Электронная структура ферроманганита висмута BiFe0, 5Mn0, 5O3 / А. В. Баглов, Л. С. Хорошко, М. В. Силибин, Д. В. Карпинский. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 19-29.

Аннотация: Мультиферроики на основе сложных оксидов переходных металлов, в частности ферроманганит висмута BiFe0,5Mn0,5O3, являются перспективными функциональными материалами для использования в различных электротехнических устройствах. Однако в научной литературе отсутствует информация о систематическом исследовании твердого раствора BiFe0,5Mn0,5O3. В работе методами из первых принципов исследована модельная структура ромбоэдрического BiFe0,5Mn0,5O3. Проведены теоретические оценки эффективного магнитного момента, степени локализации 3d-состояний и ширины энергетической щели для разных спиновых конфигураций ионов железа и марганца. Выявлен характер обменных взаимодействий между ионами переходных металлов. Установлено, что в антиферромагнитном упорядочении магнитные моменты ионов железа и марганца близки и составляют 4,16 и 4,23 µБ соответственно, при этом 3d-состояния ионов железа локализованы, а 3d-состояния ионов марганца, наоборот, делокализованы и асимметричны. Показано наличие малого результирующего момента, равного 0,012 µБ, на элементарную ячейку, обусловленного неэквивалентностью позиций ионов железа и марганца, приводящей к формированию энергетической щели шириной 1,28 и 1,48 эВ для каналов со спином вниз и вверх соответственно. Полученные для модельной структуры результаты позволяют качественно описать электронную структуру орторомбического BiFe0,5Mn0,5O3 при четырехкратно редуцированном по сравнению с ним числе ионов и в значительной степени расширяют имеющиеся сведения о структуре и физических свойствах твердых растворов BiFeO3-BiMnO3, полученных экспериментальными методами

Управление свойствами адсорбционных центров при формировании газочувствительных структур смешанных оксидов / З. В. Шомахов, С. С. Налимова, А. М. Гукетлов [и др.]. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 7-18.

Аннотация: Датчики на основе смешанных металлооксидных полупроводников характеризуются быстрым откликом и низким энергопотреблением. В качестве бинарного соединения в таких датчиках широко используется оксид цинка. Газочувствительные структуры на его основе могут быть улучшены при создании близлежащих адсорбционных центров для газа-сенсибилизатора и детектируемого газа. В работе газочувствительные слои на основе наностержней оксида цинка получены гидротермальным методом, а затем модифицированы в растворах, содержащих в качестве прекурсоров станнат калия и сульфат железа, для формирования композитных образцов ZnO-Sn и ZnO-Fe соответственно. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии проанализировано влияние модификации сенсорных слоев, состоящих из наностержней оксида цинка, при последующей обработке в растворах соединений других металлов (олова и железа) на химический состав поверхности. Проанализированы сенсорные свойства полученных образцов при детектировании паров изопропилового спирта. Обнаружено, что в зависимости от технологических условий изменяется содержание кислорода в виде адсорбированных частиц. В адсорбции таких частиц участвуют кислородные вакансии. Показано, что газочувствительные свойства зависят от содержания кислородных вакансий. Установлено, что модифицирование сенсорных слоев происходит в процессе формирования композитных поверхностных структур ZnO-Sn и ZnO-Fe и приводит к изменениям распределения адсорбционных центров и их энергетики. Преобразование активных центров адсорбции кислорода и восстанавливающих газов происходит при изменении концентрации вакансий кислорода и приводит к увеличению сенсорного отклика к парам изопропилового спирта

Колесников, Е. Б.
Умножители частоты гармонического сигнала на управляемом фазовращателе / Е. Б. Колесников. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 52-64.

Аннотация: Умножители частоты гармонического сигнала позволяют получать стабильные колебания высокой частоты при относительно низкой частоте выходного сигнала задающего генератора. Существующие умножители частоты гармонического сигнала имеют невысокое быстродействие, низкий КПД, высокий уровень побочных гармоник и ограниченный диапазон рабочих частот. В работе описаны принципы построения и функционирования умножителей частоты гармонического сигнала, основные их недостатки и области применения. Предложен новый принцип умножения частоты синусоидального напряжения, основанный на регулировании фазы входного сигнала в пределах 360° фазовращателем, который управляется переменным напряжением, его амплитуда имеет пилообразную форму и равна амплитуде входного сигнала. Разработка и исследование умножителей частоты, реализующих предложенный принцип, осуществлены методами структурного проектирования и математического моделирования. Представлены результаты разработки гармонических удвоителя и утроителя частоты, которые имеют более высокие показатели, чем известные, и работают на основе предложенного принципа. Приведены их структурные схемы. Составлены имитационные модели рассматриваемых умножителей частоты в среде Matlab & Simulink и получены осциллограммы их работы, подтверждающие работоспособность данных умножителей и правильность выбора технических решений. Разработан управляемый умножитель частоты, имеющий высокое быстродействие, низкий уровень побочных гармоник, широкий диапазон рабочих частот и регулируемый коэффициент умножения, включая дробные его значения. Показано, что коэффициент умножения описанных умножителей частоты гармонического сигнала может достигать нескольких десятков

