Микроэлектроника

В работе представлен коррелятор для построения автокорреляционной функции второго порядка g⁽²⁾(τ), реализованный на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС). Устройство предназначено для высокоточной регистрации временных интервалов между фотонами, испускаемыми одиночными излучателями. Использование ПЛИС позволило достичь временного разрешения 185 пс и обработки событий в реальном времени. Продемонстрированы экспериментальные данные, подтверждающие достижение антигруппировки фотонов g⁽²⁾(0) < 0.5, характерного для одиночных квантовых эмиттеров. Устройство может использоваться для анализа корреляций фотонов в задачах квантовой оптики и при работе с одиночными квантовыми эмиттерами.

Рассмотрены вопросы создания отечественных резистов для процессов электроннолучевой и ионнолучевой литографии. Изготовленные позитивные резисты на основе полиметилметакрилата позволяют создавать наноразмерные структуры. Более того, продемонстрирована возможность применения комбинации созданных резистов в качестве двухслойных резистов. Также продемонстрированы перспективы развития отечественных процессов электроннолучевой и ионнолучевой литографии. В настоящий момент собственные отечественные технологические процессы электроннолучевой и ионнолучевой литографии находятся в стадии демонстраторов. В ближайшей перспективе будут разработаны отечественные установки электроннолучевой и ионнолучевой литографии. Для организации производства отечественных установок ионнолучевой литографии потребуется существенно больше времени.

Методом конечных элементов проведено моделирование четырех конструкций трехмерных микроиндукторов, изготовление которых осуществляется путем самосборки с использованием остаточных механических напряжений. В ходе моделирования проводился расчет деформации заготовок, выполненных из пленки Cr толщиной 300 нм, в заданных участках которых был сформирован градиент механических напряжений. Также методом конечных элементов была определена индуктивность полученных микроиндукторов.

Разработаны модель, методика и программные средства моделирования импульсной нейронной сети в режиме обучения с учетом особенностей функционирования мемристивных кроссбар-массивов. Исследовано влияние падений напряжения на межсоединениях, дискретного шага перестройки уровней проводимости мемристивных элементов и нелинейности их вольт-амперных характеристик на эффективность исполнения алгоритмов обучения импульсной нейронной сети. Получены результаты тестирования импульсной нейронной сети в режиме обучения и инференс-режиме в задаче распознавания изображений с применением разработанной методики моделирования с учетом характеристик экспериментально изготовленных мемристивных структур.

Представлены результаты исследования влияния термического отжига на формирование омических контактов алюминий-кремний и алюминий-поликремний на стадии изготовления современных интегральных микросхем. Установлено, что стандартный термический отжиг при температуре 450 ^оС в течение 20 мин в азоте приводит как к растворению кремния в алюминиевых контактах с последующим образованием рекристаллизованных островков кремния р-типа на границе раздела алюминий-кремний, так и к растворению поликремния, с последующим выделением его в виде остроугольных конгломератов. При использовании быстрого термического отжига (T_max = 450 ^оС, 7 с, N₂) образование таких конгломератов не обнаружено. Растворение поликремния (кремния) в алюминии при формировании омических контактов алюминий-поликремний (алюминий-кремний) приводит к изменению величины контактного сопротивления поликремниевых резисторов и вольт-амперных характеристик биполярных транзисторов.