ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ (МЭС)

Использование в оптических сетях технологий OFDM и MIMO позволили существенно увеличить скорости передачи данных в транспортных сетях использующих, методы оптического мультиплексирования. Более того, дальнейший прогресс в повышении пропускной способности одномодового оптоволокна связывают с усовершенствованием методов коммутации цифровых потоков на основе технологий WDM-SDM. Для реализации таких технологий потребуется новая электронно-компонентная база, реализуемая в виде специализированных микросхем, изготовляемых на КМОП транзисторах с субмикронными проектными нормами. В наших исследованиях мы будем использовать модели транзисторов с проектными нормами 65 нм.

К современным импульсным источникам вторичного электропитания предъявляют требования по обеспечению электромагнитной совместимости. Для удовлетворения требованиям стандартов разработчики применяют специальные схемотехнические решения и входные фильтры. Чтобы правильно спроектировать фильтр разработчику нужно знать профиль кондуктивных помех, создаваемых преобразователем. В данной работе предложен подход к определению профиля кондуктивных помех на основе упрощённой модели микрополосковой линии Хаммерстада-Дженсена. Описанный в работе метод позволяет эвристически оценить паразитные параметры межсоединений на основе длин проводников между компонентами и параметров технологического стека на этапе разработки схемы. Приведены результаты сравнения профиля электромагнитных помех полученного в результате классического моделирования схемы преобразователя, моделирования по предложенному методу и профиля, полученного в результате измерений характеристик собранного макета преобразователя в лаборатории ЭМС. Предложенный метод позволил обнаружить гармонические составляющие помех в мегагерцовом диапазоне частот.

Проведены теоретическая оценка и аналитическое моделирование теплофизических параметров термопарных сенсоров с учетом требований по размерам сенсоров, их чувствительности и постоянной времени тепловой релаксации. Определены основные соотношения конструктивных элементов чувствительных ячеек с учетом характеристик технологических слоев, входящих в структуру мембран. Полученные результаты использованы в качестве исходных данных для топологического проектирования сенсорных элементов, и матричных массивов на их основе. Проведено проектирование топологии кристаллов с термопарными сенсорами с учетом возможностей технологического оборудования (нормы проектирования 0,8 мкм).

Выполнен анализ современного состояния разработок интегральных микросхем (ИМС) для жестких условий эксплуатации, на основании которого предложено использование арсенид-галлиевой технологии HBT-HEMT. Представлены результаты приборно-технологического (TCAD) моделирования электрических характеристик гетеропереходного биполярного транзистора со структурой pnp-типа на основе GaAs. Определены следующие основные параметры: напряжение Эрли Va, коэффициент усиления базового тока в схеме с общим эмиттером BETA, напряжение пробоя промежутка коллекторэмиттер VK3BR, граничная частота /гр. Исследовано влияние на указанные параметры атомарного состава x соединения AlGaAs, ширины активной базы WE и даны рекомендации по выбору их оптимальных значений. Приведена оценка изменения параметров приборной структуры pnp-HBT при вариации температуры.