Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка конструкторско-технологических решений создания электронной компонентной базы на широкозонных полупроводниках для современной радиоэлектронной аппаратуры в диапазоне частот 30-60 ГГц

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
элементы системы связи; нитрид галлия; электронная компонентная база; свч транзисторы; монолитная интегральная схема; топология интегральной схемы; модели свч транзисторов, библиотеки для проектирования интегральных схем.

Цель проекта:
Проведение исследований и разработка комплекса научно-технических и технологических решений, направленных на создание новой СВЧ электронной компонентной базы (ЭКБ) на основе соединений нитрида галлия для изготовления монолитных интегральных схем (МИС) усилителей мощности, малошумящих усилителей, фазовращателей, коммутаторов, смесителей с высокими удельными характеристиками по мощности и низким уровнем шума для современных радиоэлектроных систем связи и радиолокации в диапазоне частот 30-60 ГГц. Разрабатываемая технология и набор библиотек для проектирования должны позволять разрабатывать современные ИС узлов СВЧ приёмопередатчиков для широкополосных и высокоскоростных систем связи, для подвижной спутниковой службы, спутниковой службы радиоопределения, любительской спутниковой службы и относящиеся к ним спутниковой службы. Предварительный анализ показывает, что развитие собственной элементной базы ИС способно в 1,5 – 2 раза уменьшить стоимость конструкции приёмопередатчиков для современных систем связи.

Основные планируемые результаты проекта:
Принципиальная схема транзисторов, межсоединений и МИС на широкозонных полупроводниках для
современной радиоэлектронной аппаратуры диапазона частот 30-60 ГГц;
Топология транзисторов, межсоединений и МИС;
Маршрутная карта обработки пластин широкозонных полупроводников на карбиде кремния;
Программа и методики экспериментальных исследований образцов транзисторов и МИС на широкозонных
полупроводниках;
Набор библиотек для проектирования ИС на широкозонных полупроводниках
Ожидаемые характеристики ЭО транзисторов, такие как рабочий диапазон частот, диапазон рабочих температур, длина затвора, собственный коэффициент усиления, не уступают зарубежным серийно выпускаемым приборам на основе GaN

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разработаны комплекты ЭКД, ЭТД для изготовления ЭО транзисторов. Разработаны программа и методика экспериментальных исследований ЭО транзисторов. В ходе измерений проводится оценка рабочей полосы транзистора на основании измеренных s-параметров, его работоспособность в диапазоне температур от -45 до 65 °С, определяются эмпирические коэффициенты и модель двухполюсника, основанная на s-параметрах, для создания модели транзисторов для применения в современных САПР. Изготовлены ЭО транзисторов. Разработаны библиотеки для проектирования ИС на основе GaN для САПР Cadence, включая: технологические файлы описания слоев для проектирования топологии МИС на основе GaN. Для их изготовления разработана лабораторная технология, учитывающая особенности расположения элементов схемы и слоёв и пространственных ограничений их расположения. Разработаны элементы топологии МИС с учётом выявленных технологических ограничений.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты ПНИ могут широко применяться для пилотируемых авиационных комплексов пятого поколения ведущих российских компаний (Раменское ПКБ, НИИП им. Тихомирова, ГосНИИАС) и беспилотных летательных аппаратов, при внешнетраекторных измерениях параметров запусков ракетно-космической техники (ГНПРКЦ, "ЦСКБ - Прогресс", ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, ГРЦ им. акад. В.П. Макеева, МИТ), в региональных навигационно-информационных системах высокоточного позиционирования при выполнении кадастровых, геодезических и других работ по мониторингу объектов, в том числе системах поиска и спасения, в системах связи, навигационных и логистических системах. Потребителями результатов ПНИ кроме индустриального партнера, могут быть предприятия ракетно- космической промышленности, такие как: - «ФГУП «ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»; ОАО «Российские космические системы»; КНПЦ им. Хруничева; РКК «Энергия» г.Королев; ВНИИ ЭМ; ФГУП «Космическая связь»; НПО имени Лавочкина, ВПК «НПО Машиностроения, Информационные спутниковые системы им. Решетнева и другие предприятия занимающиеся космическим приборостроением и аппаратостроением.

Текущие результаты проекта:
В результате выполнения работы по этапу были разработаны эскизная конструкторская и комплект эскизной технологической документации. На основании разработанной документации изготовлены экспериментальные образцы транзисторов на широкозонных полупроводниках
В ходе измерений проводится оценка рабочей полосы транзистора на основании измеренных s-параметров, его работоспособность в диапазоне температур от -45 до 65 °С на основании разброса характеристик транзистора в данном диапазоне температур, а также определяются эмпирические коэффициенты и модель двухполюсника, основанная на s-параметрах, для создания модели транзисторов для применения в современных САПР.