Сделано Русскими
Сегодня
Политика
Происшествия
Люди
Экономика
Следствие
Бизнес
Культура
Наука и медицина
Зарубежка
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Вопрос-Ответ
Financial Assets
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Общественное движение «Штабы Навального».
НКО, выполняющие функции иностранного агента: Некоммерческая организация «Фонд по борьбе с коррупцией», Межрегиональный профессиональный союз работников здравоохранения "Альянс врачей", Автономная некоммерческая организация «Центр по работе с проблемой насилия «НАСИЛИЮ.НЕТ», Программно-целевой Благотворительный Фонд "СВЕЧА", Красноярская региональная общественная организация "Мы против СПИДа", Некоммерческая организация "Фонд защиты прав граждан", Автономная некоммерческая организация социально-правовых услуг "Акцент", Межрегиональная общественная организация реализации социально-просветительских инициатив и образовательных проектов "Открытый Петербург", Санкт-Петербургский благотворительный фонд "Гуманитарное действие", Социально-ориентированная автономная некоммерческая организация содействия профилактике и охране здоровья граждан "Феникс ПЛЮС", Фонд содействия правовому просвещению населения "Лига Избирателей", Некоммерческая Организация Фонд "Правовая инициатива", Некоммерческая организация Фонд "Общественный фонд социального развития "Генезис", Автономная некоммерческая организация информационных и правовых услуг "Гражданская инициатива против экологической преступности", Некоммерческая организация "Фонд борьбы с коррупцией", Пензенский региональный общественный благотворительный фонд "Гражданский Союз", Ингушское республиканское отделение общероссийской общественной организации "Российский Красный Крест", Общественная организация "Саратовский областной еврейский благотворительный Центр "Хасдей Ерушалаим" (Милосердие), Частное учреждение "Центр поддержки и содействия развитию средств массовой информации", Региональная общественная организация содействия соблюдению прав человека "Горячая Линия", Фонд "В защиту прав заключенных", Автономная некоммерческая организация "Институт глобализации и социальных движений", Автономная некоммерческая организация противодействия эпидемии вич/спида и охраны здоровья социально-уязвимых групп населения "Центр социально-информационных инициатив Действие", Челябинское региональное диабетическое общественное движение "ВМЕСТЕ", Благотворительный фонд охраны здоровья и защиты прав граждан, Благотворительный фонд помощи осужденным и их семьям, Городской благотворительный фонд "Фонд Тольятти", Свердловский региональный общественный фонд социальных проектов "Новое время", Фонд содействия устойчивому развитию "Серебряная тайга", Фонд содействия развитию массовых коммуникаций и правовому просвещению "Так-Так-Так", Региональная общественная организация содействия просвещению граждан "Информационно-аналитический центр "Сова", Региональная общественная организация помощи женщинам и детям, находящимся в кризисной ситуации "Информационно-методический центр" Анна", Автономная некоммерческая организация социальной поддержки населения "Проект Апрель", Региональный благотворительный фонд "Самарская губерния", Свердловский областной общественный фонд "Эра здоровья", Международная общественная организация "Международное историко-просветительское, благотворительное и правозащитное общество "Мемориал", Автономная Некоммерческая Организация "Аналитический Центр Юрия Левады", Автономная некоммерческая организация "Издательство "Парк Гагарина", Фонд содействия защите здоровья и социальной справедливости имени Андрея Рылькова, Благотворительный фонд социально-правовой помощи "Сфера", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности "Уральская правозащитная группа", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности - женское общественное объединение "Женщины Евразии", Омская региональная общественная организация "Центр охраны здоровья и социальной защиты "СИБАЛЬТ", Городская общественная организация "Рязанское историко-просветительское и правозащитное общество "Мемориал" (Рязанский Мемориал), Городская общественная организация "Екатеринбургское общество "МЕМОРИАЛ", Автономная некоммерческая организация "Институт прав человека", Некоммерческая организация "Фонд защиты гласности", Региональное общественное учреждение научно-информационный центр "МЕМОРИАЛ", Союз общественных объединений "Российский исследовательский центр по правам человека", Автономная некоммерческая организация "Дальневосточный центр развития гражданских инициатив и социального партнерства", Общественная организация "Пермский региональный правозащитный центр", Фонд "Гражданское действие", Межрегиональный общественный фонд содействия развитию гражданского общества "ГОЛОС-Урал", Автономная некоммерческая организация "Центр независимых социологических исследований", Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышение квалификации) специалистов "АКАДЕМИЯ ПО ПРАВАМ ЧЕЛОВЕКА", Свердловская региональная общественная организация "Сутяжник", Межрегиональная благотворительная общественная организация "Центр развития некоммерческих организаций", "Частное учреждение в Калининграде по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров северных стран", Региональная общественная благотворительная организация помощи беженцам и мигрантам "Гражданское содействие", Автономная некоммерческая организация "Центр антикоррупционных исследований и инициатив "Трансперенси Интернешнл-Р", Региональный Фонд "Центр Защиты Прав Средств Массовой Информации", Некоммерческое партнерство "Институт развития прессы - Сибирь", "Частное учреждение в Санкт-Петербурге по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров Северных Стран", Межрегиональная общественная организация Информационно-просветительский центр "Мемориал", Межрегиональная общественная правозащитная организация "Человек и Закон", Фонд поддержки свободы прессы, Санкт-Петербургская общественная правозащитная организация "Гражданский контроль", Калининградская региональная общественная организация "Правозащитный центр", Региональная общественная организация "Общественная комиссия по сохранению наследия академика Сахарова", Некоммерческое партнерство "Институт региональной прессы", Частное учреждение "Информационное агентство МЕМО. РУ", Фонд "Институт Развития Свободы Информации", Калининградская региональная общественная организация "Экозащита!-Женсовет", Фонд содействия защите прав и свобод граждан "Общественный вердикт", Межрегиональная общественная организация Правозащитный Центр "Мемориал", Евразийская антимонопольная ассоциация.
Иностранные СМИ, выполняющие функции иностранного агента: "Голос Америки", "Idel.Реалии", Кавказ.Реалии, Крым.Реалии, Телеканал Настоящее Время, Татаро-башкирская служба Радио Свобода (Azatliq Radiosi), Радио Свободная Европа/Радио Свобода (PCE/PC), "Сибирь.Реалии", "Фактограф", "Север.Реалии", Общество с ограниченной ответственностью "Радио Свободная Европа/Радио Свобода", Чешское информационное агентство "MEDIUM-ORIENT", Пономарев Лев Александрович, Савицкая Людмила Алексеевна, Маркелов Сергей Евгеньевич, Камалягин Денис Николаевич, Апахончич Дарья Александровна, Юридическое лицо, зарегистрированное в Латвийской Республике, SIA «Medusa Project» (регистрационный номер 40103797863, дата регистрации 10.06.2014), Общество с ограниченной ответственностью «Первое антикоррупционное СМИ», Юридическое лицо, зарегистрированное в Королевстве Нидерландов, Stichting 2 Oktober (регистрационный номер № 69126968), являющееся администратором доменного имени интернет-ресурса «VTimes.io».
Лента новостей
Лента новостей
Новости – Сделано Русскими
Русская планета

