Неустроев, С. А. (Автор МИЭТ, Ин-т ПМТ).
Энергия и амплитуда крутильных колебаний атомов углерода в алмазе / С. А. Неустроев. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 559-562.

Аннотация: В гексагональной анаморфозе алмаз, как и кубический углерод с-С, можно представить в виде гексагональной призмы с базовыми плоскостями – шестиугольниками, в центрах и углах которых находятся атомы углерода. Исходя из факта сохранения межатомного расстояния связи С–С во многих химических соединениях, в частности в этане, можно допустить, что в алмазе межатомное расстояние связей атомов С–С и расположения лигандов также сохраняются. В алмазе при неизменном радиусе сферы атома углерода существенно изменился его заряд, но радиус распространения потенциала в пространстве сохранился. В работе рассмотрено строение ячейки алмаза в гексагональной анаморфозе. Выявлены энергетические параметры крутильных колебаний – энергии и амплитуды – кристалла алмаза с плотнейшей кубической упаковкой. При определении энергии крутильных колебаний атомов углерода в алмазе использована модель этана. Установлено, что избыток энергии крутильных колебаний служит активатором образующейся связи С–С

Унифицированные схемотехнические решения аналоговых арсенид-галлиевых микросхем / О. В. Дворников, А. А. Павлючик, Н. Н. Прокопенко [и др.]. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 475-488.

Аннотация: В экспериментальной физике, аэрокосмической электронике и специальных измерительных приборах для обработки сигналов датчиков необходимы аналоговые микросхемы, сохраняющие работоспособность при температуре менее –60 °C и воздействии проникающей радиации. Для этих задач перспективны арсенид-галлиевые микроэлектронные изделия, схемотехника которых находится на начальном этапе развития из-за существенных ограничений на типы применяемых элементов и их характеристики. В работе представлены унифицированные схемотехнические решения арсенид-галлиевых операционных усилителей, компараторов, повторителей напряжения на основе ограниченного количества p–n–p-HBT (Hetero Junction Bipolar Transistor), DpHEMT (Double Channel Pseudo Morphic High Electron Mobility Transistor) и тонкопленочных резисторов. С учетом выполненных измерений создана модель DpHEMT для среды LTspice. Основное внимание уделено разработке новых выходных каскадов аналоговых микросхем. Показано, что однокаскадный операционный усилитель, содержащий только DpHEMT, обеспечивает усиление около 3·103 и диапазон максимального выходного напряжения ± 2 В при несимметричном биполярном напряжении питания –3 В / 7 В, а двухкаскадный операционный усилитель на основе DpHEMT и p–n–p-HBT имеет усиление около 105 и диапазон максимального выходного напряжения ± 4 В при напряжении питания ± 5 В. Предлагаемые схемотехнические решения рекомендуются для изготовления на арсенид-галлиевом базовом кристалле

Бибило, П. Н.
Схемная реализация модулярных сумматоров в заказных КМОП СБИС и FPGA / П. Н. Бибило, Н. А. Кириенко. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 489-505.

Аннотация: При создании быстродействующих вычислительных систем на основе заказных цифровых СБИС и FPGA (Field-Programmable Gate Array) часто используется модулярная арифметика. В настоящее время аппаратная реализация нейронных сетей на базе модулярных арифметических вычислений является актуальной задачей. В работе рассмотрена задача реализации модулярных сумматоров в библиотеке проектирования заказных КМОП СБИС и FPGA. В качестве исходных описаний модулярных сумматоров использованы системы как полностью, так и неполностью определенных (частичных) булевых функций, а также алгоритмические описания на языке VHDL. Логическая оптимизация, предваряющая логический синтез, проведена в классе дизъюнктивных нормальных форм, полиномиальных представлений Рида – Маллера и представлений систем булевых функций бинарными диаграммами решений. Проведено девять экспериментов по эффективности применения логической оптимизации при схемной реализации модулярных сумматоров в библиотеке проектирования заказных КМОП СБИС и FPGA. Полученные схемы модулярных сумматоров для КМОП СБИС оценены по площади (суммарному числу транзисторов), задержке и энергопотреблению, для FPGA – по числу программируемых логических элементов и энергопотреблению. Результаты экспериментов показывают, что использование моделей частичных функций и предварительной логической оптимизации на основе бинарных диаграмм решений позволяет получать модулярные сумматоры, характеризуемые меньшими значениями задержки. Алгоритмические VHDL-модели позволяют получать КМОП-схемы модулярных сумматоров с меньшей площадью и меньшим энергопотреблением

Расчет и моделирование систем экранирования для защиты сверхпроводниковой электроники от ИК-излучения / Е. И. Малеванная, А. Р. Матанин, В. И. Полозов [и др.]. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 517-529.

