ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Тензорезисторы на структурах «кремний на сапфире» (КНС) и Si/CaF2/Si

Выпуск № 2 (39) апрель-июнь 2018
Авторы:

Величко Александр Андреевич,
Илюшин Владимир Александрович,
Филимонова Нина Ивановна,
Крупин Алексей Юрьевич,
Кацюба Алексей Владимирович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2018-2-30-39
Аннотация

В работе представлены результаты исследования параметров тензорезисторов, изготовленных на структурах «кремний на изоляторе» (КНИ): Si/CaF2/Si и «кремний на сапфире» (КНС). Структуры КНС были промышленного производства, а слои Si/CaF2 выращены на подложках Si(100) методом молекулярно-лучевой эпитаксии в замкнутом технологическом цикле. Тензорезисторы в обоих случаях имели одинаковую толщину и топологию, а их легирование проводилось методом ионной имплантации бором с одинаковыми дозами и энергией. Для активации атомов примеси и устранения радиационных дефектов в эпитаксиальном слое кремния обеих структур был применен быстрый термический отжиг. Впервые показана возможность изготовления кремниевых тензорезисторов на нанометровых структурах Si/CaF2. Экспериментальные зависимости Rсопротивления от приложенной нагрузки носят линейный характер и качественно совпадают с расчетными зависимостями. При одинаковых параметрах тензорезисторов качество слоев Si на CaF2/Si и их стоимость существенно ниже, чем КНС.


Ключевые слова: тензорезистор, датчики давления, молекулярно-лучевая эпитаксия, CaF2, кремний на сапфире, кремний на изоляторе.

Список литературы

1.  Кольцов Б.Б. Разработка технологии КМОП ИС на структурах КНД: дис. … канд. техн. наук: 05.27.01. – Новосибирск, 2001. – 243 c.



2.  Patent US 5374564. Process for the production of thin semiconductor material films / M. Bruel. – Appl. date 20.12.1994.



3.  Мордкович В.Н. Структуры «кремний на изоляторе» – перспективный материал микроэлектроники // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. – 1998. – № 2. – С. 4–7.



4.  Совершенствование структур и улучшение технических характеристик датчиков давления на основе микроэлектромеханических систем / В.А. Васильев, С.А. Москалев, И.А. Ползунов, В.А. Шокоров // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. – 2014. – Т. 14, № 4. – С. 191–194.



5.  Баринов И.Н. Полупроводниковые тензорезистивные датчики давления на основе КНД-структуры // Компоненты и технологии. – 2009. – № 5. – С. 12–15.



6.  Kuo J.B., Lin S. Low-voltage SOI CMOS VLSI devices and circuits. – New York: Wiley, 2001. – 401 p.



7.  Features of the surface morphology of CaF2/Si(100) films obtained by solid-phase epitaxy / V.A. Ilyushin, A.A. Velichko, A.Y. Krupin, V.A. Gavrilenko, A.N. Savinov, A.V. Katsuba // Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2016. – Vol. 10, iss. 6. – P. 1192–1196.



8.  Особенности статических радиационных воздействий на КМОП ИС Si/CaF2/Si / А.А. Величко, В.А. Илюшин, Б.Б. Кольцов, Н.И. Филимонова // Сборник научных трудов НГТУ. – 2011. – № 2. – С. 95–104.



9.  Величко А.А., Кольцов Б.Б. Электрофизические параметры КМОП транзисторов на основе эпитаксиальной структуры Si/CaF2/Si // Микроэлектроника. – 1997. – Т. 2,

№ 3. – C. 98–105.



10.   Use of rapid anneal to improve CaF2/Si(100) epitaxy / J. Preffer, J.M. Phillips, T.P. Smith, W.M. Augustuniak, K.W. West // Applied Physics Letters. – 1985. – Vol. 46, N 10. – P. 947–949.



11.   Гридчин В.А., Драгунов В.П. Физика микросистем. Ч. 1. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – С. 314–322.



12.   Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. – М.: Высшая школа, 1986. – 207 с.

Благодарности. Финансирование

Исследование выполнено в рамках государственного задания № 16.4643.2017/7.8.

Для цитирования:

Тензорезисторы на структурах «кремний на сапфире» (КНС) и Si/CaF2/Si / А.А. Величко, В.А. Илюшин, Н.И. Филимонова, А.Ю. Крупин, А.В. Кацюба // Доклады АН ВШ РФ. – 2018. – № 2 (39). – C. 30–39. doi: 10.17212/1727-2769-2018-2-30-39

For citation:

Velichko A.A., Ilyushin V.A., Filimonova N.I., Krupin A.Yu., Katsyuba A.V. Tenzorezistory na strukturakh kremnii na sapfire (KNS) i  Si/CaF2/Si [Tenzoresistors based on silicon and Si/CaF2/Si on sapphire structures]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2018, no. 2 (39), pp. 30–39. doi: 10.17212/1727-2769-2018-2-30-39.

Просмотров: 134