Российские ученые смогли повысить быстродействие интегральных схем

Интегральная схема
Фото: Masar.tbcct.co
Новые преимущества ионной имплантации для использования кремния в оптоэлектронике
Дмитрий Степнов
18 мая, 2020 14:55
6 мин

Впервые предложена модель температурной зависимости дислокационной фотолюминесценции в ионнолегированном кремнии, включающая энергетическую диаграмму уровней и кинетику «прыжков» электронов между ними. Расчёт по этой модели позволяет объяснить повышенную термостойкость фотолюминесценции, обнаруженную в эксперименте.

Кремний является основным материалом электронной техники, на которой основываются все информационно-вычислительные технологии, играющие ключевую роль в современной цивилизации, – это и компьютеры, и связь, и космонавтика, и биомедицина, и робототехника, и многое другое.

Со слов заведующего лабораторией Научно-исследовательского физико-технического института Университета Лобачевского, основной проблемойдальнейшего повышения быстродействия интегральных схем, является ограничение скорости распространения электрических сигналов по металлическим межсоединениям.

«Это требует замены металлических межсоединений на оптические волноводы и, тем самым, перехода от традиционной электроники к оптоэлектронике, в которой на первый план в качестве активных элементов выступают не транзисторы, а излучатели и приемники света», – комментирует Алексей Михайлов

Кремний является удовлетворительным приёмником света, но, в отличие от полупроводников A3B5, является плохим излучателем света, что связано с его непрямозонностью, т.е. особенностью его электронной структуры, которая, согласно законам квантовой механики, строго говоря, запрещает в нем излучение света при внешнем возбуждении (люминесценцию).

