При рассмотрении тепловых процессов многослойных наноструктур существенная часть энергии рассеивается на границах слоев, для учета этого фактора при моделировании используется сопротивление Капицы. В работе проведен расчет термического сопротивления на границе Si/SiO₂ (альфа-кварц) структур для интервала температур до 567 К.  Вычисления велись на основе моделей акустического и диффузного несоответствия. Полученные результаты, в частности, могут быть использованы при построении моделей теплопереноса в микроэлектронике.

С помощью TCAD-моделирования исследовано влияние изменения параметров структуры FinFET, таких как размеры слоев затворного стека, форма ребра или уровни легирования, на электрические характеристики прибора.

Статья рассматривает проблему разработки синхронных и самосинхронных (СС) цифровых схем, устойчивых к логическим сбоям. В синхронных схемах для обеспечения устойчивости к однократному сбою традиционно используется принцип голосования 2-из-3, приводящий к увеличению аппаратных затрат в три раза. В СС-схемах, благодаря парафазному кодированию сигналов и двухфазной дисциплине функционирования, даже дублирование обеспечивает уровень защиты от логического сбоя в 2,1—3,5 раз выше, чем троированный синхронный аналог. Разработка новых средств высокоточного моделирования механизмов возникновения сбоев в микроэлектронных компонентах позволит получить более точные оценки сбоеустойчивости электронных схем.

Микроэлектроника относится к числу отраслей промышленности, которые в последние десятилетия развиваются рекордно быстрыми темпами. Важнейшую роль в развитии цифровой экономики играет разработка и организация производства нового поколения микроэлектронных датчиков внешних воздействий и микросистем на их основе. В связи с необходимостью эксплуатации таких устройств в различных условиях, включая широкие температурные интервалы, определение диапазонов их надежной работы является актуальной задачей. Тепловые исследования проводились с применением построенной ранее двухуровневой математической модели полевого датчика Холла (ПДХ) на основе гетероструктуры «кремний на изоляторе» (КНИ). Представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований влияния температуры на характеристики ПДХ КНИ. Показана возможность функционирования датчика в широком диапазоне температур. Проведена параметрическая идентификация разработанной авторами математической модели по экспериментальным данным. Определена функция чувствительности электрического тока к изменению температуры. Предложенный подход позволяет оценить требуемую чувствительность датчика для определения температуры с заданной точностью.

В работе выполнено имитационное моделирование процессов диффузии ионов меди в low-k диэлектрик между двумя близлежащими медными линиями. Получено, что увеличение времени диффузии иона в материале с пористостью 30 %, радиусом пор 1 нм (для входных параметров, указанных в статье) за счет увеличения диффузионного пути можно оценить в 16 %. При этом совместный учет эффекта увеличения электрического поля на краях пор и уменьшения энергии активации диффузии приводит к уменьшению времени до пробоя на 26 % относительно плотного материала.

В работе проведен анализ различных подходов к задаче экстракции параметров эмпирической модели мемристора. Приводится описание особенностей процесса экстракции для модели модификации подвижности мемристора, а также предлагается оригинальный вариант алгоритма экстракции, основанный на оптимизационном алгоритме Нелдера—Мида с целевой функцией, основанной на расчете признаков исследуемой вольтамперной характеристики. Проводится сравнение предложенного алгоритма с двумя другими — с целевой функцией, основанной на симметрической разности площадей модельной и экспериментально полученной вольтамперных характеристик и с целевой функцией, основанной на MSE между точками рассматриваемых вольтамперных характеристик. Сравнение проводится по критерию фиксированного бюджета с помощью специализированного программного средства. Предложенный алгоритм экстракции не уступает двум другим в точности, при этом предлагая возможность тонкой настройки.