Аннотация: На работу сверхпроводниковых электронных систем существенное влияние оказывает ИК-излучение, поступающее извне. Для защиты сверхпроводниковых схем применяют системы экранирования – несколько вложенных друг в друга экранов, покрытых поглощающими покрытиями. В силу разнообразия используемых материалов и последовательности расположения экранов возникают трудности при выборе наиболее эффективной системы экранирования. В работе приведены расчет на основе теории теплопередачи излучением и результаты моделирования методом конечных элементов нескольких систем экранирования для защиты сверхпроводниковых электронных схем от ИК-излучения. Показано, что основным источником ИК-фотонов в измерительной системе сверхпроводниковой электроники является излучение, распространяющееся по проводам, а также выделяющееся на пассивных элементах схемы и на чипе в виде тепла. Двумя методами определена наиболее эффективная система экранов при различных источниках излучения. Расчет и моделирование показали, что наибольшее влияние на температуру электронной схемы оказывает ближайшая к образцу поверхность – крышка держателя, поэтому ее необходимо делать поглощающей. При этом установлено, что экранирования от ИК-излучения за счет поверхности крышки держателя достаточно. На основе моделирования сформулированы рекомендации по выбору конструкции держателя для электронной схемы: с целью наилучшей защиты образца со сверхпроводниковой электроникой крышка должна покрывать только чип, а зазор между дном и крышкой на держателе не должен превышать 0,1 мм

Егоров, Н. И. (Автор МИЭТ (аспирант)).
Разработка высокоскоростного радиочастотного модуля управления беспроводной связью с защитой от дублирования пакетов / Н. И. Егоров. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 530-538.

Аннотация: Одна из основных особенностей проектирования систем на основе Интернета вещей – соединение большого количества различных устройств в единую сеть посредством беспроводной связи. При этом возникает проблема защиты информации от несанкционированного доступа. В работе предложено программное решение на основе протокола Enhanced ShockBurst. Формализована задача передачи данных с защитой пакетов от дублирования. Разработаны модели защищенной передачи данных и команд в виде конечных автоматов, а также основанные на них алгоритмы. Показано, что данные алгоритмы базируются на защите пакетов от дублирования с применением идентификатора пакета и циклического контроля по избыточности, а также на системе команд. Разработано программное решение в виде модуля управления беспроводной связью с применением созданных моделей и алгоритмов. Для его исследования проведено имитационное моделирование в среде AnyLogic. Выполнено сравнение полученных данных с аналогами в виде модулей XBee Series 2 и модуля CC2650MODA. Предложенное решение улучшает среднее значение процента выполнения команд на 8,71 % по сравнению с модулями XBee Series 2 и увеличивает скорость передачи данных в 2 раза и дальность действия примерно в 3,7 раза по сравнению с модулем CC2650MODA

Моделирование процесса распыления карбида кремния фокусированным пучком ионов галлия / А. В. Румянцев, О. В. Подорожний, Р. Л. Волков, Н. И. Боргардт. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 463-474.

Аннотация: Моделирование процессов распыления материалов ускоренными ионами существенно упрощает прецизионное формирование микрои наноструктур методом фокусированного ионного пучка. Метод МонтеКарло является одним из широко распространенных подходов для такого моделирования, и для его корректного применения необходимы данные о поверхностной энергии связи атомов образца. В работе для получения данных о поверхностной энергии связи для карбида кремния экспериментально изготовлены тестовые структуры, представляющие собой прямоугольные области, распыляемые ионами галлия с дозой 1017 см–2 . Поперечные сечения областей исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа

Механические напряжения и магнитные свойства пленок NiFe и CoNiFe, полученных электрохимическим осаждением / Р. Д. Тихонов, С. А. Поломошнов, В. В. Амеличев [и др.]. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 427-438.

Аннотация: Магнитные пленки пермаллоя NiFe и тройного сплава CoNiFe применяются в изделиях нано- и микроэлектроники, а также в магнитной памяти с высокой плотностью упаковки. Электрохимическое покрытие NiFe и СоNiFe снижает коррозию и износ в магнитных и электрических устройствах, а также используется для электрокаталитических материалов. Большие механические напряжения в магнитных пленках приводят к деформациям и неисправностям приборов из-за отслоения пленок от подложки кремния. В работе для выяснения природы явлений, происходящих при электрохимическом осаждении пленок NiFe и CoNiFe разной толщины и приводящих к механическим напряжениям, проведено исследование их параметров. Показано, что измерение прогиба пластин, состоящих из Si, SiO2, Si3N4, NiCr, Ni, после нанесения на них каждого из слоев NiFe и CoNiFe позволяет определить механические напряжения в пленках. Установлено, что прогиб пластин с нанесенными пленками Si3N4 отрицательный и больше, чем с пленками SiO2. Прогиб после нанесения слоев NiCr и Ni отрицательный. Прогиб пластин кремния с нанесенными пленками CoNiFe имеет максимальное значение 180 мкм при толщине пленки 12 мкм, с пленками NiFe – 150 мкм при толщине пленки 15 мкм. Прогиб после нанесения пленок NiFe, CoNiFe положительный. Отслаивания пленок не наблюдается. Разница знаков деформации пленок Ni и СоNiFe или NiFe и прямой зависимости прогиба пластин кремния от толщины пленок NiFe и СоNiFe позволяет связать механические напряжения с наводороживанием (водородной хрупкостью) и выделением водорода после процесса. Определено, что намагниченность пленок NiFe ниже, чем пленок CoNiFe. Последние перспективны для применения в преобразователях магнитного поля

Рябышенков, А. С. (Автор МИЭТ, Ин-т ПМТ).
Кластеризация концентратора данных в составе измерительного поста АСМОС / А. С. Рябышенков, Е. А. Волкова. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 550-558.

