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

Архив научных статейиз журнала «Микроэлектроника»

  • ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ПУТЕМ ОБРАБОТКИ ВОДОРОДОМ И ОТЖИГА ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ICPCVD

    ИЕН В.К., ЛЕТА А.Ж., ЛИН К.Л., ХВАН Х.Л. — 2013 г.

    Тонкие пленки поликристаллического кремния (поли-Si) со столбчатой структурой были получены методом, состоящим из послойного нанесения с последующей обработкой водородом и отжигом при 375°С в процессе плазмохимического осаждения с источником низкочастотной индуктивно-связанной плазмы (ICPCVD).

  • РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ГАЗОВОГО КАНАЛА ИСТОЧНИКОВ ПУЧКОВ БЫСТРЫХ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО

    КУДРЯ В.П., МАИШЕВ Ю.П. — 2013 г.

    В работе представлено описание модели, основанной на методе Монте-Карло, и приведены результаты математического моделирования пропускной способности выходной апертуры для ионного источника с ленточным пучком и того же источника с системой нейтрализации ионного пучка и электростатической отклоняющей системой. Для указанных конструкций приведены распределения нормированного давления и столкновительной толщины газа вдоль оси канала. Полученные результаты свидетельствуют о достаточно сильном влиянии указанных конструктивных элементов на пропускную способность и, следовательно, на режим работы источника ионов. Результаты моделирования могут быть использованы для коррекции величины расхода газа в источнике с целью поддержания неизменных условий горения разряда, а также для оценки эффективности процесса перезарядки ионов в канале источника.

  • СЕНСОР НА ОСНОВЕ КРЕМНИЕВОГО МИКРОКАНАЛЬНОГО РЕЗИСТОРА

    ВАНДЫШЕВА Н.В., КИРИЕНКО В.В., ПАРАЩЕНКО М.А., РОМАНОВ С.И., ФИЛИППОВ Н.С. — 2013 г.

    Представленная работа посвящена созданию сенсорной структуры на основе упорядоченного микроканального кремния для электрофизического детектирования жидкостей. Методом измерения проводимости микроканальной мембраны (чувствительный элемент сенсора) было изучено поведение во времени различных органических и неорганических веществ (деионизованной воды, этанола, водно-этанольных растворов, уксусной кислоты и гидроксида аммония), помещаемых на пористое тело. Установлено, что для каждой жидкости, наносимой капельным способом на чувствительный элемент, микроканальный резистор имел свой специфический отклик. Предложенный электрофизический метод позволял выявлять жидкости, с которыми взаимодействовал сенсор.

  • СПЕКТРАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ТРАВЛЕНИЯ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ В ПЛАЗМЕ ХЛОРА И ХЛОРОВОДОРОДА

    ДУНАЕВ А.В., КАПИНОС С.П., ПИВОВАРЕНОК С.А. — 2013 г.

    Изучены спектры излучения плазмы хлора и хлороводорода при травлении арсенида галлия. Выбраны контрольные линии и полосы для спектрального контроля скорости процесса травления по интенсивности излучения линий и полос продуктов травления. Показано, что связь между интенсивностью излучения продуктов травления GaAs и скоростью травления арсенида галлия в плазме хлора и хлороводорода описывается прямо пропорциональной зависимостью, что подтверждает предположение о возможности контроля скорости процесса травления спектральным методом в реальном масштабе времени.

  • СТРУКТУРНЫЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫХ СЛОЕВ КРЕМНИЯ N-ТИПА, СОЗДАВАЕМЫХ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ

    БЕЛОУС А.И., ВАСИЛЬЕВ Ю.Б., ГАЙДУК П.И., ОДЖАЕВ В.Б., ПЛЕБАНОВИЧ В.И., САДОВСКИЙ П.К., ЧЕЛЯДИНСКИЙ А.Р. — 2013 г.

    Исследованы электрофизические и структурные параметры слоев кремния, созданных имплантацией Sb, P, а также совместной имплантацией Sb и P и отожженных при различных температурах (700–1220°С). Степень электрической активации сурьмы и параметр решетки ионно-легированного слоя определяются атомами Sb в узлах решетки и образующимися преципитатами сурьмы. При высоких температурах (1220°С) отжига в инертной среде преципитаты распадаются, и на их месте образуются микропустоты. Преципитаты и микропустоты сжимают решетку кремния. При высокотемпературном отжиге в среде кислорода микропоры не образуются. Активация примеси составляет 100%. Период решетки в слое совпадает с расчетными значениями. В слоях кремния, созданных двойной имплантацией сурьмы и фосфора, атомы фосфора являются центрами преципитации сурьмы.

  • СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ОДНОРАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КМОП СУММАТОРА

    МОРОЗОВ Д.В., ПИЛИПКО М.М. — 2013 г.

    В работе представлено схемотехническое решение одноразрядного двоичного КМОП сумматора с повышенным быстродействием. Схема сумматора состоит из работающих параллельно отдельных цепей для получения выходных сигналов суммы и переноса. Сигнал цепи переноса не используется для формирования сигнала суммы. Цепь сигнала суммы представляет последовательное соединение двух ячеек исключающего ИЛИ. Работоспособность схемы подтверждена результатами схемотехнического моделирования с использованием программных средств компании Cadence Design Systems.

  • ТЕСТ-ОБЪЕКТ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ПРОСВЕЧИВАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА

    ВАСИЛЬЕВ А.Л., ГАВРИЛЕНКО В.П., КОВАЛЬЧУК М.В., МИТЮХЛЯЕВ В.Б., ОЗЕРИН Ю.В., РАКОВ А.В., РОДДАТИС В.В., ТОДУА П.А., ФИЛИППОВ М.Н. — 2013 г.

    Предложен новый тест-объект для калибровки просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) и растрового просвечивающего микроскопа. Тест объект изготовлен путем ионного резания кремниевой рельефной структуры с аттестованными размерами элементов рельефа, что позволило его использовать как в диапазоне больших увеличений (при прямом наблюдении кристаллической решетки), так и в диапазоне средних (вблизи 30 000) увеличений.

  • ТРАНСФОРМАЦИЯ ТОПОЛОГИИ СУБМИКРОННЫХ СБИС ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ДВОЙНОГО ШАБЛОНА

    ВЕРСТОВ В.А., ЗИНЧЕНКО Л.А., ШАХНОВ В.А. — 2013 г.

    Одной из основных проблем при трансформации топологии субмикронных СБИС для технологии двойного шаблона является декомпозиция исходного топологического слоя на два новых. Рассматриваются алгоритмы трансформации топологии СБИС для технологии двойного шаблона, ориентированные на применение высокопроизводительных вычислительных систем, а также результаты экспериментальных исследований, выполненных с использованием разработанного программного обеспечения. Обсуждаются достоинства и недостатки предложенных подходов.

  • ФОРМИРОВАНИЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОСЛОЕВ ОКСИДОВ ТАНТАЛА И АЛЮМИНИЯ

    ЕЖОВСКИЙ Ю.К. — 2013 г.

    Представлены результаты исследования процессов формирования нанослоев оксидов тантала и алюминия, а также их многослойных композиций, полученных методом молекулярного наслаивания на поверхности кремния (100) и алюминия. Определены условия слоевого механизма роста оксидных структур и многослойных низкоразмерных систем с чередующимися зонами указанных оксидов. Проведена оценка диэлектрических характеристик синтезированных наноструктур.

  • ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В СТРУКТУРЕ НА ОСНОВЕ АМОРФНОГО И НАНОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ, СФОРМИРОВАННОЙ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННО-ИММЕРСИОННОЙ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

    ЛУКИЧЕВ В.Ф., МЯКОНЬКИХ А.В., РОГОЖИН А.Е., РУДЕНКО К.В. — 2013 г.

    Предложена и изготовлена методом плазменно-иммерсионной ионной имплантации p–i–n-структура, обладающая фотовольтаическими свойствами. Имплантация ионов гелия в диапазоне энергий 1–5 кэВ с последующим отжигом создает на поверхности кремниевой подложки область нанопористого кремния глубиной порядка 20–80 нм. Нанокристаллическая структура этого слоя определяет высокое поглощение света в нем и изменение ширины запрещенной зоны, что приводит к образованию гетероперехода. Верхний слой модифицированной области дополнительно легировался бором, для создания р-области. Полученная структура продемонстрировала фотовольтаический эффект (0.15 В, 6.4 мА/см2) при светом эквивалентным по спектру и интенсивности солнечному.

  • ФУНКЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР-МОДУЛЯТОР С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ

    ДЕНИСЕНКО М.А., РЫНДИН Е.А. — 2013 г.

