Ключ. слова: Silicon-on-insulator, high-temperature, MOS-devices
Індекс рубрикатора НБУВ: З852.3

Рубрики:

Напівпровідникові тріоди (кристалічні тріоди, транзистори)

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З972-02я73 + З852я73-1

Рубрики:

Дискретна обчислювальна техніка

Шифр НБУВ: В345684 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто засади схемомотехніки, принципи дії, подано розрахунки аналогових, цифрових і імпульсних пристроїв електронних систем на підставі напівпровідникових приладів, інтегральних операційних підсилювачів і інтегральних логічних мікросхем ТТЛ, МОН, КМОН типів. Охарактеризовано принципи побудови схем пристроїв енергетичної електроніки та систем керування пристроями електроніки на базі мікропроцесорів і мікроконтролерів. Значну увагу приділено гармонійним сигналам, їх властивостям, параметрам і формам запису, зовнішнім і енергетичним характеристикам деяких елементів лінійних електронних кіл (ЕК) і узагальненого пасивного двополюсника, що працює у гармонічному режимі. Охарактеризовано ЕК обробки сигналів частотним фільтром.

Рассмотрены основы схемотехники, принципы действия, даны расчеты аналоговых, цифровых, импульсных устройств электронных систем на основе полупроводниковых устройств, интегральных операционных усилителей и интегральных логических микросхем ТТЛ, МОН, КМОН типов. Охарактеризованы принципы построения схем устройств энергетической электроники и систем управления устройствами электроники на базе микропроцессоров и микроконтроллеров. Особое внимание уделено гармоничным сигналам, их свойствам, параметрам и формам записи, внешним и энергетическим характеристикам некоторых элементов линейных электронных цепей (ЭЦ) и обобщенного пассивного двухполюсника, работающего в гармоническом режиме. Охарактеризованы ЭЦ обработки сигналов частотным фильтром.

Розроблено та промодельовано інтегральний НВЧ підсилювач потужності класу Е на частоту 2,4 ГГц для виготовлення за стандартною 0,18-мкм КМОН технологією. Внаслідок використання диференціальної топології та каскадної схеми вихідного каскаду, підсилювач має вихідну потужність 0,47 Вт на 50-Ом навантаженні з 60 % к.к.д. за доданою потужністю за напруги живлення 1,2 В.

Разработан и смоделирован интегральный СВЧ усилитель мощности класса Е на частоту 2,4 ГГц для изготовления по стандартной 0,18-мкм КМОП технологии. Используя дифференциальную топологию и каскодную схему выходного каскада, усилитель имеет выходную мощность 0,47 Вт на 50-Ом нагрузке с 60 % к.п.д. по добавленной мощности при напряжении питания 1,2 В.

A 2,4 GHz integrated class-E power amplifier implemented in 0,18-?m CMOS technology was designed and simulated. Using differential topology and cascode output stage the amplifier delivers 0,47 W of output power in 50-Ohm load with PAE of 60% with supply voltage of 1,2 V.

Сверхтонкие функциональные слои МОП-транзисторов требуют качественной изоляции активных элементов. Предложен новый метод формирования эпитаксиальных структур для технологии "кремний-на-изоляторе" на основе пористого кремния. Это позволит формировать три вида транзисторов - биполярные, КМОП, ДМОП.

Надтонкі функціональні шари МОН-транзисторів вимагають якісної ізоляції активних елементів. Запропоновано новий метод формування епітаксійних структур для технології "кремній-на-ізоляторі" на основі пористого кремнію. Це дозволить формувати три види транзисторів - біполярні, КМОН, ДМОН.

The superthin functional layers of MOS-transistors require qualitative isolation of active elements. The new method of formation of epitaksial structures for technology лsilicon - on-isolator» is offered on the basis of porous silicon. It will allow to form three kinds of transistors Ч bipolar, SМОS, DМОS.

Індекс рубрикатора НБУВ: З844.15-06

Рубрики:

Інтегральні схеми

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено класифікацію джерел розсіюваної потужності і доведено, що для традиційних КМОН-технологій велику частку розсіюваної потужності, становить динамічна; подані основні методи, що дозволяють зменшити величину розсіюваної потужності при проектування КМОН ВІС.

Досліджено особливості проектування вихідних каскадів для інтегральних схем і мікросистем-на-кристалі зі структурами кремній-на-ізоляторі (КНІ), виконаних за традиційною КМОН схемотехнікою та з використанням подвійного управління шляхом підключення до підканальних областей в КНІ МОН транзисторах.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.222

Рубрики:

Дефекти напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що наступна революція, яка відбудеться у двадцять першому сторіччі, зумовлена поєднанням дешевих оптичних сенсорів із мікропроцесорами та лазерами, які є основою оптико-електронних вимірювальних систем. Такі системи включають використання широкого класу фотодетекторів, до яких відносяться позиційно-чутливі фотодетектори ПЧД, матриці та фотолінійки на базі приладів із зарядовим зв'язком ПЗЗ, а також на основі комплементарних структур метал - оксид - напівпровідник КМОН, які й описано.

