Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки

ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ ДЛЯ ОБРАТНОЙ ЛИТОГРАФИИ

С. А. АБРАМОВ — 2025-10-31

Методом рентгеноспектрального микроанализа исследованы пленки негативных фоторезистов (ФР) KMP E3502, AZ nLOF 2020, AZ nLOF 2070 и AZ nLOF 5510 толщиной 0,9–6,0 мкм, нанесенные на поверхность пластин кремния методом центрифугирования. В рентгеновских спектрах всех ФР-пленок наблюдались линии, обусловленные присутствием углерода и кислорода, причем углеродная линия является доминирующей. В тонких пленках наблюдалась также линия, связанная с кремнием и обусловленная проникновением электронного пучка в подложку. Ее интенсивность снижается при увеличении толщины фоторезиста, а при толщине пленки > 5 мкм она исчезает из спектра. В пленках AZ nLOF наблюдалась также полоса, обусловленная присутствием серы. Величина отношения NO/NC (ат.%) варьируется для разных фоторезистов одного производителя, что связано с различиями в составе заместителей у олигомеров фенолформальдегидных смол – пленкообразующего компонента исследованных материалов. Стабилизирующая обработка и ионное травление фоторезистивных пленок приводили к изменению соотношения концентраций кислорода и углерода вследствие действия нескольких конкурирующих механизмов. Ионное травление фоторезистивных пленок способствовало образованию на их поверхности механически прочного углеродистого слоя, устойчивого к химическим растворителям. Растворение в парах спирта ионно-травленных фоторезистивных пленок протекает только по трещинам в углеродистом слое.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ KMP E3502 НА КРЕМНИИ

С. А. ВАБИЩЕВИЧ — 2025-10-31

Методом индентирования исследованы пленки негативных фоторезистов (ФР) KMP E3502 толщиной 2,6–5,8 мкм, нанесенные на поверхность пластин кремния методом центрифугирования. Экспериментально установлено, что прочностные и адгезионные свойства пленок KMP E3502 сопоставимы с аналогичными характеристиками ФР серии AZ nLOF 20XX. Коэффициент вязкости разрушения К_1С пленок КМР Е3502 возрастает при увеличении нагрузки. Ни дополнительное усиление, ни ионное травление не оказывали существенного влияния на их трещиностойкость. Адгезия (удельная энергия отслаивания G) тонких пленок в три раза ниже по сравнению с толстыми пленками КМР Е3502. Значения G толстой пленки КМР Е3502 близки к величине G исходной пленки AZ nLOF 2070. Дополнительное усиление и ионное травление не оказывали существенного влияния на адгезию фоторезистивной пленки КМР Е3502 к кремниевой подложке. Истинная микротвердость тонких пленок КМР Е3502 составляла 0,3 ГПа, что примерно в два раза выше микротвердости у функционально аналогичных пленок AZ nLOF 5510. После стабилизирующей обработки и ионного травления она увеличивалась, что обусловлено сшиванием молекул фоторезиста. В толстых пленках КМР Е3502 микротвердость возрастала по мере удаления от поверхности пленки и при приближении к границе раздела фоторезист/кремний стабилизировалась на уровне ~ 0,55 ГПа. Такое поведение микротвердости обусловлено неравномерным прогревом пленки при сушке в процессе ее формирования, поскольку нагрев осуществлялся со стороны подложки. Полученные экспериментальные данные объяснены с учетом упорядочения структуры фоторезистивной пленки вблизи границы раздела ФР/кремний вследствие ориентации молекул и конформационных изменений в структуре основного компонента фоторезиста – фенолформальдегидной смолы. Радиационно-стимулированные процессы, протекающие при травлении пленок КМР Е3502 ионами Ar обусловлены формированием ковалентных сшивок между молекулами полимера, которые способствуют упрочнению пленки.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТРАСТА ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД НАД УГЛЕВОДОРОДАМИ В РЕЖИМЕ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

М. В. ИЗОИТКО — 2025-10-31

Проведено исследование контраста отражательных характеристик анизотропной среды над углеводородами в режиме амплитудно-модулированных сигналов. Моделирование проводилось для экспериментально полученных характеристик вмещающих пород над месторождениями нефти и газа. Установлены закономерности изменения контраста отражательных характеристик при вариации углов падения электромагнитных волн на исследуемый профиль местности и частоты модуляции несущего колебания для расширения режимов тестирования при организации геологоразведочных работ. Отмечено, что при продольном распространении амплитудно-модулированных сигналов вдоль контура поверхности геопрофиля возможно использование частоты несущего сигнала и частоты модуляции, на которых существует частота среза частотной характеристики радиотехнической системы для поиска и оконтуривания месторождений нефти и газа. Установлены частоты несущего сигнала и модуляции, для которых контраст отражательных характеристик среды над углеводородами минимален в режиме продольного распространения электромагнитных волн вдоль исследуемой поверхности залежей. Полученные результаты моделирования взаимодействия амплитудно-модулированных сигналов со средами над углеводородами могут быть применены в поисковой геофизике для разработки методов обнаружения месторождений нефти и газа.