Технологические аспекты изготовления чувствительных элементов микромеханических датчиков удара / Е. С. Кочурина, А. И. Виноградов, Л. Р. Боев [и др.]. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 79-88.

Аннотация: При индикации ударных воздействий используются различные типы устройств – от разрушающих пломб до сложных инерционных систем. Возникает необходимость в разработке устройства, которое способно сигнализировать о превышении допустимого ускорения или о том, что груз был подвержен ударному воздействию. Примером такого устройства может быть датчик удара. В работе представлены разработанная оригинальная конструкция чувствительного элемента микромеханического датчика удара КМГ-1 и принцип его работы. В качестве материала для изготовления чувствительного элемента микромеханического датчика удара использована КНИ-структура с ориентацией рабочего слоя (111). Рассмотрены основные технологические операции изготовления прототипа микромеханического датчика удара с использованием Bosch-процесса и эвтектического сращивания. Определены параметры глубокого травления кремния. Подобраны процесс травления, уменьшающий эффект подтравливания готовых структур на границе разделения приборный слой – диэлектрик, а также параметры эвтектического сращивания кремниевых структур. Показано, что применение предлагаемого технологического процесса позволяет получать допуск на уровень срабатывания от 10 до 50 %. Разработанный микромеханический датчик удара КМГ-1 может использоваться для фиксации различных ударных воздействий при транспортировании груза

Румянцев, А. В. (Автор МИЭТ, Ин-т ФПМ).
Сравнение процессов распыления кремния и диоксида кремния фокусированным ионным пучком / А. В. Румянцев, Н. И. Боргардт. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 30-41.

Аннотация: Метод фокусированного ионного пучка применяется при модификации поверхности и создании структур на подложках практически из любых материалов. Важность кремния и диоксида кремния для современных нанотехнологий инициирует проведение сравнительного анализа процессов их распыления методом фокусированного ионного пучка в одинаковых экспериментальных условиях. В работе проведено сравнение процессов распыления монокристаллического кремния и термического диоксида кремния. Методами растровой электронной микроскопии исследованы поперечные сечения сформированных двух типов углублений, имеющих низкое и высокое аспектное отношение. Установлено, что в обоих материалах углубления как первого, так и второго типа имеют практически одинаковую форму, несмотря на существенные различия в физических свойствах кремния и диоксида кремния. Моделирование формирования структур проведено методом функций уровня с использованием известных экспериментальных зависимостей коэффициентов распыления. Для учета распыления отраженными ионами методом Монте-Карло рассчитаны их распределения по углам и энергиям. Данные зависимости, а также установленные на их основе скорости распыления кремния и диоксида кремния отраженными ионами имеют практически идентичный вид, что свидетельствует о схожих механизмах распыления этих материалов. Наложение расчетных профилей сформированных углублений на экспериментальные микрофотографии их поперечных сечений позволило установить, что моделирование адекватно описывает форму получаемых структур с низким аспектным отношением для обоих материалов. Для структур с высоким аспектным отношением удовлетворительное согласие результатов моделирования с экспериментальными данными установлено для образца из монокристаллического кремния, для углублений в диоксиде кремния расхождение в глубине расчетного и экспериментального профилей составило около 10 %

Лубенцов, А. В.
Синтез метода оценки эффективности системы информационной безопасности / А. В. Лубенцов. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 118-129.

