Фундаментальные проблемы формирования многослойных активных структур на основе контактов металлов и полупроводниковс углеродными нанотрубками и тонкими пленками High - K диэлектриков

Цель научного исследования: Разработка технологии управляемого синтеза тонких пленок High – K диэлектриков для создания и проведения фундаментальных исследований различных структур, содержащих такой диэлектрик. Исследование закономерности процессов переноса носителей заряда в углеродных нанотрубках и тонких пленках High – K диэлектриков. Построение физико-математических моделей формирования областей пространственного заряда в углеродных нанотрубках и High – K диэлектриках, в многослойных структурах типа металл-диэлектрик, металл-диэлектрик-металл; металл-диэлектрик-полупроводник-углеродная нанотрубка. Разработка физико-математические модели наноантенн с выпрямляющим элементом на одном из контактов, а также полевых транзисторов с подзатворным на основе High – K диэлектриком. Актуальность проблемы, предлагаемой к решению: В качестве оксидного материала затвора полевых М-Д-П-транзисторов (MOSFET) десятилетиями использовался диоксид кремния. Однако из-за уменьшения размеров полевых транзисторов, чтобы увеличить емкость затвора, толщина диэлектрика также уменьшалась. В настоящее время толщина диэлектрика может составлять единицы нанометров, что приводит к появлению туннельных токов утечки и, соответственно, к повышению энергопотребления, снижению производительности устройства и другим отрицательным эффектам. Поэтому для дальнейшей миниатюризации микроэлектронных компонентов необходимо использовать диэлектрики с высоким показателем относительной диэлектрической проницаемости k по сравнению с диоксидом кремния (High-K–диэлектрики). Поэтому актуальными являются задачи разработки управляемой технологии синтеза High-K – диэлектриков, создания на ее основе различных структур типа металл-диэлектрик, металл-диэлектрик-металл, металл-диэлектрик-полупроводник-углеродная нанотрубка с High-K – диэлектриком, построение моделей и выявление закономерностей процессов переноса носителей заряда в таких структурах, исследование фундаментальных проблем формирования таких многослойных активных структур. Описание задач, предлагаемых к решению: Создание управляемой технологии синтеза, а также определение закономерности и фундаментальных параметров, изменения состава и стехиометрии тонких пленок High – K диэлектриков в зависимости от условий синтеза. Выявление закономерности процессов переноса носителей заряда в углеродных нанотрубках и тонких пленках High – K диэлектриков и установление их связи с параметрами технологических процессов, составом, стехиометрией, толщиной и режимами термообработок. Предполагаемые (ожидаемые) результаты и их возможная практическая значимость (применимость): Предполагаемые результаты: Будут выявлены фундаментальные закономерности и созданы управляемые технологии синтеза, а также определены закономерности и фундаментальные параметры, изменения состава и стехиометрии тонких пленок High – K диэлектриков в зависимости от условий синтеза. Будут выявлены закономерности процессов переноса носителей заряда в углеродных нанотрубках и тонких пленок High – K диэлектриков и установлена их связь с параметрами технологических процессов, составом, стехиометрией, толщиной и режимами термообработок. Возможная практическая значимость: получение новых данных о связи параметров тонких пленок High – K диэлектриков и условий синтеза; разработка элементов управляемой технологии синтеза тонких пленок High – K диэлектриков. получение новых данных о переносе носителей заряда в системе "углеродные нанотрубки – тонкие пленки High – K диэлектриков" и связи переноса носителей с характеристиками технологических процессов.