


Том 53, № 5 (2024)
ДИАГНОСТИКА
Исследования в условиях плазмы электронного циклотронного резонанса с применением резонанса на второй гармонике циклотронной частоты
Аннотация
СВЧ плазма (частота генерации 2.45 ГГц, мощность 200–1000 Вт, давление 0.2–10 мТорр) возбуждалась и поддерживалась в двух основных режимах: (1) при непрерывной подаче СВЧ мощности и низких магнитных полях (В = 300–450 Гс) в условиях сверхплотной (Ne > Ncr = 7.4 ´ 1010 см–3) плазмы и низкой плотности плазмы (Ne < Ncr); (2) при высоких магнитных полях (В = 750–1000 Гс), близких к ЭЦР-условию. Исследовались особенности генерации плазмы при условии ЭЦР и при условии резонанса на второй циклотронной гармонике.



КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Нанофотонный светоделитель на квантовых точках с ферстеровской связью
Аннотация
В работе описывается схема квантового светоделителя, преобразующего состояние пространственного фотонного кубита на двух модах за счет обмена энергией между модами и квантовыми точками. Контролируя время взаимодействия, можно получить требуемую суперпозицию базисных однофотонных состояний кубита на выходе устройства. Кроме того, светоделитель позволяет генерировать запутанные двухфотонные NOON-состояния. Использование эффекта Ферстера для управления обменом энергией между КТ дает возможность увеличить межмодовое расстояние и подавить нежелательное прямое взаимодействие мод. В качестве примера был рассмотрен светоделитель на основе двумерного фотонного кристалла с температурной и структурной настройкой частот.



ЛИТОГРАФИЯ
Новая концепция развития высокопроизводительной рентгеновской литографии
Аннотация
Дается краткий обзор современного состояния экстремальной ультрафиолетовой (ЭУФ, EUV в англоязычной транскрипции), или, что тоже, рентгеновской литографии на длине волны 13.5 нм в мире. Обсуждаются проблемы и перспективы развития этой технологии на ближайшие годы. Сообщается о новой концепции рентгеновской литографии в России, развиваемой в Институте физики микроструктур РАН. Приводится обоснование преимуществ и перспектив реализуемости литографии на новойдля литографии длине волны 11.2 нм. Дается краткий обзор отечественного уровня развития критических технологий, необходимых для создания рентгеновского литографа.



МОДЕЛИРОВАНИЕ
Механизмы транспорта и полевой эмиссии электронов в 2D некристаллических углеродных гетероструктурах с квантовым барьером
Аннотация
Исследовано влияние ширины квантового барьера в виде туннельно тонкого обедненного носителями заряда углеродного слоя в обогащенной некристаллической углеродной матрице на бездиссипативный транспорт и полевую эмиссию электронов. Показано, что нелинейности поперечных тока в гетероструктурах при статических низкополевых электрических воздействиях и параметров вольт-амперных характеристик полевой эмиссии электронов в сильных импульсных электрических полях микросекундной длительности определяются параметрами квантового барьера и реализацией условий резонансного туннелирования с участием различных нулевых уровней энергии размерного квантования.



Математическое моделирование системы жидкостного охлаждения микропроцессора
Аннотация
В данной работе исследуются вопросы эффективности работы системы микропроцессор-система охлаждения и поддержания оптимальной температуры электронных компонентов. Для этого проведены эксперименты на существующей системе охлаждения микропроцессора с контролем всех основных параметров, в первую очередь таких как температура и расход теплоносителя, производительность и температура процессора. На основании полученных данных построена математическая модель, описывающая изменение мощности микропроцессора и позволяющая рассчитывать температуры и скорости теплоносителей, а также получать наиболее эффективные режимы для работы системы охлаждения. Полученные экспериментальные данные и математическая модель позволяет прогнозировать потребные мощности системы охлаждения и параметры работы микроэлектронных компонентов, что особенно важно при появлении новых поколений микропроцессоров, обладающих наиболее высокой производительностью. Полученные данные также позволяют рассчитывать параметры для существующих процессоров с целью наибольшего увеличения эффективности и надёжности их работы, что актуально и для других электронных устройств, в частности микроконтроллеров.