    Предложены метод построения и структура инжекционных лазеров с функционально-интегрированными частотными модуляторами оптического излучения, характеризующихся максимальными частотами модуляции терагерцового диапазона. Предложенная структура инжекционных лазеров-модуляторов обеспечивает возможность их изготовления в едином технологическом цикле с использованием традиционных технологических операций.

  • ХИМИЧЕСКИ УСИЛЕННЫЕ РЕЗИСТЫ ДЛЯ ЛИТОГРАФИИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

    БУЛГАКОВА С.А., ГУСЕВ С.А., ДЖОНС М.М., ПЕСТОВ А.Е., САЛАЩЕНКО Н.Н., СКОРОХОДОВ Е.В., ТОРОПОВ М.Н., ЧХАЛО Н.И. — 2013 г.

    Исследованы химически усиленные резисты на основе тер-сополимеров метилметакрилата с метакриловой кислотой и изоборнил(мет)акрилатами, претерпевающие гидролиз в присутствии фотогенерированной кислоты, ответственный за формирование изображения в резистах при экспонировании их ДУФ (254 нм), ЭУФ (13.5 нм) и электронным лучом. Проведена оценка влияния полимерной матрицы, фоточувствительного генератора кислоты и условий экспонирования на качество химически усиленного изображения.

  • ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ПЛАЗМЕ МЕТАНА

    БАРИНОВ С.М., ЕФРЕМОВ А.М., КУЧУМОВ А.А., СВЕТЦОВ В.И., СЕМЕНОВА О.А. — 2013 г.

    Проведено исследование стационарных параметров и состава плазмы тлеющего разряда постоянного тока (p = 40–200 Па, i = 30–70 мА) в метане методами зондовой диагностики и математического моделирования при решении кинетического уравнения Больцмана. Получены данные по приведенной напряженности электрического поля, энергетическим распределениям электронов, константам скоростей процессов при электронном ударе, концентрациям заряженных частиц и плотностям их потоков на поверхность, ограничивающую зону плазмы. Установлено, что процесс ассоциативного отрыва электрона от отрицательного иона H- + R H–R + e (где R = H, CH3, CH2, CH ... ) оказывает существенное влияние на баланс заряженных частиц в плазме.

  • NV-ЦЕНТРЫ В АЛМАЗЕ. ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, СТРУКТУРА СПЕКТРА

    ЦУКАНОВ А.В. — 2012 г.

    Подробно рассматривается квантовая система, являющаяся одной из наиболее популярных и перспективных в экспериментальной квантовой информатике – NV-центр в алмазе. Мы акцентируем внимание читателя на результатах, полученных в течение последних нескольких лет и охватывающих широкий круг вопросов, связанных с изготовлением, контролем, измерением NV-центров и использованием их в роли элементарных носителей квантовой информации. Обсуждается проблема построения полномасштабного квантового компьютера.

  • NV-ЦЕНТРЫ В АЛМАЗЕ. ЧАСТЬ II: СПЕКТРОСКОПИЯ, ИЗМЕРЕНИЯ, КВАНТОВЫЕ ОПЕРАЦИИ

    ЦУКАНОВ А.В. — 2012 г.

    Вторая часть обзора посвящается спектральным и когерентным свойствам NV-центров в алмазе и методам их экспериментального исследования. Подробно рассматриваются недавно разработанные способы инициализации и измерения электронного и ядерного спинов центра и спиновых комплексов на его основе. Обсуждаются способы повышения времен релаксации и дефазировки спина с помощью активных и пассивных методик.

  • АНАЛИЗ РАДИАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

    БОЙЧЕНКО Д.В., КЕССАРИНСКИЙ Л.Н., НИКИФОРОВ А.Ю. — 2012 г.

    Проанализирована типовая структура современных гибридных микросхем импульсных стабилизаторов напряжений (ИСН). Проведены экспериментальные исследования дозовых и одиночных локальных ионизационных эффектов в базовых блоках современных импульсных стабилизаторов напряжений. Предложена модель импульсных стабилизаторов напряжений для анализа одиночных эффектов, и выполнена ее экспериментальная верификация. Выявлены наиболее радиационно-чувствительные базовые блоки импульсных стабилизаторов напряжений. Даны рекомендации по повышению их радиационной стойкости.

