Подзатворный диэлектрик является одним из ключевых элементом конструкции субмикронных МОП-транзисторов, от которого зависит надежность его работы. Пробой диэлектрика приводит к потере функционирования транзистора и выходу из строя всей ИС или сбою в ее работе. Поэтому оценке дефектности подзатворного диэлектрика и времени его наработки до отказа уделяется особое внимание. В работе определяется время наработки до отказа подзатворного диэлектрика МОП-транзисторов на основе метода времязависимого пробоя диэлектрика с использованием термомеханической модели ( E -модели). В качестве статистики распределения отказов использовано распределение Вейбулла, полученное для интегрального распределения отказов выборки технологических тестовых структур, измеренных при высоких значениях напряжения и температуры. Исследования выполнены на тестовых структурах, представляющих собой МОП-конденсаторы с толщиной подзатворного диэлектрика 5 нм. Тестовые структуры созданы по серийной технологии 65 нм и размещены в тестовом кристалле совместно с ИС на одной пластине. Разработано программное обеспечение, позволяющее проводить ускоренные измерения в автоматическом режиме. В результате проведенных исследований определены параметры термомеханической модели отказа, получены зависимости времени наработки до отказа подзатворного диэлектрика от условий эксплуатации. Установлено, что для исследуемых тестовых структур возможно возникновение как полного, так и частичного пробоя диэлектрика. Данный метод контроля может применяться для прогнозирования долгосрочной надежности подзатворного диэлектрика суб-100-нм МОП-транзисторов, а также для аттестации технологических процессов его производства.
Приведены конструктивно-технологические схемы самоформирования полностью самосовмещенных вертикально интегрированных транзисторных структур с обращенными и прямыми эмиттерами для терагерцовых БИС. Точное позиционирование элементов с нанометровыми размерами на поверхности и на определенной глубине пластины кремния достигнуто за счет применения самосопряженных и составных псевдолитографических масок. Рассмотрены критичные узлы в конструкции и технологии изготовления структур с узкими и плоскими эмиттерными областями и c обращенным профилем легирования мышьяком на поверхности.
Проведен анализ существующих и перспективных разработок в области элементов питания на основе β-распада. Описаны возможные технологии создания и приведены расчеты эффективности сформированных по ним источников питания. Рассмотрена возможность создания самозаряжающегося суперконденсатора на основе углеродных нанотрубок с применением изотопов никель-63 и углерод-14, проведен теоретический расчет, подтверждающий перспективность выбора направлений исследований.
Магниторезистивные преобразователи магнитного поля востребованы как для прямого, так и для косвенного применения в различных областях промышленности, транспорте и специальной технике. В работе отмечены особенности применяемой терминологии и размерностей основных параметров магниторезистивных преобразователей магнитного поля. Представлены основные результаты экспериментальных исследований разработанных тонкопленочных магниторезистивных наноструктур с четной и нечетной передаточной характеристикой. Конструкция данной системы, реализованная на основе анизотропного магниторезистивного эффекта, имеет нечетную передаточную характеристику и коэффициент преобразования на уровне 8 мВ/В/Э. Конструкция, реализованная на основе гигантского магниторезистивного эффекта, имеет четную передаточную характеристику и коэффициент преобразования на уровне 27 мВ/В/Э. Показаны результаты перспективных конструктивно-технологических решений, позволяющих достигать значений коэффициента преобразования тонкопленочных магниторезистивных наноструктур более 100 мВ/В/Э. Приведены результаты исследования тестовой спин-туннельной тонкопленочной магниторезистивной наноструктуры с гигантским магниторезистивным эффектом, превышающим 100 %. Отмечена новизна полученных результатов и определена перспективность использования высокочувствительных тонкопленочных магниторезистивных наноструктур для создания энергонезависимой памяти с произвольной выборкой на основе тонкопленочной магниторезистивной наноструктуры со спин-туннельным магниторезистивным эффектом.
Представлены конструктивно-технологические решения по созданию магнитополупроводниковой элементной базы для беспроводных магниторезистивных микросистем измерения магнитного поля, а также результаты исследования высокочувствительного магниторезистивного преобразователя с концентраторами магнитного поля. Приведены характеристики разработанного измерительного усилителя для работы с сигналом от низкоомного магниторезистивного моста, имеющего некоторую величину его разбалансировки. Описана совмещенная технология изготовления магнитополупроводни-
Представлены результаты развития технологий магнитополупроводниковых микросистем на основе многослойных тонкопленочных магниторезистивных наноструктур. Дан краткий обзор основных достижений в области создания магнитометрических приборов на основе анизотропного и гигантского магниторезистивных эффектов.
Перспективным инструментом для детектирования межмолекулярных взаимодействий, в том числе биохимических, является ионно-чувствительный полевой транзистор - ISFET. С помощью ISFET возможно распознавание различных механизмов специфически адсорбируемых веществ. Также ISFET интегрируется с КМОП-технологией, что открывает новые возможности для создания интеллектуальных микро- и наносистем. В работе изучено влияние конструктивно-технологических параметров ISFET на чувствительность к заряду с использованием численного моделирования. Представлены два типа конструкции ISFET на основе полностью обедненной КНИ-структуры с плавающим затвором. Конструкции отличаются разным способом формирования контакта жидкостная среда - затвор. Получены аналитические зависимости, позволяющие проводить анализ чувствительности ISFET. Показано, что предельная чувствительность достижима на композитной нанопроволочной структуре с субмикронными размерами. Чувствительность рассмотренной конструкции ISFET, выполненного по технологическим нормам 1,2 мкм при адсорбции аналита, составила порядка 50 эффективных зарядов электронов. ISFET, выполненный с субмикронными физическими размерами (ширина проволоки 10 нм, длина 100 нм), имеет чувствительность 1-2 эффективных заряда электронов.
Проведен анализ экспозиции выставки «Продуктроника - 2007», которая является одной из ведущих выставок технологического оборудования для производства изделий электронной техники.