Том 52, № 1 (2023)

С помощью метода оптической эмиссионной спектроскопии проведены исследования процессов плазмохимического и реактивно-ионного травления кремния в среде трифторметана (CHF₃). Получены и проанализированы зависимости интенсивностей излучения атомов и молекул от времени травления, вкладываемой мощности и давления плазмообразующего газа.

Дан обзор работ автора, связанных с мозгом человека как объектом электроники. Рассмотрены следующие вопросы: предложенные полная электронная интерпретация функционирования мозга и комплексный иерархический подход его исследования; сознание человека; перспективы и проблемы создания сверхразума; перспективы использования наноэлектроники, наноматериалов и нанотехнологий в исследовании мозга человека.

Впервые решена задача о распределении электрического поля и электрического тока внутри тонкого металлического слоя при наличии скин-эффекта с учетом зеркально-диффузного характера отражения электронов от внутренних поверхностей слоя. Рассмотрены предельные случаи и проведено обсуждение полученных результатов.

Локальное окружение атомов в полупроводниковом соединении TlInTe₂ с тетрагональной сингонией исследовано методом теории функционала плотности (DFT). Введение точечного дефекта (вакансий индия) в решетку TlInTe₂ моделировалось с использованием суперъячеек. DFT-моделирование электронных свойств (полные и локальные парциальные плотности состояний электронов (РDOS)) проводилoсь как для примитивной ячейки TlInTe₂ (16 атомов на элементарную ячейку), так и для дефектной суперячейки TlInTe₂\( - {{{\text{V}}}_{{{\text{In}}}}}\) (где \({{{\text{V}}}_{{{\text{In}}}}} - \) вакансия In) состоящей из 32 атомов. DFT-GGA расчеты зонной структуры TlInTe₂\( - {{{\text{V}}}_{{{\text{In}}}}}\) показали, что ширина запрещенной зоны (\({{E}_{{\text{g}}}}\)) составляет \({{E}_{{\text{g}}}}\) = 1.21 эВ. Это значение значительно отличается от экспериментального значения. Для корректировки взаимодействия частиц в решетке использовали модель Хаббарда. Рассчитанная DFT-GGA + U (U – потенциал Хаббарда) способом запрещенная зона TlInTe₂\( - {{{\text{V}}}_{{{\text{In}}}}}\) составляет \({{E}_{{\text{g}}}} = ~\) 0.97 эВ. Для суперъячейки TlInTe₂\( - {{{\text{V}}}_{{{\text{In}}}}}\) вычислены энергии образования вакансии, химический потенциал индия, а также стандартная энтальпия образования TlInTe₂. При объяснении влияния различных факторов на явления переноса в TlInTe₂, их теплопроводность и электропроводность использованы как DFT-расчетные, так и экспериментальные данные. С учетом экспериментальных данных для кристаллов р-TlInTe₂ установлен механизм проводимости в направлении структурных цепочек (с-оси кристалла). В интервале температур \(T\) = 148–430 K оценили величину запрещенной зоны \({{E}_{{\text{g}}}}\) = 0.94 эВ и энергию активации примесной проводимости \({{E}_{t}}\) = 0.1 эВ (при 210–300 К). При температурах \(T\) ≤ 210 К в кристаллах р-TlInTe₂ имеет место прыжковая проводимость на постоянном токе. С учетом этого для р-TlInTe₂ вычислены следующие физические параметры: плотность состояний, локализованных вблизи уровня Ферми, их энергетический разброс и среднее расстояние прыжков.

Существенное увеличение коэффициента заполнения Шоттки-матриц достигается считыванием заряда, накопленного в Шоттки-диоде, не с помощью ПЗС (приборы с зарядовой связью) – регистров, а путем его инжекции в сигнальную шину, аналогично ПЗИ (приборы с зарядовой инжекцией) – структурам на узкозонных полупроводниках. В этом случае многоэлементная матрица содержит горизонтальные шины для опроса элементов выбранной строки, вертикальные сигнальные шины, МОП (метал–оксид–полупроводник) – ключ для подключения опрашиваемого столбца и матрицы фоточувствительных элементов, каждый из который состоит из фоточувствительного Шоттки диода и МОП-ключа.

Проведено исследование электрофизических параметров плазмы, концентраций атомов фтора и кинетики реактивно-ионных гетерогенных процессов в смеси CF₄ + C₄F₈ + Ar + He при варьировании соотношения Ar/He и мощности смещения в условиях индукционного ВЧ 13.56 МГц разряда. Схема исследования включала диагностику плазмы с помощью зондов Лангмюра и оптической эмиссионной спектроскопии, а также измерение скоростей и анализ механизмов травления SiO₂ в приближении эффективной вероятности взаимодействия. Установлено, что замещение аргона на гелий оказывает заметное влияние на кинетику и концентрацию атомов фтора через параметры электронной компоненты плазмы. Напротив, увеличение мощности смещения практически не отражается на составе газовой фазы, но сопровождается пропорциональным изменением энергии ионной бомбардировки. Найдено, что в исследованном диапазоне условий процесс травления SiO₂ характеризуется отсутствием ионно-лимитируемых стадий, при этом поведение его скорости определяется кинетикой гетерогенной реакции Si + xF → SiF_x. Переменное значение эффективной вероятности данной реакции отслеживает изменение доли свободных активных центров, определяемой скоростями высаживания и деструкции фторуглеродной полимерной пленки.