Аннотация: Структурный состав современных систем информационной безопасности характеризуется сложностью и многоэлементностью. Отклонение от установленных норм, снижение эффективности функционирования любого элемента приводят к нарушению штатного работоспособного состояния всей системы. В работе оценка эффективности функционирования систем информационной безопасности рассмотрена как задача синтеза многомерных решений с использованием многопараметрических данных. На примере систем информационной безопасности проанализирован подход системного анализа работы сложных систем, основанный на декомпозиции функциональной структуры и разбиении базовых подсистем на элементарные блоки. Предложен метод, основанный на построении базовых правил с использованием интервальных параметров. Предложены синтез и использование нелинейной модели для оценки эффективности сложной информационной системы. Для цифровизации неопределенностей, ошибок в исходных данных, неточностей измерений и двойственности в экспертных оценках использована интервальная форма, заменяющая элементы данных. Для исследования функционирования подсистем, уровня их влияния и вклада в эффективность всей системы проведен системный анализ точности оценки каждого рассматриваемого элемента. Показано, что на базе полученных оценок и анализа появляется возможность разработки руководящих документов и стратегий развития всей информационной системы и эволюции ее подсистем. Предложен каскадный метод анализа иерархий, в несколько раз снижающий субъективное влияние экспертов и лиц, принимающих решение, в ранжировании используемых критериев, что повышает качество оценки эффективности как отдельных подсистем, так и системы защиты информации в целом

Чугунов, Е. Ю. (Автор МИЭТ, Ин-т НМСТ).
Разработка и исследование многокристальных микросистем на основе модульной трехмерной интеграции кристаллов / Е. Ю. Чугунов, С. П. Тимошенков, А. И. Погалов. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 98-107.

Аннотация: В настоящее время подход к созданию электронной компонентной базы с высокой степенью интеграции на основе трехмерных многокристальных микросистем интенсивно развивается и реализуется в таких направлениях, как многоуровневая упаковка корпусированных микросхем, бескорпусных микросхем и полупроводниковых структур. Данный подход заключается в штабелировании набора кристаллов в трехмерные многокристальные модули и имеет ряд преимуществ по сравнению с двумерными конструкциями за счет большей функциональной плотности и эффективности размещения и монтажа компонентов. В работе проведены исследования многокристальных микросистем при различных воздействующих факторах. Показано существенное влияние физикомеханических свойств материалов и конструктивно-технологических решений на прочность изделий. Установлено, что обеспечение надежности создаваемой электронной компонентной базы, направленное на уменьшение числа отказов и повреждений, повышение устойчивости к механическим, температурным и другим воздействиям, достигается при соблюдении комплекса выработанных научно-технических рекомендаций. Проведен рациональный подбор материалов для многокристальных микросистем на основе модульной трехмерной интеграции кристаллов. Выработан критерий оценки долговечности проводников с учетом линейного упрочнения материала и пластической деформации в цикле нагружения. Комплексный инженерный расчет с проведением моделирования на основе метода конечных элементов позволяет учесть совокупность конструктивных, технологических и эксплуатационных аспектов разработки электронной компонентной базы, сократить число ошибок при проектировании, найти рациональные технические решения. Моделирование обеспечивает поиск вариантов равномерного распределения нагрузки на элементы и соединения изделий, уменьшения изгибных, крутильных, температурных и монтажных деформаций, уравновешивания инерционных нагрузок, повышения запасов прочности и выносливости материалов и соединений

Бабаджанян, А. А.
Оптимизация аудиочастотного генератора, управляемого напряжением / А. А. Бабаджанян, С. Х. Худавердян. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 42-51.

Аннотация: Основной принцип работы схем генератора, управляемого напряжением (ГУН), основан на самогенерации выходного сигнала. Компоненты схемы, которые делают возможным автоколебание сигнала, могут быть причиной избыточного увеличения или уменьшения сигнала, что ведет к шуму в сигнале. В случае аудиочастотного ГУН для минимизации шума можно использовать обычный конденсатор или инвертор. Однако конденсатор или инвертор могут изменить время нарастания / спада сигнала, что приведет к изменению периода сигнала. Кроме того, эти элементы увеличивают площадь схемы. В работе представлен новый метод для оптимизации схемы аудиочастотного ГУН. Метод основан на использовании вместо выходного операционного усилителя более простой схемы, состоящей из триггера Шмитта и инверторов и имеющей меньшую площадь по сравнению с операционным усилителем. Это дает возможность получать четкий прямоугольный сигнал. Также нет необходимости использовать резисторы, размещенные на положительном входе операционного усилителя. В схеме применен свернутый каскодный операционный усилитель. Все остальные составляющие схемы те же, что и до применения предлагаемого метода. Показано, что использование рассматриваемого метода снижает уровень выходных шумов, позволяет увеличить линейность выходной характеристики и уменьшить площадь контура аудиочастотного ГУН. Установлено, что в аудиочастотном ГУН, разработанном по 32-нм технологии, шумы уменьшаются на 30 %, ошибка линейности уменьшается на 17 %, а площадь сокращается на 28 %

Борисов, А. Г. (Автор МИЭТ, Ин-т ПМТ).
Определение температурной погрешности оптического датчика плотности электролита для аккумуляторов / А. Г. Борисов, Е. В. Ильяшева, Н. Г. Осипенкова. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 89-97.