Розроблено новий підхід до розв'язання проблеми керування параметрами напівпровідникових матеріалів у межах кремнієвої технології виготовлення КМОН-приладів, а також проблеми управління характеристиками активних акустоелектронних пристроїв і створення на їх основі датчиків нового покоління. Він полягає у використанні ультразвукової обробки напівпровідникових пластин під час імплантації (акустоіонні технології) та вивченні фізичних явищ, які виникають у процесі поширення акустичних хвиль в анізотропних п'єзоелектриках (акустоелектронні технології). Ефективність та універсальність акустоіонних і акустоелектронних методів, пріоритети яких підтверджені патентами на винахід, можуть мати суттєве значення для розвитку приладо-інформаційних технологій і машинобудування, а також можуть бути базовими для ряду таких перспективних науково-технічних напрямів, як технологія тонких плівок, наноелектроніка, функціональна мікроелектроніка, оптоелектроніка.

Наведено систему автоматизованого розпізнавання рухів, яка надає можливість створення анімацій у режимі реального часу з використанням світлочутливих КМОН-матриць і кольорових відеокамер.

Розглянуто особливості технологічних процесів формування n- і p-канальних польових транзисторів Шотткі на p-GaAs із самосуміщеним затвором на основі нітриду або силіциду вольфраму, які можуть бути використані для створення швидкодіючих комплементарних логічних схем. Описано низькотемпературну технологію реактивного осадження нітриду вольфраму за допомогою методу ВЧ-магнетронного розпилення вольфрамової мішені в азотно-аргоновій плазмі.

Розроблено технологію виготовлення іонно-легованих структур GaAs. Імплантацію іонів кремнію, берилію, цинку проведено в підкладку із напівізолювального арсеніду галію марки АГЧП-2а. Імплантація домішки через капсулювальне покриття надало можливість одержати досить високі значення рухливості носіїв струму в каналах польового транзистора Шотткі, що надає можливість формувати на них КМОН-структури. Застосування багатозарядної імплантації та імпульсного фотонного відпалу для активації n⁺-областей витоку і стоку забезпечило рівень ретроградного легування стік-витокових контактів на рівні (2 - 5)x10¹⁸см⁻³.

Описано спосіб вимірювання концентрації рівня глюкози в крові людини за допомогою неінвазивного методу з використанням оптичної техніки ближнього інфрачервоного випромінювання. У медичній практиці концентрація глюкози в крові у більшості випадків вимірюється інвазивними методами, що передбачають забір крові з пальця чи вени, в той час, як неінвазивні пристрої визначення рівня глюкози надають можливість оперативного вимірювання рівня без забору крові. Інвазивні методи є дорогими та болючими. Часте проколювання пальців викликає мозолі на шкірі, а також збільшує ризик поширення інфекційних захворювань. Таким чином, розробка системи неінвазивного вимірювання глюкози в крові буде корисною для хворих на цукровий діабет. Неінвазивний спосіб вимірювання рівня глюкози в крові людини базується на використанні безболісної оптичної технології на базі ближнього інфрачервоного (БІЧ) випромінювання. Запропонована система складається з випромінювачів сигналів довжиною хвилі 940 нм. Ці оптичні сигнали надсилаються через мочку вуха, а промені, які пройшли її, фіксуються фототранзистором, розташованим на іншій частині приладу. Концентрація глюкози в крові визначається шляхом аналізу варіації інтенсивності отриманого після проходження сигналу. Результати, отримані від розробленої системи, показують доцільність використання неінвазивного методу БІЧ для моніторингу рівня глюкози в крові. Точність вимірювань запропонованої системи може бути покращена шляхом інтегрального виконання її чутливих і випромінвальних елементів на основі КНІ КМОН-структур.

Наведено результати досліджень частотних та енергетичних характеристик кільцевих генераторів на основі "кремній-на-ізоляторі" КМОН транзисторних структур залежно від їх схемотехнічної та конструктивно-технологічної реалізації, проектування і моделювання схем первинного перетворення інформації від інтегральних чутливих елементів для сенсорних мікросистем-на-кристалі.