МЕТОДЫ ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ШУМОВЫХ ДИОДОВ

О. О. ЛАТИЙ — 2025-10-31

Исследованы методы компенсации изменений электрических характеристик дискретных полупроводниковых шумовых диодов, а также выпрямляющих контактов p-n-переходов и переходов металл–полупроводник в условиях изменяющейся температуры. На основании экспериментальных исследований электрофизических характеристик диодов-генераторов шума и проведенного моделирования структуры, состоящей из диода-генератора шума, включенного в обратном направлении, и компенсирующего диода, включенного в прямом направлении, предложен метод стабилизации напряжения микроплазменного пробоя шумовых диодов серии ND производства холдинга «Интеграл», Республика Беларусь. Установлено, что для данных шумовых диодов зависимость напряжения микроплазменного пробоя от температуры в диапазоне 24‒125 °C имеет характер, близкий к линейному. Это позволяет произвести температурную компенсацию напряжения пробоя шумового диода, последовательно соединив его с прямо включенным диодом Шоттки, что ранее не практиковалось в связи с узким диапазоном токов микроплазменного пробоя. Показано, что степень термокомпенсации, характеризующаяся величиной углового коэффициента линейной аппроксимации зависимости напряжения пробоя от температуры, зависит от электрофизических параметров диода-генератора шума и компенсирующего диода. При термокомпенсации напряжения пробоя дискретным диодом Шоттки получено снижение граничной частоты шума при нормальных климатических условиях на 40 %, однако при температуре 125 °С граничная частота термокомпенсированного шумового диода увеличивается более чем в 2 раза и достигает значений, характерных для диодов-генераторов шума ND103L. Результаты исследований позволяют сделать вывод о наличии конструктивно-технологических возможностей расширения температурного диапазона эксплуатации шумовых диодов в режиме микроплазменного пробоя.

P-I-N-ФОТОДИОДЫ С ГЕТТЕРАМИ, СОЗДАННЫМИ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ ОСНОВНЫХ ЛЕГИРУЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ

В. Б. ОДЖАЕВ — 2025-10-31

Исследованы вольт-амперные характеристики p-i-n-фотодиодов, содержащих геттеры, сформированные имплантацией ионов бора или сурьмы, на обратной стороне кремниевой пластины. Параллельно исследовались контрольные образцы, прошедшие все этапы технологического процесса изготовления приборов за исключением имплантации примесей в непланарную сторону пластины. Показано, что после формирования геттера электрофизические параметры приборов существенно зависят как от вида внедренных ионов, так и режимов последующих преципитирующего и диффузионного отжигов. Это обусловлено, с одной стороны, геттерированием технологических примесей, которые создают глубокие генерационно- рекомбинационные центры и определяют величину обратного темнового тока p-i-n-фотодиодов. С другой стороны, существенное влияние на величину напряжения пробоя и предпробойный участок вольт-амперной характеристики оказывают процессы дефектно-примесного взаимодействия между радиационными и посттехнологическими дефектами типа дислокаций, микродефектов и т. п. Наличие на вольт-амперных характеристиках p-i-n-фотодиодов ступенчатых участков свидетельствует о термической генерации носителей заряда с глубоких энергетических уровней неоднородно распределенных структурных дефектов и технологических примесей в области пространственного заряда p-i-n-фотодиодов.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЛУЧЕННЫХ γ-КВАНТАМИ 60Со СТРУКТУР DLC/ПОЛИИМИД

