Успехи прикладной физики

В обзорной статье рассматривается мемристор как один из основных элементов нейроморфного вычисления, в частности будущего искусственного интеллекта. Рассмотрена архитектура кроссбарного включения мемристора в искусственную нейронную сеть. Описываются величины, которыми характеризуются основные свойства мемристоров всех типов. Анализируются мемристоры на основе различных активных слоев. Особое внимание уделяется мемристорам на основе двумерных материалов планарной и вертикальной архитектуры. Обсуждаются физические механизмы резистивного переключения, на которых основаны принципы работы мемристоров. В конце статьи перечисляются основные достоинства и недостатки по сравнению с существующими элементами памяти, используемыми в классических компьютерах.

Анализируются основные результаты работы современной технологической системы нанесения и контроля оптических покрытий на подложки с различной степенью шероховатости по данным регистрации характеристик индикатрисы рассеянного лазерного излучения. Рассматриваются особенности приближений метода дифференциального рассеяния, используемого для оценки статистических параметров профилей оптических подложек: спектральной плотности корреляционной функции (СПКФ) и эффективного среднеквадратического отклонения (СКО) – эф. Приводятся основные характеристики рассеянного лазерного излучения от поверхностей оптических подложек с различным уровнем шероховатости. Обсуждаются результаты экспериментальных исследований, посвящённые влиянию качества поверхностей оптических подложек на эксплуатационные характеристики различных пленкообразующих материалов оптических покрытий, нанесённых с ионным ассистированием и без него. На основании проведенного эксперимента исследуются возможности снижения светорассеяния и нивелирования неровностей поверхностей подложек с различной степенью шероховатости.

Фотоэлектрическим методом изучены контактные явления на границе металл (Ме) (Al, Sb, Cr, Ag, In, Bi)-ХСП состава (As2Se3)0,3(Sb2Se3)0,7. По экспериментальным данным зависимости фототока от энергии фотонов в структурах Ме-ХСП-SnO2 определена высота потенциальных барьеров на границе ХСП для каждого из контактирующих металлов.

Показано, что согласно модели Мотта-Дэвиса-Стрита, которая предусматривает наличие в запрещенной зоне полупроводника собственных дефектов двух типов-заряженных Д+, Д– и нейтральных Д0 центров, концентрация которых, определенная из термостимулированной деполяризации (ТСД) оценивается в селениде мышь-яка ~ 1017–1018 см-3, по Мотту концентрация таких центров оценена ~ 1018–1019 см-3.

Проведено сравнение экспериментальных данных с аналитически рассчитанными, на основании которых установлено, что потенциальные барьеры на границе иссле-дованных структур Ме-ХСП относятся к барьерам типа Бардина.

Введено понятие профильной фотоэлектроники. На примере фоторезистора изложены основные принципы этого нового, многообещающего направления фотоэлектроники. Оно базируется на специальном профилировании формы потока падающего излучения относительно направления электрического поля. Теоретически показана возможность новых, аномальных фотоэлектрических эффектов в полу-проводниках. Они названы самоусилением падающего излучения, самогашением его и самоинверсией знака скорости фотогенерации (возникновение отрицательной фотопроводимости). Приведены конкретные примеры для всех трех типов профилей. Результаты анализа фундаментально изменяют современные представления о возможных фотоэлектрических эффектах в полупроводниках. Эти результаты открывают возможность создания нового поколения фотодетекторов слабого оптического и коротковолнового излучений.

Экспериментально исследованы распространение и структура импульсного микро-плазменного разряда (длительность разряда 100 мкс, амплитуда электрического тока в разряде 200 А), инициируемого на поверхности титанового образца, покрытого тонкой диэлектрической пленкой толщиной около 10 нм, широкоапертурным потоком плазмы c плотность плазмы 21013 см-3 и длительностью импульса 25 мкс. Обнаружено, что свечение микроплазменного разряда визуально в макромасштабе имеет разветвленную структуру типа дендрита, которая в микромасштабе состоит из большого количества ярко светящихся «точечных» образований – локализованных на поверхности металла катодных пятен. В результате взаимодействия микроплазменного разряда с образцом титана происходит эрозия его поверхности. При этом эрозионная структура визуально «идентична» структуре свечения разряда и состоит из большого количества отдельных микрократеров с характерными размерами от 0,3 до 10 мкм, локализованных на поверхности металла в пределах области площадью 1 см2. Вся совокупность микрократеров в макромасштабе образует разветвленную структуру типа дендрита. Установлено, что микроплазменный разряд распространяется вдоль поверхности титана, по-крытого тонкой диэлектрической пленкой, со средней скоростью 70 м/с. Причём, распространение микроплазменного разряда имеет «прыжковый» характер: плазма «неподвижных» горящих катодных пятен инициирует возбуждение новых катод-ных пятен на расстояниях локализации 3–30 мкм от них.