В.В.Шашкин, М.А.Демьяненко, А.Г.Клименко, В.Н.Овсюк, О.И.Семенова, Л.Л.Васильева, Б.И.Фомин

Разработана технология изготовления матричного микроболометрического приемника ИК-излучения. С помощью разработанной технологии изготовлена микроболометрическая матрица с шагом 51 мкм размерностью 120х160 элементов. На рис.1 приведена микрофотография фрагмента микроболометрической матрицы с мультиплексором. Мультиплексор изготовлен ОАО "Ангстрем" (г. Москва). Основные параметры матрицы: термочувствительный слой - пленка окисла ванадия толщиной 70нм с поверхностным сопротивлением около 100кОм/кв и температурным коэффициентом 1,5%. Пленка получена методом золь-гель. Размер ячейки матрицы 49х49мкм, коэффициент заполнения ячейки около 50%. Несущая балка: плазмохимический нитрид кремния с шириной 2мкм и толщиной 350нм. Металлическая шина, проходящая по несущей балке: ширина - 1,5мкм, толщина - 50нм. Зазор зеркало - термоочувствительный слой 2,5 мкм. С помощью изготовленной матрицы получено тепловое изображение человека с разрешением 100мК (см. рис.2). Продолжается отработка технологии изготовления матриц с целью увеличения их формата до размерности 320х240.

Рис 1. Микрофотография фрагмента микроболометрической матрицы форматом 120х160	Рис.2. Пример тепловое изображение человека с разрешением 100 мК.

В.А.Гриценко

Получено положительное решение по патенту на новый низковольтный, быстродействующий элемент памяти на основе нитрида кремния с использованием в качестве блокирующего слоя диэлектриков ZrO₂ и Al₂O₃. Альтернативные диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью (e = 10-50), такие, как ZrO₂, HfO₂, Ta₂O₅, Al₂O₃, BaSrTiO₃, в настоящее время, рассматриваются как кандидаты на замену двуокиси кремния в полевых транзисторах и конденсаторах оперативных запоминающих устройств.

Рис.1. Принципиальная схема элемента памяти на основе Si₃N₄ с блокирующим слоем диэлектрика ZrO₂ и Al₂O₃.

Показано, что применение альтернативных диэлектриков позволяет на два порядка повысить быстродействие ФЛЭШ памяти и существенно уменьшить напряжение перепрограммирования, что приводит к уменьшению стоимости и повышению надежности.

Рис. 2. Кинетика перепрограммирования КОНОП структуры с использованием альтернативного диэлектрика. Использование Al₂O₃ вместо SiO₂ приводит к увеличению окна памяти и повышению быстродействия.

Совместно с ИАиЭ СО РАН разработан пакет программ для моделирования терабитных (10¹² бит/кристалл) кремниевых микросхем памяти на основе альтернативных диэлектриков.

А.А.Пахневич, В.В.Бакин, А.В.Язьков, Г.Э.Шайблер, С.В.Шевелёв, О.Е.Терещенко, А.С.Ярошевич, А.С.Терехов

Интерес к изучению широкозонных нитридов металлов третьей группы обусловлен их успешным применением для создания источников света, излучающих в сине-зеленой и ультрафиолетовой (УФ) областях спектра, мощных высокотемпературных СВЧ-приборов и фотоприёмников УФ-диапазона. Важным классом фотоприёмников является вакуумно-полупроводниковые фотодиоды, основным элементом которых является фотокатод. Создание совершенных фотокатодов с эффективным отрицательным электронным сродством (ЭОЭС) на основе соединений GaN и их применение в фотоприёмниках УФ-диапазона позволят решить важные научные и практические задачи. Принципиальная возможность создания эмиттеров с эффективным отрицательным электронным сродством на основе p-GaN(Cs,O) уже показана, однако энергетические распределения электронов, эмитированных из p-GaN(Cs,O), до сих пор не изучались. Данные распределения содержат важную информацию о типах оптических переходов, формирующих внешний фотоэффект, о кинетических явлениях с участием термализованных и "горячих" неравновесных электронов, об электрон-фононном взаимодействии в полупроводнике.

В нашей работе

Рис.1. Вакуумный GaN фотодиод

[1] впервые измерены и изучены энергетические распределения фотоэлектронов, эмитированных в вакуум из p-GaN(Cs,O) с ЭОЭС. Для проведения исследований был создан вакуумный GaN-фотодиод, фотография которого показана на рис.1. Полученные данные позволили разделить два различных канала электронной фотоэмиссии: с участием оптических переходов из валентной зоны и из заполненных локализованных состояний в запрещённой зоне.

Показано, что на низкоэнергетическом пороге внешнего фотоэффекта доминирующим механизмом эмиссии является фототермическое возбуждение электронов из локализованных состояний в запрещённой зоне p-GaN(Cs,O), лежащих ниже уровня Ферми. Установлены параметры энергетической диаграммы границы раздела p-GaN(Cs,O)-вакуум. Полученные результаты позволили существенно продвинуться в изучении нитрида галлия - перспективного широкозонного полупроводника для микрофотоэлектроники.

Ю.В.Настаушев, М.М.Качанова, Ф.Н.Дульцев, О.В.Наумова, Д.В.Щеглов, А.С.Медведев, В.П.Попов, А.В.Латышев, А.Л.Асеев

Разработана технология получения плазменного диоксида титана для полевых нанотранзисторов на ультра-тонких слоях кремний-на-изоляторе с индуцированным каналом и металлическими затворами субмикронных размеров. Впервые исследовано плазмохимическое окисление в кислородной плазме (MATRIX) тонкой пленки титана (толщиной 5 - 20 нм), сформированной методом электронного распыления (АНГАРА) на поверхность кремния. Качество пленки TiO₂ контролировалось методом атомно-силовой микроскопии (SOLVER P47H, NT-MDT). Оптимизация параметров нанесения и окисления пленки титана позволила получить совершенные пленки диоксида титана со средней шероховатостью (RMS) поверхности менее 0.2 нм (Рис.1).

a)	b)
увеличить рисунок	увеличить рисунок
Рис.1 Типичное АСМ-изображение (a) и спектр высот (б) диоксида титана на кремнии после плазмохимического окисления пленки Ti

Разработанная технология формирования пленок диоксида титана была применена для изготовления подзатворного диэлектрика (TiO2 толщиной 12 нм) с высокой относительной диэлектрической проницаемостью и высокими пробивными напряжениями для полевых нанотранзисторов на ультратонких (48 нм) КНИ с индуцированным каналом, контролируемым нижним затвором и управляемым верхним полевым затвором.

Рис.2 Переходные характеристики КНИ-МОПТ с полевым диэлектриком из TiO2 от нижнего затвора (a) и от верхнего затвора (б).