Патенты автора Филатов Дмитрий Олегович (RU)
Изобретение относится к способам применения электрических приборов и нанокомпозитным материалам на основе диэлектриков и металлов для оптоэлектроники, мемристорной электроники, оптическим компьютерам (в т.ч. - нейроморфным оптоэлектронным вычислительным системам). Способ обратимого энергозависимого переключения резистивного состояния твердотельного прибора на базе структуры «металл-диэлектрик-металл», содержащего в средней части - в слое диэлектрика внедренные металлические изолированные друг от друга наночастицы размером 1-3 нм и по крайней мере один из электродов, выполненный из проводящего прозрачного для оптического излучения материала, при этом согласно изобретению обратимое энергозависимое переключение резистивного состояния прибора осуществляют посредством освещения области диэлектрика, содержащей наночастицы, оптическим излучением, длина волны которого соответствует длине волны плазмонного резонанса в массиве наночастиц, и одновременным приложением электрического напряжения к электродам структуры, создающего внутри слоя диэлектрика электрическое поле, напряженность которого недостаточна для изменения резистивного состояния структуры в отсутствие освещения. Изобретение обеспечивает возможность улучшения воспроизводимости параметров мемристора. 1 ил.
Изобретение относится к технологии эпитаксии легированных слоёв германия, основанной на сочетании в одной вакуумной камере одновременных осаждения на легированной бором кремниевой подложке германия из германа и диффузии бора в растущий слой германия из приповерхностной области этой подложки, и может быть использовано для производства полупроводниковых структур. Технический результат от использования предлагаемого изобретения - стабильное обеспечение заданных степеней легирования бором выращиваемого на изготовленной из легированного бором кремния подложке слоя монокристаллического германия при отсутствии дефектов указанного роста в широком интервале степеней легирования на основе сочетания в одной вакуумной камере восстановления германия из германа в присутствии нагревательного элемента, резистивно нагреваемого и изготовленного из тугоплавкого металла типа тантала, и поступления легирующего элемента - бора в зону роста указанного слоя германия с поверхности нагреваемой указанной подложки, и одновременное обеспечение возможности технологичного накопления атомарного бора под указанной поверхностью в результате предварительного вакуумного отжига этой подложки, а также повышение технологичности осуществления предлагаемого способа в результате обеспечения возможности последующего (после указанного вакуумного отжига) эпитаксиального выращивания на поверхности таких подложек слоя германия с одновременным диффузионным поступлением атомарного бора в зону указанного роста с поверхностей этих подложек в одной вакуумной камере в соответствии с чередованием операций единого технологического цикла. Для достижения указанного технического результата предлагается способ изготовления эпитаксиальной тонкоплёночной германиевой структуры, легированной бором, путём формирования в вакуумной камере направляемого на подложку атомарного потока, образующегося из германия, восстанавливаемого из газовой фазы при высокой температуре, и обеспечения одновременного с ростом слоя монокристаллического германия на поверхности подложки диффузионного поступления атомарного бора в зону указанного роста с поверхности этой подложки, характеризующийся тем, что перед изложенным эпитаксиальным выращиванием слоя германия подложку, изготовленную из легированного бором кремния, подвергают вакуумному отжигу при температуре, выбираемой из интервала 1000-1300°С, в течение 10-60 мин для испарительного диффузионного накопления атомарного бора в приповерхностной области кремниевого материала этой подложки, после чего предлагаемое выращивание ведут путём формирования при высоком вакууме направляемого на эту предварительно подвергнутую указанному отжигу подложку атомарного потока, образующегося из германия, восстанавливаемого из германа в присутствии нагревательного элемента, изготовленного из тугоплавкого металла типа тантала, резистивно нагреваемого при температуре указанного нагревательного элемента 1300-1550°С, при одновременном диффузионном поступлении в упомянутую ростовую зону атомарного бора с поверхности нагреваемой при 300-400°С этой же подложки с предварительно диффузионно накопленным под её поверхностью указанным образом атомарным бором, причём степень легирования бором кремниевого материала подложки и температуру вакуумного отжига указанной подложки из указанного температурного интервала выбирают в зависимости от требуемой степени легирования бором растущего слоя германия. