Твердотельная электроника, микро- и наноэлектроника

Для создания элементной базы вакуумной микроэлектроники и сильноточных автоэмиссионных катодов, применяемых для устройств генерации сигналов СВЧ и субтерагерцового диапазонов, одним из перспективных материалов являются наноуглеродные пленочные структуры. Известно, что функционирование сильноточных автоэмиссионных катодов сопровождается рядом сопутствующих явлений, которые влияют на стабильность и долговечность их работы, в частности приводят к возникновению неуправляемых режимов эксплуатации.

Разработана численная методика определения вторично-эмиссионных свойств пленочных алмазографитовых нанокомпозитов по яркости изображений в зависимости от величины положительного потенциала на сетке детектора сканирующего электронного микроскопа. С использованием разработанной методики проведена оценка вторичноэмиссионных свойств наноуглеродных пленочных структур, полученных в различных режимах микроволнового плазмохимического осаждения.

Из-за отсутствия значительной энергетической щели в нанолентах графена имеются трудности по созданию быстро переключающихся транзисторов для цифровых схем на них. Для усиления аналоговых сигналов в ряде работ предложены графеновые туннельные транзисторы, полевые транзисторы, транзисторы с отрицательным сопротив- лением и генераторы с накачкой.

Делается обзор работ по исследованиям и разработкам физико-технологической платформы создания устройств магнонной логики. Рассматриваются физические принципы построения устройств спиновой логики, методы управления фазой и эффекты интерференции спиновых волн при распространении в магнитных микроструктурах. Обсуждаются результаты микромагнитного моделирования и экспериментальных исследований эффектов распространения спиновых волн в микроволноводах на основе ферромагнитных металлов и пленок ферритов гранатов.

Впервые исследованы зависимости от толщины (d ≈ 20–370 нм) намагниченности насыщения 4πМ, ширины линии ферромагнитного резонанса (ФМР) ΔН, поля коэрцитивности Нс и формы петель гистерезиса для пленок пермаллоя Ni80Fe20 (NiFe) с текстурой (200). Полученные для пленок NiFe(200) зависимости магнитных параметров от толщины d сопоставлены с зависимостями 4πM(d), ΔН(d) и Нс (d) для пленок NiFe(111) с выраженной текстурой (111) и поликристаллических пленок NiFe.

Исследовано влияние давления рабочего газа аргона (0.13–0.09 ≤ P ≤ 1 Па) на микроструктуру и текстуру пленок кобальта, наносимых методом магнетронного распыления на постоянном токе на подложки SiO2/Si при комнатной температуре. Показано, что при высоких давлениях аргона P ≈ 1–0.22 Па пленки кобальта обладают столбчатой микроструктурой по толщине, а кристаллическая структура пленок соответствует смешанной кристаллической фазе: гексагональной плотноупакованной (гпу) с текстурой (002) и гранецентрированной кубической (гцк) с текстурой (111).