Актуальним завданням для сучасної аналітичної апаратури, призначеної для кількісного аналізу багатоелементних за складом речовин, є створення багатоканальних координатно-чутливих детекторів (КЧД) заряджених частинок для спектроскопії, які працюють в реальному масштабі часу. В Інституті мікроприладів (ІМП) НАНУ було розроблено велику інтегральну схему (ВІС) для КЧД, на базі якої та з використанням мікроканальних пластин (МКП) було спроектовано й виготовлено експериментальні зразки приладів КЧД. Виконані в Інституті прикладної фізики (ІПФ) НАНУ дослідження показали позитивні характеристики приладу, зокрема його високу чутливість. Було підтверджено доцільність подальшого проведення робіт. Мета роботи - створення багатоканальних приладів КЧД нового покоління з розширеним полем аналізу та покращеними технічними характеристиками. В розробленому приладі КЧД використано МКП F4772-01 фірми Hamamatsu, Японія. ВІС виготовлено за КМОН-технологією з проектними нормами 1 мкм, кишенями n-типу, 384 електродами-датчиками і 218603 транзистора на кристалі розміром 9,8x8,9 мм. Мікросхему виконано в бескорпусном варіанті на гнучких носіях типу алюміній-поліімід (модифікація 2). Cтворення п'ятикристального КЧД нового покоління з покращеними технічними характеристиками забезпечило розширення поля одночасного аналізу просторового розподілу іонних пучків довільного складу та, відповідно, діапазон елементів, які аналізуються одночасно, дозволило підвищити швидкодію при аналізі і при зчитуванні інформації в 5 і 2,5 рази відповідно. Висновки: використання схемотехнічного рішення, яке захищено патентом України No 117788, значно зменшило залежність чутливості детектора від розбіжностей конструктивних параметрів транзисторів підсилювача-формувача, що дало можливість створити п'ятикристальний прилад КЧД нового покоління і забезпечило розширення діапазону елементів, які одночасно аналізуються. Використання для виготовлення кристалів ВІС сучасної КМОН-технології, оптимізація схемотехнічних і топологічних рішень дозволили одержати високі технічні характеристики приладу КЧД.

Розроблено та досліджено архітектуру й елементну базу аналітичних мікросистем-на-кристалі зі структурами "кремній-на-ізоляторі" (КНІ). Розроблено архітектуру мікросистем-на-кристалі (АМнК), що є спеціалізованим кристалом ІС, побудований за принципом матричних ІС і містить спеціальну "технологічну площадку" з елементами зв'язку та матрицю бібліотечних елементів для реалізації схем аналогових і цифрових опрацювань первинної інформації від сенсорних елементів, а також базові матричні комірки для побудови вхідних/вихідних каскадів АМнК. Одержали подальший розвиток методи формування локальних тривимірних КНІ-структур. Зокрема розроблено дво-, трьохрівневі та комбіновані локальні 3В КМОН КНІ-структури. Розроблено та промодельовано технологічні послідовності та режими формування дворівневих тривимірних КНІ-структур, конструктивно суміщених з мікропорожнинами під поверхнею кремнієвої пластини. Показано, що дані структури можуть бути використані для створення тривимірних КНІ транзисторних чутливих елементів з можливістю подання зміщення до підканальної ділянки для усунення "кінк-ефекту". Наведено результати приладно-технологічного, електрофізичного та схемотопологічного моделювання базових приладних елементів аналітичних мікросистем. Розроблено та досліджено вихідні каскади, виконані за традиційною КНІ технологією та буферних драйверів з використанням подвійного управління підканальною ділянкою в КНІ-транзисторах, що містять як КМОН, так і біполярні транзистори.

Відзначено переваги плоскопанельних детекторів, які є основою перспективної цифрової рентгенотехніки, у порівнянні з рентгенівською плівкою, запам'ятовуючими пластинами комп'ютерної радіографії та електронно-оптичними трубками. Серед преваг можна зазначити економію часу, завдяки відсутності хімічної обробки та можливість цифрової передачі даних, а також кращу якість зображення. Описані найбільш важливі параметри різних технологій. Здійснено порівняння сучасних плоскопанельних детекторів та рентгенівських електронно-оптичних перетворювачів, а також рентгенотелевізійних систем постійної та імпульсної дії.

Кремній-на-ізоляторі (КНІ) є найбільш перспективною кремнієвою технологією на сьогоднішній день. Використання технології КНІ забезпечує значні переваги у порівнянні з традиційною технологією об'ємного кремнію за виготовлення багатьох типів інтегральних схем (ІС), зокрема, комплементарних метал-оксид-напівпровідник (КМОН) ІС. Технологія КНІ також надає змогу подальшу мініатюризацію КМОН-приладів у нанометровому діапазоні. У даному огляді стисло описано еволюцію технології КНІ та її основні області застосування. Представлено основні технологічні методи виготовлення пластин КНІ. Описано принципові переваги КНІ-приладів у порівнянні з приладами на об'ємному кремнії. Розглянуто типи КНІ метал-оксид-напівпровідникових (МОН) транзисторів і їх основні електричні властивості.