Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 4.
-
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРЕМНИЕВОГО МИКРОЗОНДА ДЛЯ МАЛОИНВАЗИВНОГО НЕЙРОИНТЕРФЕЙСА
Е.Ю. Гусев , А. В. Сарыев2021-08-11Аннотация ▼Микрозонды стали важным инструментом исследования нейронной активности.
Исследования и разработки в области инвазивных нейроинтерфейсов направленны на сни-
жение характерного повреждения нервной ткани за счет уменьшения диаметра имплан-
тируемых зондов менее 100 мкм. Подобные структуры изготавливают методами микро-
обработки, в частности различными видами анизотропного травления. При этом на раз-
меры и форму зонда оказывают влияние условия травления. Последние должны учиты-
ваться на этапе проектирования конструкции зонда. В работе проведена оценка диапазо-
нов геометрических параметров кремниевого микрозонда с учетом условий травления и
количества электродов. Аналитические расчеты проводили для структуры зонда, пред-
ставленной четырьмя областями различной ширины, несущих до семи электродов. Получе-
ны зависимости ширины нижнего основания трапециевидного сечения зонда и размера
маски от толщины и ширины верхнего основания зонда. Установлены допустимые диапа-
зоны размеров для предложенного варианта четырехуровнего микрозонда; в частности,
минимальные значения ширины верхнего основания, составили 17, 28, 39 и 50 мкм, а соот-
ветствующие им диапазоны допустимых значений толщин зонда для вариантов с 1 элек-
тродом – 30–58 мкм, 2 и 3 электродами – 30–51 мкм, 4 и 5 электродами – 30–43 мкм, а для
случая зонда с 6 и 7 электродами – 30–35 мкм. Выполнена оценка величины коррекции раз-
мера маски, отражающая влияния условий травления на геометрию зонда. -
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ АНИЗОТРОПНОГО ЖИДКОСТНОГО ТРАВЛЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ
С.В. Малохатко , Д.А. Бакшевников , Е.Ю. Гусев2021-08-11Аннотация ▼Основным материалом большинства механических сенсоров является кремний. Для
формирования кремниевых структур используют методы объемной микрообработки –
глубокое травление подложки. Для формирования структур, к которым предъявляются
высокие требования по точности размеров и воспроизводимости, традиционно применя-
ют анизотропное жидкостное травление. В качестве травителя при этом используют
водный раствор щелочи. Определение оптимального режима по концентрации и темпера-
туре раствора позволит получить относительно однородную, гладкую поверхность при
высокой скорости травления. В работе проведено экспериментальное исследование влия-
ния концентрации (20-40%) и температуры (60–80°С) водного раствора KOH на скорость
травления монокристаллического кремния, а также морфологию поверхности в условиях
длительного процесса травления. Значения скорости травления в 20%, 30% и 40% раство-
ре для выбранного температурного диапазона составили 0,68-2,0 мкм/мин,
0,77–2,4 мкм/мин и 0,7–1,9 мкм/мин, соответственно. Проведен анализ морфологии по-
верхности кремния на глубине 270 мкм. Установлено, что при концентрации раствора
КОН 20% и 80°С формируется развитая морфология поверхности с шероховатостью –
400 нм; понижение температуры раствора позволяет получить более ровную поверхность
с остаточной шероховатостью ~ 340 нм. При концентрации раствора КОН 30% поверх-
ность более однородна c шероховатостью ~ 100 нм; изменение температуры от 60 до
80 °С практически не оказывает влияние на ее морфологию. При концентрации раствора
КОН 40% и 80°С исходный рельеф поверхности травления достаточно развит ~ 340 нм, а
снижение температуры раствора до 60°С позволяет свести его до состояния, характер-
ного условию травления при 30% и температуре 80°С. -
ИССЛЕДОВАНИЕ МАСКИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК ОКСИДА КРЕМНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КРЕМНИЕВЫХ МЕМБРАН МЕТОДОМ ЖИДКОСТНОГО ТРАВЛЕНИЯ
С. В. Малохатко, Е.Ю. Гусев2021-02-13Аннотация ▼Микроэлектромеханические датчики мембранного типа изготавливаются методами
поверхностной и объемной микрообработки. В последнем случае мембраны получают пу-
тем глубокого анизотропного травления монокристаллического кремниевого слоя или под-