Аннотация: Разработка систем мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферную среду в настоящее время является актуальной задачей. Подобные системы включают в себя набор устройств, проводящих непрерывные измерения экологических параметров с помощью подключаемых сенсоров. Как правило, такие устройства основаны на микроконтроллерных системах с пониженным энергопотреблением, но имеют ограничения на количество подключаемых сенсоров ввиду малой вычислительной мощности микроконтроллеров, а также портов ввода-вывода последних. В работе описаны принципы кластеризации устройства концентратора данных в составе измерительного поста автоматизированной системы мониторинга окружающей среды (АСМОС). Разработана функциональная схема и алгоритм работы концентратора данных с учетом внесенных изменений. Проведен расчет времени автономной работы устройства для двух режимов работы. Установлено, что расчетные значения кластерного режима работы превышают классический режим на 36 %

Афанасьев, А. В.
Ионное легирование карбида кремния в технологии приборов силовой электроники. Обзор / А. В. Афанасьев, В. А. Ильин, В. В. Лучинин. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 439-462.

Аннотация: Ионная имплантация – ключевая и безальтернативная технология легирования карбида кремния SiC в процессах изготовления SiC-приборов. SiC-технология имеет ряд отличительных особенностей по сравнению с Si-технологией ионного легирования. В работе проведен системный анализ современных технических решений, направленных на формирование методом ионной имплантации локальных легированных областей различного назначения для приборов силовой электроники на основе SiC. Представлены результаты исследований, проведенных в СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Исследования ориентированы на отработку и выбор режимов ионной имплантации алюминия и фосфора в 4H-SiC-структуру, обеспечивающих заданные концентрации легирующих примесей и геометрические размеры локальных ионно-легированных областей. Разработанные режимы ионной имплантации успешно реализованы при изготовлении образцов силовых 4H-SiC МДП-транзисторов с рабочими напряжениями до 1200 В

Браже, Р. А.
Влияние квантово-размерных эффектов на волновые характеристики наномасштабных линий передачи и резонаторов / Р. А. Браже. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 506-516.

Аннотация: Переход к более высоким (терагерцовым) частотам используемых электромагнитных волн позволяет повысить плотность передаваемой информации и скорость ее обработки, миниатюризировать соответствующие элементы и устройства и снизить их энергопотребление. Вместе с тем переход к наномасштабным размерам соответствующих линий передачи приводит к появлению квантово-размерных эффектов, обусловленных близостью их размеров к длине волны де Бройля в данных условиях. В работе проведена теоретическая оценка степени влияния квантовых эффектов на волновые характеристики различных наномасштабных линий передачи, выполненных на графене и углеродных нанотрубках: щелевой линии, несимметричной полосковой и двухпроводной линий. Получены рабочие формулы, позволяющие рассчитать результирующие значения волнового сопротивления, погонной индуктивности и погонной емкости таких линий передачи, а также добротности резонаторов, выполненных на их основе. Показано, что подобные наномасштабные линии передачи и резонаторы могут быть использованы на частотах, достигающих десятков терагерц

Жилинский, В. О. (Автор МИЭТ (аспирант)).
Алгоритм компенсации остаточной погрешности определения псевдодальности при решении навигационной задачи в абсолютном режиме / В. О. Жилинский. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2022. - № 4. - С. 539-549.

Аннотация: Активное развитие систем спутниковой навигации способствует росту точности навигационно-временных определений. Однако текущие характеристики глобальных навигационных спутниковых систем неспособны удовлетворить всем требованиям как существующих, так и перспективных потребителей. Погрешность определения координат местоположения в абсолютном режиме по кодовым измерениям в большей степени зависит от погрешности измерения псевдодальности, которая определяется текущим рабочим созвездием навигационных космических аппаратов и алгоритмом решения навигационной задачи. Для повышения точности решения навигационной задачи необходимо учитывать те составляющие погрешности определения псевдодальности, которыми раньше пренебрегали. В работе предложен алгоритм определения координат местоположения потребителя глобальной навигационной спутниковой системы, особенностью которого является возможность компенсации остаточной погрешности определения псевдодальности при решении навигационной задачи в абсолютном режиме. Компенсация погрешности реализована в виде модели регрессии, обученной методом градиентного бустинга. Представлены результаты построения модели и оценки ее ошибки при разном числе независимых переменных признакового описания, а также результаты сравнения эффективности применения модели для двух сценариев решения навигационной задачи. Эксперименты показали, что разработанный алгоритм компенсации остаточной погрешности определения псевдодальности с помощью построенной модели позволяет повысить точность определения координат местоположения до 25 % при работе по открытым сигналам системы ГЛОНАСС