Розробка засобів проєктування та технології виготовлення енергонезалежних сегнетоелектричних запам’ятовуючих пристроїв підвищеної швидкодії комп’ютерних систем критичного застосування
Loading...
Date
2019
Authors
Advisor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Abstract
Обґрунтовано застосування щілинних високочастотних (ВЧ) катодних джерел з непрямим охолодження мішені для пошарового осадження компонентів на підкладку з їх переміщенням над поверхнею мішені. Допрацьовано конструкції джерел для осадження сегнетоелектричної плівки із оксидів цирконію-гафнію та цирконатутитанату свинцю, орієнтованих на застосування мішеней з розмірами 68х30х5мм із порошків оксидів гафнію, цирконію, титану, свинцю. Розроблено альтернативну технологію осадження сегнетоелектричної плівки з високим рівнем стехіометрії компонентів, яка базується на використанні створеного ВЧ катодного розпилення одно та багатокомпонентних мішеней для осадження плівки на кремнієві підкладки діаметром 40 мм. Основою технології елементів, накопичувачів є застосування високопровідних стійких бар’єрних шарів оксидів з хрому, нікелю та кобальту між поверхнями плівки та електродами. Отримано якісну плівку оксиду цирконату-титанату свинцю Pb(Zr,Ti)O3 в 30 нм. Надто важливим в технології є застосування акустичної стимуляції. Розроблено методику вимірів характеристик імпульсного перемикання поляризації надтонкої сегнетоелектричної плівки, досліджено електричну поляризацію елементів на товстій (100 мкм) та тонкій (30-100 нм) плівці. Розроблено та доопрацьовано математичні моделі поляризації, що визначають залишкову поляризацію в конденсаторі від часу дії та амплітуди імпульсних сигналів перемикання, і на їх основі розроблено поведінкові моделі, які визначають зміну поляризації з часом при довільній формі сигналу на конденсаторі. Розроблено моделі елементів і накопичувачів системи автоматизованого проєктування пристроїв в середовищі PSPICE. Виконано схемотехнічне, технологічне та топологічне проєктування експериментальних зразків накопичувачів з руйнівним та неруйнівним зчитуванням, виготовлено та досліджено комплекти фотошаблонів та накопичувачі зі структурою 16х16 та 32х16 (чисел- х-розрядів).