В работе рассмотрено моделирование материалов с кристаллической структурой перовскита и двойного перовскита. Из-за высокой сложности получения объектов микро- и наноразмеров данные о структуре и свойствах таких материалов особенно важны. Это делает актуальным применение компьютерного моделирования для прогнозирования требуемых характеристик материалов. Электронные, магнитные, механические и другие свойства кристаллических веществ обусловлены особенностью их строения — периодичностью и симметрией решетки. В работе рассматриваются соединения с общими химическими формулами ABO₃ и A₂BB’О₆ и кристаллической решеткой кубического типа симметрии — структурные типы перовскит (Perovskite) и двойной перовскит (Double Perovskite). Использована модель ионно-атомных радиусов, широко распространенная при моделировании различных кристаллических структур. Показано применение алгоритма имитации отжига для вычисления метрических параметров рассматриваемых соединений. Использованная в работе программная реализация алгоритма позволяет по заданным химической формуле и пространственной группе симметрии вычислить координаты атомов, входящих в элементарную ячейку кристаллической решетки, постоянную решетки и плотность упаковки атомов в ячейке кристалла. Перечисленные структурные характеристики могут быть использованы для последующего определения электронных, магнитных, тепловых свойств перовскитоподобных соединений. В статье приведено сравнение значений постоянных решетки, полученных в результате численного моделирования, с опубликованными в открытых источниках данными.

В работе методом первопринципной молекулярной динамики в рамках теории функционала плотности исследуется сегрегация примеси Ni в направлении открытых поверхностей легированного перовскита титаната стронция на примере модельной ячейки со стехиометрией La_0,5Sr_0,5TiO_3x. Представленные исследования основываются на недавних экспериментальных наблюдениях по сегрегации примесных атомов Ni и их стремлении образовывать кластеры вблизи границ дефектов структуры перовскита La_0,2Sr_0,7Ni_0,1Ti_0,9O_3-δ (LSNT). Результаты первопринципных расчетов энергии сегрегации показали, что Ni действительно активно сегрегирует в направлении открытых поверхностей. Было обнаружено, что в процессе сегрегации атомы никеля выходят из кристаллического объема к поверхности перовскита и поднимаются над ее верхнем слое. Таким образом результаты расчетов подтверждают данные экспериментальных наблюдений по сегрегации и формированию кластеров никеля на открытых поверхностях LSNT. 

При создании новых материалов, предназначенных для работы в особо жестких условиях, встает задача придания им коррозионной стойкости. Практическое решение проблемы связано с уровнем знаний в области противокоррозионной защиты металлов и сплавов. При использовании проводниковых алюминиевых сплавов для изготовления тонкой проволоки могут возникнуть определенные сложности. Это связано с их недостаточной прочностью и малым числом перегибов до разрушения. В последние годы разработаны новые алюминиевые сплавы, которые в мягком состоянии обладают удовлетворительными прочностными характеристиками, что позволяет использовать их в качестве проводникового материала. Одним из известных проводниковых сплавов является алюминиевый сплав E-AlMgSi (алдрей). Этот сплав относится к термоупрочняемым сплавам. Данный сплав отличается хорошей пластичностью и высокой прочностью. При соответствующей термической обработке сплав приобретает высокую электропроводность. Провода, изготовленные из него, используются почти исключительно для воздушных линий электропередач.
В данной работе представлены результаты исследования коррозионного поведения алюминиевого проводникового сплава E-AlMgSi (алдрей) с кальцием, в среде электролита 0,03, 0,3 и 3,0 % NaCl. Исследование анодного поведения сплавов проводились потенциостатическим методом на потенциостате ПИ-50-1.1 при скорости развертки потенциала 2 мВ/с. Легирование алюминиевого сплава E-AlMgSi (алдрей) кальцием повышает его коррозионную устойчивость на 15—20 %. Потенциалы коррозии, питтингообразования и репассивации сплавов, содержащих кальций смещаются в положительную область значений. От концентрации электролита хлорида натрия указанные потенциалы уменьшаются.

Редакционная статья.