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к способам измерения электрофизических параметров филаментов (проводящих нитей) в мемристивных структурах, и может быть использовано для оценки флуктуаций электронного тока в указанных филаментах. Способ оценки флуктуаций электронного тока в филаменте мемристора включает измерение фликкерной компоненты частотного спектра низкочастотного шума электронного тока в филаменте мемристора в низком резистивном состоянии с помощью измерителя тока, обеспечивающего локальное измерение на участке выхода филамента на поверхность одного из электродов мемристора и определение флуктуаций электронного тока, обусловленных случайными скачками ионов кислорода и задающих стабильность работы мемристора, характеризующийся тем, что измерение указанной фликкерной компоненты Sф(f)=Aф/fα осуществляют по двум её параметрам – высоте Aф и форме α, при этом одновременно производят с помощью дополнительного измерительного блока в указанном измерителе тока измерение сопротивления R филамента мемристора по постоянному току в низком резистивном состоянии, которое используют для определения числа ионов кислорода М, осуществляющих случайные скачки между соседними междоузлиями в филаменте мемристора, методом пропорционального сравнения указанного сопротивления R, соответствующего числу ионов кислорода М, с расчётным сопротивлением R0 филамента мемристора, соответствующим заполнению ионами кислорода всех ML ячеек кристаллической решётки мемристора в филаменте мемристора, с определением сопротивления филамента мемристора и числа ML указанных ячеек по приведённым исходным формулам. На основе полученных указанным образом двух параметров фликкерной компоненты – высоты Aф и формы α, а также числа ионов кислорода М определяют искомые флуктуации электронного тока в филаменте мемристора, выражаемые среднеквадратичной величиной i0 скачков указанного тока по приведённой итоговой формуле. Изобретение обеспечивает повышение эффективности оценки флуктуаций электронного тока за счёт определения среднеквадратической величины случайных скачков электронного тока на основе апробированных методов измерений с высокой разрешающей способностью и простотой их реализации, расширение диагностических возможностей в предлагаемом способе в объёме оценки микроструктуры флуктуаций указанного электронного тока. 4 ил.
Использование: для оценки энергий активации диффузии ионов кислорода внутри указанных филаментов. Сущность изобретения заключается в том, что способ оценки энергий активации диффузии ионов кислорода в филаменте мемристора путем определения вероятностного распределения указанных энергий активации, задающих режим работы мемристора, характеризуется тем, что измеряют спектральную плотность мощности (СПМ) SI(f) низкочастотного (НЧ) шума тока мемристора в низком резистивном состоянии (НРС) с помощью измерителя тока, обеспечивающего локальное измерение на участке выхода филамента на поверхность одного из электродов мемристора, и анализатора спектра при фиксированной температуре, в указанной СПМ выделяют фликкерную компоненту SFit(f)~1/fγ, характеризующуюся параметром формы спектра γ, и на основе указанного параметра формы спектра γ определяют искомое вероятностное распределение энергий активации диффузии ионов кислорода Еа, выражаемое плотностью вероятности (ПВ) указанных энергий WE(Ea), рассчитываемой по определенной формуле. Технический результат: обеспечение возможности повышения эффективности оценки энергий активации диффузии ионов кислорода в филаменте мемристора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Группа изобретений относится к технологии вакуумной эпитаксии германия или германия и кремния, включающей применение вакуумного осаждения германия из газовой среды германа в качестве способа удаления естественно образовавшегося или сформированного защитного слоя диоксида кремния с рабочей поверхности химически очищенной кремниевой подложки на этапе - ее подготовительной вакуумной очистке перед вакуумным осаждением германия или германия и кремния на указанную подложку для