ложки до толщин 20–50 мкм. При этом используются как сухие, так и жидкостным спо-
собы травления. Преимуществом жидкостного травления является простота контроля
латеральных размеров мембран и высокая селективность. Высокая селективность травле-
ния может быть достигнута за счет выбора подходящего состава травящего раствора,
материала защитного покрытия и технологии его получения. В работе проведено экспери-
ментальное исследование защитных свойств пленок оксида кремния, полученных методами
термического окисления, плазмохимического осаждения, а также комбинированного по-
крытия из этих пленок в условиях жидкостного травления монокристаллического кремния
в 30%-ном водном растворе гидроксида калия при температуре 80°С. Селективность
травления, остаточная толщина, шероховатость и поверхностная концентрация локаль-
ных дефектов рассчитывались по данным стилусной профилометрии, оптической интер-
ферометрии и микроскопии. Установлено, что скорости и селективности травления термического оксида и плазмохимического оксида после быстрого термического отжига дос-
таточно близки – 6,7 нм/мин, 1:338 и 7 нм/мин, 1:372, соответственно. Шероховатость
поверхности оксидных пленок в большей степени возрастала при травлении пленок терми-
ческого оксида, а также плазменного оксида в составе композитного покрытия. Средне-
квадратичное значение остаточной шероховатости 1-2 нм. В пленках обнаружены ло-
кальные дефекты типа «протравов» с концентрацией от 0,1–0,2 мм-2. Установлено, что
использование 1 мкм плазменного слоя оксида в комбинированном покрытии позволяет
предотвратить травление термического оксида, однако для исключения локальных дефек-
тов его толщина должна быть увеличена до 1,5–2,0 мкм; пленка термически стабилизиро-
ванного плазменного оксида, толщиной от 2,0 мкм также может рассматриваться в ка-
честве эффективного защитного покрытия для проведения глубокого жидкостного трав-
ления кремния. -
ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЁНОК ZnO:Ga МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
А. А. Гелдаш, Л. Э. Левенец, Е. Ю. Гусев, В. Н. Джуплин2020-07-20Аннотация ▼Основной целью данной работы является исследование режимов формирования тон-
ких нанокристаллических плёнок ZnO:Ga методом магнетронного распыления на постоян-
ном токе. Основной задачей исследования является получение тонких (~ 300 нм), прозрач-
ных, проводящих плёнок со значением удельного сопротивления менее 5·10-3 Ом·см, кото-
рые могут быть применимы в качестве контактов для наноструктур фоточувствитель-
ных элементов, а также исследование технологических параметров оборудования магне-
тронного распыления и мишеней оксидов металлов. Проведено исследование морфологии
получаемых тонких пленок ZnO:Ga. Выявлено, что поверхность пленок состоит из отдель-
ных кристаллов, объединившихся между собой в процессе осаждения материала. Эти кри-
сталлы имеют ярко выраженные грани и вершины. При увеличении значения мощности
источника постоянного тока, кристаллы на поверхности пленки увеличиваются в несколь-
ко раз, пропорционально увеличению мощности, и возрастает толщина пленки, вследствие
увеличения скорости распыления материала мишени на подложку. Далее исследованы
электрические характеристики полученных пленок и выведены зависимости влияния мощ-
ности (толщины) пленки на концентрацию носителей, их подвижность, а также удельное
сопротивление. При увеличении толщины пленки с 320 нм до 340 нм подвижность носите-
лей тока увеличивается с 3,027 см2/(В·с) до 3,228 см2/(В·с), и при увеличении толщины
пленки с 800 нм до 1200 нм возарстает с 6,511 см2/(В·с) до 6,547 см2/(В·с). При увеличении
толщины пленки с 320 нм до 340 нм концентрация носителей тока уменьшается с
1,571·1020 см-3 до 1,489·1020 см-3, и при увеличении толщины пленки с 800 нм до 1200 нм кон-
центрация носителей тока также уменьшается с 2,481·1020 см-3 до 1,653·1020 см-3. При
увеличении толщины пленки с 320 нм до 340 нм удельное сопротивление увеличивается с
1,303·10-2 Ом·см до 1,385·10-2 Ом·см, и при увеличении толщины пленки с 800 нм до 1200 нм
удельное сопротивление также увеличивается с 3,851·10-2 Ом·см до 5,779·10-2 Ом·см.
1 - 4 из 4 результатов