Согласование параметров термоэлектрической системы охлаждения теплонагруженных элементов электроники
Аннотация
Рассмотрена термоэлектрическая система охлаждения и терморегулирования электронных устройств. На основе математической модели, использующей в качестве исходных данных рабочие характеристики серийного термоэлектрического модуля, проведены расчеты энергетических характеристик термоэлектрической системы охлаждения с учетом ее термических сопротивлений. Результаты расчетов представлены в виде диаграмм, которые позволяют производить согласованный выбор термических сопротивлений системы, обеспечивающий заданные значения холодопроизводительности и температурного перепада.



Исследование способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов
Аннотация
Исследуются особенности синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов. Рассматриваются структуры трех типов: тип I – структура с коррекцией части сигналов с выходов объекта диагностирования, формирующих проверочные символы заданного кода в схеме встроенного контроля; тип II – структура с коррекцией части сигналов с выходов объекта диагностирования, формирующих информационные символы заданного кода в схеме встроенного контроля; тип III – структура с коррекцией сигналов от всех выходов объекта диагностирования. Для структур всех типов приведены формулы определения числа способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением заданного кода. Установлены новые свойства структур, характеризующие особенности роста числа способов синтеза схем встроенного контроля при увеличении числа выходов, формирующих информационные и проверочные символы. Найдены закономерности, позволяющие на практике оценивать число способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов в целях выбора наилучшего из них по заданным критериям. Приведены примеры, демонстрирующие эффективность использования найденных закономерностей.



НЕЙРОМОРФНЫЕ СИСТЕМЫ
Разработка аппарата образного представления информации для нейроморфных устройств
Аннотация
В работе рассматривается применение математического аппарата пятен для нейроморфных устройств на кроссбарах элементов памяти, архитектура которых соответствует технике вычислений в памяти. Аппарат пятен позволяет представлять и обрабатывать семантическую информацию в форме ментальных образов, а также моделировать рассуждения в форме, свойственной человеку. В частности, это дедуктивные, индуктивные, абдуктивные, а также и немонотонные рассуждения, когда выводы делаются на основе имеющихся знаний, а получение новых знаний может изменить выводы. Аппарат пятен является математической основой создания нейроморфных устройств с техникой вычислений в памяти, способных не только представлять семантическую информацию в образной форме, но и моделировать образное мышление. Это позволит решить большую проблему для современных глубоких нейронных сетей, связанную с возможностью возникновения случайных, ничем не обусловленных ошибок.



ПРИБОРЫ
Температурные зависимости напряжения пробоя высоковольтного КНИ LDMOS транзистора
Аннотация
Обсуждаются результаты исследования температурных зависимостей напряжения пробоя мощных КНИ nLDMOS транзисторов с длинной областью дрейфа с топологическими нормами 0.5 микрон. Основное внимание сфокусировано на влиянии механизма генерации и пассивации ловушек на границе раздела Si/SiO2 в сильных электрических полях. Экспериментально и теоретически проанализирована зависимость напряжения пробоя в диапазоне температуры окружающей среды от -60о С до 300о С и определен диапазон температур от 25° С до 220° С, где напряжение пробоя практически постоянно. Рассмотрена возможность восстановления уровня напряжения пробоя после длительного периода покоя, что является предпосылкой для продления срока эксплуатации устройства.



ТЕХНОЛОГИИ
Получение графена: осаждение и отжиг
Аннотация
Обзор посвящен анализу роли высокотемпературного отжига в технологиях получения графеновых пленок и создания структур для наноэлектроники на их основе. Как известно, один из способов получения графена – высокотемпературный отжиг монокристаллов Si C. Этот метод позволяет получать высококачественные графеновые пленки, но существенными недостатками этого метода являются высокая температура отжига и малые размеры монокристаллических доменов получаемого графена. Все более широкое распространение получает способ получения графена путем отжига структур с твердыми углеродными слоями, нанесенными на пленку никеля на диэлектрической подложке, с последующим удалением никеля химическим травлением. Отжиг графеновых пленок, независимо от способа их получения, является средством очистки поверхности графена от адсорбированных загрязнений и улучшения его кристаллической структуры. Выявлено, что отжиг может приводить к разным результатам для изолированных графеновых пленок и для графеновых структур, предназначенных для применения в устройствах наноэлектроники.