  • ВАХ И ШИРИНА СПЕКТРА ПРИ ТУННЕЛИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОНОВ СКВОЗЬ НАНОСЭНДВИЧИ W WO2 (AU ) AL2O3 AL И ND ND2O3 (AU ) ND2O3 ND. ЧАСТЬ I: КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭНЕРГИЙ ОРБИТАЛЕЙ АНИОНОВ НАНОКЛАСТЕРОВ AU55 И AU147

    ЖУКОВ В.А., МАСЛОВ В.Г. — 2012 г.

    Работа посвящена исследованию туннелирования электронов сквозь “магические” нанокластеры Au55 и Au147 . С помощью квантово-химического расчета показано, что для анионов Au55 и Au147 энергия наивысшего заполненного уровня HOMO равна E =-3.2 эВ и EHOMOAu147 =-4.4эВ, соответственно. Установлено, что для анионов кластеров (Au и Au ) разница между энергией E наинизшего незаполненного уровня LUMO и энергией E составляют 0.86 и 0.24 эВ, соответственно. На основании результатов расчетов сделано предположение о том, что наносэндвичи W WO2 (Au ) Al2O3 Al могут быть перспективными структурами для реализации на них металлических нанодиодов, а наносэндвичи Nd Nd2O3 (Au ) Nd2O3 Nd для реализации энергетических фильтров, не продуцирующих горячих электронов и позволяющих создать кольцевые интерферометры Аронова–Бома на нормальных металлах при гелиевых температурах.

  • ВАХ И ШИРИНА СПЕКТРА ПРИ ТУННЕЛИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОНОВ СКВОЗЬ НАНОСЭНДВИЧИ W WO2 (AU ) AL2O3 AL И ND ND2O3 (AU ) ND2O3 ND. ЧАСТЬ II: ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ 1D МОДЕЛЕЙ ДЛЯ 3D НАНОСЭНДВИЧЕЙ

    ЖУКОВ В.А., МАСЛОВ В.Г. — 2012 г.

    Работа представляет собой вторую часть в серии из двух статей, посвященных исследованию туннелирования электронов сквозь “магические” нанокластеры Au55 и Au147. С использованием уровней энергии E анионов нанокластеров Au и Au , а также потенциалов атомов Au, W, Al и Nd, рассчитанных в первой части работы, построены модели 1D проекций 3D туннельных наноструктур: W WO2 (Au ) Al2O3 Al и Nd Nd2O3 (Au ) Nd2O3 Nd. Уровни дна потенциальных ям 1D структур выбраны так, чтобы в них присутствовали резонансные энергетические уровни, совпадающие с уровнем E аниона для соответствующей 3D структуры (Au или Au ). С учетом потенциалов, присутствующих в структурах наноконденсатора, и “сил изображения” рассчитаны ВАХ и зависимость ширины резонансного пика в спектре туннелирующих электронов от разности потенциалов на внешних электродах металлических нанодиодов. Предложена схема гипотетического высокочастотного металлического нанотранзистора на кластере Au147, не продуцирующего “горячих” электронов.

  • ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ Н-ВОЛНЫ С ТОНКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКОЙ

    ЛАТЫШЕВ А.В., ЮШКАНОВ А.А. — 2012 г.

    Показано, что для тонких металлических пленок, толщина которых не превышает толщины скин-слоя, задача допускает аналитическое решение для произвольных граничных условий. Проведен анализ коэффициентов прохождения, отражения и поглощения электромагнитной волны в зависимости от угла падения, толщины слоя, коэффициента зеркальности и частоты колебаний поля.

  • ВЛИЯНИЕ КВАНТОВЫХ ЭФФЕКТОВ НА ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В МОЛИБДЕНОВЫХ НАНОКОНТАКТАХ

    БОРИСОВ А., КОНИН А., ПЕТРУХНЕНКО Р., РУБАЕВ В., ФЕДИЧКИН Л., ЧЕРНЫШЕВ М. — 2012 г.

    Изучалась проводимость металлических контактов при комнатной температуре и нормальных условиях, пьезомеханически управляя молибденовыми проводниками и контролируя проводимость между ними. Несмотря на шум, нам удалось наблюдать ступенчатое возрастание сопротивления контакта. Полученные гистограммы проводимости демонстрируют пик, соответствующий одному кванту проводимости. Экспериментальные результаты доказывают возможность квантового баллистического характера зарядового транспорта в молибденовых наноконтактах.