Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗИСТИВНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ МЕМРИСТИВНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ОКСИДА ЦИНКА ДЛЯ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

  А.В. Саенко , К.А. Козюменко , И.А. Шиховцов , Р. В. Томинов , В.А. Смирнов

  2026-02-27

  Аннотация ▼

  Развитие нейроморфных систем машинного зрения для робототехнических комплексов требует создания прозрачных мемристивных структур, сочетающих оптическую прозрачность, стабильное биполярное резистивное переключение и совместимость с технологией кроссбар-массивов. Ключевой проблемой является установление закономерностей влияния режимов осаждения тонких пленок ZnO на их структурные и электрофизические свойства, которые определяют характеристики мемристивных структур. Целью работы являлось определение оптимальной мощности ВЧ магнетронного распыления керамической мишени ZnO, обеспечивающей формирование прозрачных мемристивных структур ITO/ZnO/ITO со стабильным резистивным переключением, и создание на их основе кроссбар-массива. Тонкие пленки ZnO осаждались методом ВЧ магнетронного распыления при мощности от 25 до 100 Вт. Проведены структурные (РЭМ, АСМ) и электрофизические (эффект Холла) исследования полученных пленок ZnO. Изготовлены методами магнетронного распыления и литографии прозрачные мемристивные структуры ITO/ZnO/ITO и кроссбар-массив из 16 структур с размером ячеек 2000×2000 нм на стеклянных подложках, а также измерены их вольтамперные характеристики. Показано, что возрастание мощности магнетронного распыления от 25 до 100 Вт приводит к увеличению размера зерен от 12,8 до 35,7 нм и шероховатости поверхности пленок ZnO от 2,8 до 11,4 нм. Получено, что при мощности распыления 75 Вт концентрация носителей заряда в пленках ZnO имеет максимальное значение 2,7·1015 см-3, что необходимо для стабильного резистивного переключения структуры. Показано, что полученные мемристивные структуры ITO/ZnO/ITO проявляют стабильное биполярное переключение в течение 1000 циклов между состояниями HRS = 537,4 ± 26,7 Ом и LRS = 291,4 ± 38,5 Ом (отношение HRS/LRS ~1,8). Изготовленный прозрачный кроссбар-массив показал стабильное резистивное переключение в течение 20000 циклов (LRS = 13,8 ± 1,4 кОм, HRS = 34,8 ± 2,6 кОм, отношение HRS/LRS ~2,5). Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических процессов изготовления прозрачных мемристивных кроссбаров для нейроморфных структур машинного зрения робототехнических систем

• ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЁНОК ZnO:Ga МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

  А. А. Гелдаш, Л. Э. Левенец, Е. Ю. Гусев, В. Н. Джуплин

  2020-07-20

  Аннотация ▼

  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.

• ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКИХ СЛОЕВ ОКСИДА ЦИНКА ZnO, ПОЛУЧЕННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ

  У.А. Марьина , Д.Л. Газдинский , О.М. Чапура , Л. В. Михнев , Е.А. Бондаренко , Р. В. Пигулев

  136-144

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  В настоящее время актуальным направлением является поиск функциональных слоев
  для различных оптоэлектронных устройств. Перспективным кандидатом в качестве ос-
  новы для многих подобных структур является оксид цинка (ZnO), сочетающий в себе ряд
  уникальных оптических и фотоэлектрических свойств. Однако, характеристики тонких
  плёнок ZnO могут существенного различаться в зависимости от выбранного метода син-
  теза и конкретных условий получения. Одной из разновидностей золь-гель метода, подхо-
  дящей для синтеза плёнок нанометрового масштаба, является метод вертикального вы-
  тягивания. Поэтому, в этой работе представлены результаты синтеза тонких плёнок
  ZnO, полученных на стеклянных подложках методом вертикального вытягивания из золя
  оксида цинка. Методами спектральной эллипсометрии и спектральной фотометрии было
  изучено влияние скорости вытягивания на структурные и оптические свойства синтези-
  рованных плёнок ZnO. Методом спектральной эллипсометрии были установлено, что из-
  менение скорости вытягивания существенным образом влияет на толщину и пористость
  синтезированных слоев оксида цинка. Анализ полученной нами зависимости толщины плён-
  ки от скорости вытягивания показал, что в методе вертикального вытягивания рост ок-
  сида цинка на стеклянных подложках возможно реализовывать в двух режимах: в режиме
  капиллярных сил и в режиме высыхания. В то же время для синтезированных плёнок ZnO
  методом спектральной фотометрии были измерены спектры пропускания, анализ кото-
  рых показал влияние скорости вытягивания на положение края собственного поглощения.
  Было установлено, что основной причиной приводящей к изменению ширины запрещенной
  зоны в наноразмерных плёнках ZnO является квантовый размерный эффект