«Отказ от кремния на новом этапе был бы весьма нежелательным, так как это потребовало бы отказа от превосходно отработанной технологии массового производства интегральных схем, что сопряжено с огромными материальными затратами, не говоря уже об экологических проблемах, возникающих при работе с материалами А3B5», – констатирует ведущий исследователь университета, профессор Давид Тетельбаум.

Выход из этой ситуации учёные пытаются найти путем перехода либо к нанокристаллическому кремнию, либо к нанесению на кремний пленок других светоизлучающих материалов. Однако, для нанокристаллов кремния излучательная способность (эффективность люминесценции) все же недостаточна для практического применения.

Кроме того, нанокристаллы кремния излучают в области «красного» края видимого излучения, а для многих технических задач, в частности для оптоволоконной техники связи, требуется более длинноволновое излучение (с длиной волны около 1,5 мкм). Использование же нанесения на подложки кремния слоев «чужеродного» материала часто плохо вписывается в традиционную кремниевую технологию.

Одним из эффективных способов решения вышеуказанной проблемы является введение в кремний особого рода линейных дефектов – дислокаций. Группа учёных пришла к выводу, что высокую концентрацию дислокаций можно создать в поверхностном слое кремния, облучая его ионами кремния с энергией порядка сотни килоэлектронвольт и затем производя отжиги при высоких температурах. При этом кремний излучает свет как раз на нужной длине волны – вблизи 1,5 мкм.

«Интенсивность люминесценции, оказывается, зависит от условий имплантации и отжига. Но главная проблема дислокационной люминесценции состоит в том, что она наиболее выражена при низких температурах (ниже ~ 25 K) и быстро гаснет с повышением температуры. Поэтому очень важно найти способы увеличения термостойкости дислокационной люминесценции», – продолжает Алексей Михайлов

Учёные Университета Лобачевского совместно с коллегами из ИФТТ РАН (Черноголовка) и НГТУ им. Р.Е. Алексеева (Нижний Новгород) смогли продвинуться в решении данной проблемы при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 17-02-01070).

Ранее было установлено, что одним из способов создания кремниевых образцов, обладающих дислокационной фотолюминесценцией, является имплантация ионов кремния в кремний (самоимплантация) с последующим отжигом. Однако это оказалось не единственной «услугой» имплантационной технологии. Коллективом Университета Лобачевского было сделано открытие, что дополнительное ионное легирование бором способно усиливать люминесценцию.

Но само по себе явление усиления люминесцентных свойств не решает главной проблемы. Более того, оставалось неясным, как влияет ионное легирование бором на термостойкость люминесценции – ключевой параметр, и при каких условиях (если это имеет место) такой эффект будет наиболее выражен.

В данном исследовании учёными экспериментально было установлено, что повышение термостойкости при ионном легировании бором действительно происходит. Более того, эффект немонотонно зависит от дозы бора, и в определенном интервале доз на кривой зависимости интенсивности от температуры, наряду с обычным низкотемпературным максимумом в районе 20 К, появляется ярко выраженный второй максимум – в районе 90 – 100 К.

«Важно отметить, что «благотворное» влияние бора уникально в том смысле, что замена ионов бора на другую, тоже акцепторную примесь, не приводит к описываемому эффекту. В результате уточнения режимов ионного легирования бором и термообработки образцов кремния, в которых сформированы центры дислокационной люминесценции методом облучения ионами кремния, установлено, что при наибольшей, ранее использованной дозе ионов бора и дополнительной термообработке при 830 °C, возможно доведение измеримого уровня люминесценции до комнатной температуры!», – говорит в заключение профессор Давид Тетельбаум

Полученные результаты при дальнейшей оптимизации условий имплантации и термообработки укрепляют перспективу применения кремния в оптоэлектронике.

Статья по результатам работы недавно была опубликована в авторитетном журнале Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B: Beam Interactions with Materials and Atoms (https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.03.032).

Поделиться
поддержать проект
Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе
Маленькая чашка кофе
cup
200 ₽
Средняя чашка кофе
cup
300 ₽
Большая чашка кофе
cup
500 ₽
Большая чашка кофе и что-то вкусное
cup
900 ₽
Нажимая на кнопку «Поддержать», я принимаю пользовательское соглашение, политику конфиденциальности и подтверждаю свое гражданство РФ
Кто может поддержать проект?
Поддержать проект могут только граждане России. Поддержка осуществляется только в рублях. В соответствии с требованием закона.
6 мин
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