получения соответствующей эпитаксиальной пленки. Технический результат изобретения - повышение эффективности подготовительной вакуумной очистки рабочей поверхности кремниевой подложки за счет обеспечения высокой степени удаления диоксида кремния при одновременном повышении технологичности сочетаемости указанного удаления с последующей вакуумной эпитаксией, а также расширение актуального технологического арсенала вакуумной эпитаксии, удовлетворяющего растущим требованиям высококачественного полупроводникового производства. Для достижения указанного технического результата предлагается применение вакуумного осаждения германия из газовой среды германа путем пиролиза последнего в присутствии источника тепла для указанного пиролиза в виде резистивного нагревательного элемента, изготовленного из тугоплавкого металла и расположенного над нагретой химически очищенной кремниевой подложкой, в качестве способа удаления диоксида кремния с рабочей поверхности указанной подложки в условиях ее нагрева до температуры, превышающей технологическую температуру этой подложки, поддерживаемую при последующей вакуумной эпитаксии полупроводникового материала на основе германия, на величину, подбираемую в зависимости от степени наличия диоксида кремния на рабочей поверхности химически очищенной кремниевой подложки. Техническим результатом способа изготовления монокристаллической пленки германия на кремниевой подложке является повышение качества получаемой монокристаллической пленки германия за счет высокотехнологичной подготовительной вакуумной очистки рабочей поверхности кремниевой подложки перед началом формирования указанной пленки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Использование: для определения времени межуровневой релаксации электрона в полупроводниковых квантовых точках. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый способ проводят в следующем порядке: измеряют спектры фоточувствительности в области поглощения квантовых точек диодных структур при различных температурах и/или напряжениях смещения на диодных структурах, по которым строят температурные и/или полевые зависимости фоточувствительности диодных структур, для всех величин температуры диодных структур и/или напряженности электрического поля в слое квантовых точек - параметров измерения указанной выше фоточувствительности и предполагаемого интервала величин времени межуровневой релаксации электрона τ32 получают температурные и/или полевые зависимости квантовой эффективности эмиссии η0 электронно-дырочных пар, после чего сравнивают логарифмы полученных величин квантовой эффективности эмиссии η0 и η1 с логарифмами построенных величин нормированной фоточувствительности диодных структур в области основного и первого возбужденного оптических переходов в квантовых точках во всем диапазоне указанных параметров измерения для каждой величины времени межуровневой релаксации электрона τ32 с выбранным шагом изменения этой величины в пределах предполагаемого интервала и по величине времени межуровневой релаксации электрона τ32,
соответствующей минимальному расхождению сравниваемых величин, судят об искомом времени межуровневой релаксации электрона. Технический результат: обеспечение возможности создания эффективного косвенного способа определения времени межуровневой релаксации электрона в полупроводниковых квантовых точках. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области прецизионной наноэлектроники. Способ контролируемого роста квантовых точек (КТ) из коллоидного золота в системе совмещенного АСМ/СТМ заключается в выращивании КТ при отрицательном приложенном напряжении между иглой кантилевера совмещенного АСМ/СТМ и проводящей подложкой, причем в процессе роста КТ периодически переключают полярность внешнего напряжения с отрицательной на положительную и фиксируют единичный пик на туннельной ВАХ при определенном значении приложенного напряжения из диапазона значений от 1 до 5 В. Рост КТ завершается, когда единичный пик наблюдается при том же значении приложенного напряжения, что и для контрольной КТ заданного размера. Технический результат - обеспечение прецизионного контроля размеров КТ. 3 ил.
ЛАВИННЫЙ ФОТОДИОД // 2404487
Изобретение относится к полупроводниковым приборам с потенциальным барьером, работающим в режиме лавинного умножения фотовозбужденных носителей заряда и предназначенным для преобразования оптического сигнала в электрический