Аннотация: Для обеспечения надежной работы технической системы, в состав которой входит аккумулятор, важно контролировать емкость и степень заряженности аккумулятора. Поэтому необходимо постоянное измерение этих параметров как в процессе работы системы, так и в состоянии покоя. Один из методов оценки различных характеристик аккумулятора непосредственно в процессе работы – измерение степени заряженности по плотности электролита. В работе рассмотрен оптический рефрактометрический датчик, работа которого основана на зависимости потерь света в оптическом волноводе от показателя преломления среды, в которую этот волновод погружен. Подобраны оптимальные геометрические характеристики волновода. Установлена концентрация раствора серной кислоты в элементе, равная 31 вес. %, при которой наблюдается минимальная температурная погрешность датчика, позволяющая использовать его в промышленности

Петросянц, К. О.
Моделирование электротепловых переходных процессов в мощных электронных схемах на печатных платах с использованием программного обеспечения Comsol, Spice, "Асоника-ТМ" / К. О. Петросянц, И. А. Харитонов, М. С. Тегин. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 65-78.

Аннотация: Большие скачки температуры в структурах мощных полупроводниковых приборов при их включении и выключении существенно снижают надежность работы силовых схем. Широко используемые маршруты электротеплового моделирования тепловых схем имеют ряд недостатков: использование взаимосвязанных Spice-симуляторов электрических цепей и пакета 3D численного моделирования тепловых полей требует детального описания 3D-конструкций и больших затрат компьютерного времени; использование только Spice-подобных симуляторов электрических цепей для смешанного электротеплового моделирования требует создания электротепловых моделей силовых компонентов и значительных затрат процессорного времени из-за большой разницы в постоянных времени электрической и тепловой частей. В работе предложена и реализована усовершенствованная схема многоуровневого автоматизированного электротеплового моделирования мощных электронных компонентов с использованием программного обеспечения Comsol на уровне полупроводниковых приборов, Spice-моделирования на уровне принципиальных схем и системы «Асоника-ТМ» на уровне печатных плат. Описаны разработанные дополнительные программные средства для реализации предложенного маршрута, обеспечивающие автоматизацию процессов расчета мощностей компонентов мощных схем, передачи этих значений в пакет теплового моделирования и формирования электротепловых моделей компонентов схем. Корректность рассматриваемой схемы моделирования подтверждена результатами тепловизионного анализа с помощью инфракрасной камеры. Эффективность предложенной методологии продемонстрирована на примере реальной конструкции печатной платы силовой схемы, содержащей мощные МОП-транзисторы, для управления мощным шаговым двигателем. В анализируемой схеме выявлен возможный тепловой отказ выходных ДМОП-транзисторов вследствие их перегрева. Для улучшения условий снижения значений их температуры предложено использовать более крупный радиатор с меньшим тепловым сопротивлением

Влияние паразитных компонентов и нагрева конденсаторов на адаптивную подстройку усилителя мощности в системе индуктивного питания медицинских имплантатов / Е. В. Селютина, К. О. Гуров, Э. А. Миндубаев, А. А. Данилов. - Текст : электронный : непосредственный
// ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЭЛЕКТРОНИКА. - Москва : МИЭТ, 2024. - № 1. - С. 108-117.

Аннотация: Адаптивный усилитель мощности класса Е поддерживает постоянный уровень выходной мощности систем индуктивного питания медицинских имплантатов независимо от смещений передающей и принимающей катушек индуктивности. При проектировании данного усилителя одним из ключевых вопросов является исследование влияния нагрева и паразитных компонентов конденсаторов в нагрузочной цепи на адаптивную подстройку. В работе рассмотрены два способа реализации переменной шунтирующей емкости и переменной последовательной емкости в нагрузочной цепи усилителя мощности класса Е. В первом случае на месте каждой емкости использован массив конденсаторов NP0. Во втором случае обе переменные емкости реализованы в виде массивов конденсаторов X7R. В результате численного моделирования и эксперимента показано, что нагрев конденсаторов X7R в нагрузочной цепи адаптивного усилителя мощности класса Е ведет к уменьшению выходной мощности систем индуктивного питания. При использовании в рассматриваемом усилителе мощности конденсаторов NP0 уменьшение общей эффективности и выходной мощности систем индуктивного питания происходит в результате влияния паразитных компонентов этих конденсаторов, а нагрев этих конденсаторов на выходные характеристики систем индуктивного питания не влияет