Персоналии

Метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации является актуальной исследовательской задачей для создания ИС многоуровневой архитектуры, чувствительных элементов сенсоров, а также электронных микро- и наносистем. В работе представлен оптимизированный метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации (Metal-Induced Lateral Crystallization, MILC) нанопроволочных структур из аморфного кремния с использованием силицида никеля. На основе данного метода изготовлены нанопроволочные n -канальные полевые транзисторы с окружным затвором - MILC GAA-транзисторы (Gate-All-Around). Аналогичные структуры созданы на основе монокристаллического кремния с использованием КНИ-подложек - КНИ GAA-транзисторы. Выполнен сравнительный анализ электрических характеристик полевых нанопроволочных GAA-транзисторов на основе рекристаллизованного и монокристаллического кремния. Показано, что электрофизические характеристики нанопроволочных MILC GAA-транзисторов сравнимы с характеристиками нанопроволочных КНИ GAA-транзисторов. Так, измеренная подвижность электронов в слабых полях для MILC GAA-транзистора составила 130 см/В·с, для КНИ GAA-транзистора - 200 см/В·с.

• Просмотров: 1143 | Комментариев : 0

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.

• Просмотров: 1226 | Комментариев : 0

МОП-дозиметры используются для отслеживания дозы облучения в различных приложениях, таких как космическая, ядерная и медицинская промышленность, также применяются в исследовательских лабораториях и портативной электронике. МОП-дозиметры имеют ряд преимуществ: постоянно накапливают заряд под воздействием ионизирующего излучения; выполняют прямое неразрушающее считывание информации о дозе; имеют сверхмалые размеры и маленькую потребляемую мощность; работают в широком диапазоне доз ионизирующего излучения; могут быть интегрированы с другими сенсорами и электроникой. Однако такие дозиметры невозможно повторно использовать из-за насыщения подзатворного диэлектрика накопленным зарядом. Для повторного использования МОП-дозиметров необходимо отжечь накопленный заряд. В работе показаны результаты исследования структуры интегрального элемента, встроенного в МОП-дозиметр, для локального нагрева подзатворного диэлектрика с целью отжига накопленного заряда, созданного под воздействием ионизирующего излучения. Структура такого нагревательного элемента разработана с учетом расчетов в среде численного моделирования COMSOL Multiphysics. Нагревательным элементом и одновременно затвором МОП-транзистора, через который пропускается электрический ток, является n -поликремний. Изготовлены тестовые структуры по 1,2-мкм КМОП аналого-цифровому технологическому маршруту. Измерен коэффициент температурного сопротивления образцов интегральных резисторов. Установлено, что при пропускании электрического тока через интегральный элемент происходят разогрев и изменение его сопротивления в соответствии с температурным коэффициентом сопротивления. По измеренным зависимостям изменения сопротивления вычислена средняя температура интегрального резистора для каждого значения пропускаемого электрического тока. Проведено сравнение результатов моделирования зависимости температуры от толщины подзатворного окисла и пропускаемого через нагревательный элемент тока с экспериментально полученными данными. Предложенный способ локального разогрева подзатворного диэлектрика позволяет достичь температур порядка 700 °С без разрушающих последствий для структур и, таким образом, эффективно отжигать накопленный заряд в МОП-дозиметрах.

• Просмотров: 1320 | Комментариев : 0

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.

• Просмотров: 1274 | Комментариев : 0