А. А. ХАРЧЕНКО — 2025-10-31

Методами оптической спектроскопии исследованы облученные γ-квантами ⁶⁰Со дозой до 1 МГр структуры DLC/полиимид, сформированные методом сильноточного импульсного магнетронного распыления графита марки ГЛ-1. Мощность поглощенной дозы составляла 0,12 Гр/с. Экспериментально установлено увеличение пропускания вблизи края поглощения полиимидной пленки и структур DLC/полиимид в процессе облучения γ-квантами. Указанный эффект более выражен в структурах DLC/полиимид и обусловлен как распадом метастабильных «ростовых» дефектов полиимидной основы, так и перестройкой DLC-покрытия. Обнаружено изменение спектров отражения DLC-покрытия при γ-облучении, что проявляется в уменьшении коэффициента отражения с ростом дозы облучения. При дозе облучения 1 МГр в диапазоне длин волн от 200 до 300 нм наблюдалось снижение коэффициента отражения с ростом длины волны, в то время как в исходных (необлученных) структурах в указанном диапазоне наблюдался рост коэффициента отражения. Вероятнее всего, это связано с перестройкой структуры DLC в процессе облучения, что согласуется с изменением величины α_λd. Показано, что оптическая спектроскопия является эффективным методом для обнаружения тонких пленок DLC при невозможности наблюдения таких покрытий другими методами. Обнаружено ослабление адгезии DLC-покрытия к полиимидной подложке, вплоть до его отслоения при дозе 1 МГр.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИМПЕДАНСА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НАД УГЛЕВОДОРОДАМИ В РЕЖИМЕ ДВУХЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ

В. Ф. ЯНУШКЕВИЧ — 2025-10-31

Проведено моделирование импеданса поверхностного слоя над углеводородами в режиме двухчастотного воздействия с преобладанием низкочастотной составляющей зондирующего сигнала. Исследованы компоненты сопротивления поверхностного слоя над углеводородами, которые образуют симметричную матрицу. Определены зависимости модулей поверхностного слоя над углеводородами от концентраций электронов, ионов и частоты высокочастотной составляющей зондирующего сигнала. Проведено моделирование частотных зависимостей модулей импеданса исследуемых сред над залежами и влияния диэлектрической проницаемости слоя. Установлены резонансные частоты для составляющих сопротивления поверхностного слоя над углеводородами, которые могут служить критерием для идентификации месторождений нефти и газа. Полученные результаты по определению импеданса поверхностного слоя можно рекомендовать для использования в системах георазведки при обнаружении месторождений и скоплений углеводородов.

WAVESTYLEGAN: ВЕЙВЛЕТ-ГЕНЕРАТИВНАЯ СОСТЯЗАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ

В. А. ВОРОБЕЙ — 2025-10-31

Разработана модель генеративной состязательной сети WaveStyleGAN для работы с изображениями на основе семейства архитектур StyleGAN. Ключевыми особенностями предложенной архитектуры являются переход к обработке вейвлет-признаков изображений, использование в дискриминаторе самомодулируемых сверток, а также модифицированных блоков Fast Fourier Convolution. Внесенные изменения позволили уменьшить сложность и размер модели по сравнению с базовыми версиями. Полученная модель была обучена на наборе данных человеческих лиц FFHQ в разрешении 1024×1024 и смогла сохранить высокое качество генерации изображений при значительно уменьшенном количестве итераций обучения. Время работы обученной сети на CPU сократилось примерно втрое по сравнению с оригинальной моделью, что существенно расширяет возможности по ее встраиванию в окружения, где отсутствует доступ к вычислениям на графическом процессоре.

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ПОВТОРНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛЮДЕЙ НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ПРИЗНАКОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛИЦА И ФИГУРЫ

С. А. ИГНАТЬЕВА — 2025-10-31

Рассматриваются основные проблемы реализации открытых систем повторной идентификации человека на основе нейросетевых технологий. Исследуется влияние гиперпараметров при обучении сверточной нейронной сети на динамику обучения и точность алгоритма реидентификации человека. Экспериментальный подбор гиперпараметров нейронной сети для реидентификации человека состоит из двух этапов. На первом этапе необходимо определить наиболее эффективную скорость обучения и размер пакета изображений. На втором этапе подбирается количество эпох обучения с учетом изменения размера пакета и скорости в процессе обучения нейронной сети. Осуществлен ряд экспериментов с применением ResNet-50 и DenseNet-121 на базах данных PolReID1077, Market-1501, DukeMTMC-ReID и MSMT17. Определены такие гиперпараметры, как размер пакета, скорость обучения и количество эпох обучения нейронной сети. Результаты экспериментов подтвердили повышение точности реидентификации. Кроме того, время обучения нейронных сетей с применением предложенного метода корректировки гиперпараметров позволяет сократить время обучения по сравнению с использованием метода обучения на базовой модели. Представлен алгоритм для повторной идентификации людей, использующий один глобальный и два локальных нейросетевых дескриптора для описания черт человека на основе нейросетевых признаков его лица и фигуры. Изображение фигуры человека описывается вектором из 1536 элементов, полученным с применением DenseNet-121. Предложенный подход обеспечивает высокую точность повторной идентификации как по изображению лица, так и в более сложных условиях, когда лицо скрыто или видимы лишь фрагменты фигуры. Представлены результаты экспериментов. Описана программная реализация прототипа для повторной идентификации человека в открытом мире.