нижнего оснований упомянутого выше элемента нанорельефа и среднее значение проекции боковой стенки элемента.

ГАВРИЛЕНКО В.П., КУЗИН А.А., КУЗИН А.Ю., КУЗЬМИН А.А., МИТЮХЛЯЕВ В.Б., РАКОВ А.В., ТОДУА П.А., ФИЛИППОВ М.Н. — 2013 г.

В работе использовалась тестовая рельефная шаговая структура на поверхности монокристаллического кремния. Структура представляет собой набор элементов (выступов) с трапецеидальным профилем и шагом 2 мкм. В одном чипе расположены выступы с верхнем основанием около 100 нм и 10 нм. Наклон боковой стороны элемента относительно его основания составляет 54.7°. Вся структура покрыта естественным окислом, возникшим при комнатной температуре, толщину которого измеряют на просвечивающем электронном микроскопе с атомарным разрешением по наблюдаемой картине в режиме прямого разрешения кристаллической структуры. Для измерений использовано известное расстояние между плоскостями {111}. Установлено, что толщина естественного окисла зависит как от размера верхнего основания выступа, так и от размера профиля дна между соседними выступами. Экспериментально показано, что в области этого дна толщина естественного окисла возрастает от 2.4 нм в середине дна, достигая к левому и правому краям дна 5 нм.

БИБИЛО П.Н., СОЛОВЬЕВ А.Л. — 2013 г.

Предлагается заменять некоторые VHDL-конструкции функциональными моделями не полностью определенных булевых функций и систем таких функций. Показывается, что оптимизационные преобразования таких моделей позволяют во многих случаях получать в результате автоматизированного синтеза более быстродействующие логические схемы по сравнению со схемной реализацией исходных VHDL-конструкций. Представлены результаты соответствующих экспериментов.

БЕРЗИНА Т.С., ГОРШКОВ К.В., ЕРОХИН В.В., НЕВОЛИН В.К., ЧАПЛЫГИН Ю.А. — 2013 г.

Исследована возможность интеграции графеновых пленок с применением метода Ленгмюра–Шефера в структуру рабочего канала органического мемристора. Проведен анализ изменения электрических характеристик мемристорных структур при наличии графенов в рабочем канале элемента. Обнаружены новые эффекты, такие как увеличенный рабочий диапазон напряжений и S-образная форма вольтамперных характеристик, что, наиболее вероятно, связано с накоплением заряда в области графеновых листов.

КУДРЯВЦЕВ С.Е., МОРДВИНЦЕВ В.М. — 2013 г.

Приведены результаты экспериментальных исследований процесса электроформовки и квазистатических вольтамперных характеристик (ВАХ) отформованных открытых “сэндвич”-структур TiN SiO2 W в сравнении со структурами Si SiO2 W. Показано, что в них наблюдаются аналогичные эффекты памяти и переключения, связанные с процессом самоформирования проводящих наноструктур на поверхности открытого торца диэлектрической пленки (диоксида кремния) толщиной около 20 нм. В то же время, особенностями структур с нижним электродом из нитрида титана являются заметно большие значения тока, на 0.7 В меньшее значение порогового напряжения переключения из низко- в высокопроводящее состояние и более пологая форма ВАХ при напряжениях меньших порогового. Отмеченные особенности могут быть объяснены уменьшением сопротивлением растекания от образующейся при электроформовке проводящей наноструктуры в материал нижнего электрода для нитрида титана по сравнению с кремнием (их удельные сопротивления отличаются в четыре раза) и меньшей высотой потенциального барьера на границе раздела TiN SiO2 по сравнению с Si SiO2. Элемент энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти со структурой TiN SiO2 W обладает лучшими техническими характеристиками и технологичностью.

ГРЭСЬ Т.Н., СОЛОВЬЕВ В.В. — 2013 г.

Рассматривается эвристический итерационный алгоритм кодирования внутренних состояний конечных автоматов для снижения потребляемой мощности. Предлагаемый алгоритм является универсальным и может быть применен к любому результату кодирования внутренних состояний (в том числе и случайному) с целью минимизации потребляемой мощности конечного автомата. Кроме того, пользователь может выбирать компромисс между качеством решения задачи и временем выполнения алгоритма путем установления максимального числа выполнения итераций. Экспериментальные исследования показали, что предлагаемый подход позволяет уменьшить потребляемую мощность конечных автоматов, в среднем, в 1.73 раза, по сравнению с алгоритмом NOVA (в отдельных случаях – в 3.29 раза), и в 1.40 раза, по сравнению с алгоритмом JEDI (в отдельных случаях – в 2.31 раза).