Персоналии

Шелепин Николай Алексеевич
доктор технических наук, профессор, руководитель научного направления «Микроэлектроника» Института нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук (Россия, 115487, г. Москва, ул. Нагатинская, 16А, стр. 11)

Статьи автора

Технология КМОП КНИ перспективна для создания широкой номенклатуры радиочастотных аналого-цифровых приемо-передающих БИС, в том числе для производства аппаратуры космического назначения. Представлены результаты проектирования и исследований радиочастотных элементов библиотеки и набора функциональных блоков для отечественной технологии КМОП КНИ 180 нм. Библиотека элементов включает радиочастотные n -канальные МОП-транзисторы с частотой единичного усиления не менее 30 ГГц, МОП-варикапы, катушки индуктивности, конденсаторы, резисторы. Набор радиочастотных функциональных блоков включает усилители, генераторы, смесители, переключатели сигналов, делители частоты с рабочими частотами от 0,1 до 4 ГГц. Стойкость функциональных блоков к дозовому воздействию ионизирующего излучения составляет не менее 3·10 ед., тиристорный эффект и катастрофические отказы отсутствуют при воздействии тяжелых заряженных частиц с линейными потерями энергии до 80 МэВ·см/мг. Результаты исследований подтверждают возможность создания приемо-передающих БИС космического применения с рабочими частотами до 3 ГГц по отечественной технологии КМОП КНИ 180 нм.

  • Просмотров: 2135 | Комментариев : 0

Традиционные подходы к схемотехническому моделированию одиночных эффектов при воздействии тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) в КМОП СБИС, основанные на использовании двухэкспоненциальной модели импульса тока ионизационной реакции, оказываются не всегда применимыми при переходе к суб-100-нм проектным нормам. Представлен обзор основных подходов к решению двух главных задач, возникающих при схемотехническом моделировании одиночных эффектов в суб-100-нм СБИС: учет влияния электрического режима на процесс формирования импульса ионизационного отклика и учет собирания заряда с трека ТЗЧ несколькими чувствительными элементами. В качестве решения первой задачи предложены подходы, основанные на использовании кусочно-линейного задания импульса тока на основе TCAD-расчетов, сдвоенного двухэкспоненциального источника тока и источника тока, учитывающего электрический режим транзистора. Рассмотрены способы моделирования ионизационного отклика нескольких элементов от одной ТЗЧ на основе использования lookup-таблиц и аналитических моделей зависимости ионизационного отклика от места попадания частицы. Проведенный анализ современных подходов к моделированию эффектов сбоев и импульсов ионизационной помехи в КМОП-микросхемах позволяет заключить, что наиболее гибким и физически точным является подход, основанный на использовании источника тока, учитывающего электрический режим транзистора и встраиваемого в Verilog-A код исходной модели.

  • Просмотров: 2132 | Комментариев : 0

Стандартные программы позволяют моделировать КМОП-микросхемы с учетом воздействия радиации на активные элементы. Однако применение таких программ при моделировании микросхем с учетом одиночных радиационных эффектов (ОРЭ) не отличается эффективностью в основном из-за сложности эквивалентных схем, описывающих ОРЭ. Предложена техника описания ОРЭ с применением П-образной аппроксимации реального вида ионизационных токов в p - n -переходах, что позволяет задавать эти токи в виде исходных данных. Аппроксимированные значения токов отдельно вычисляются с помощью программы TCAD Sentaurus для набора типовых элементов и хранятся в виде библиотеки. При моделировании ОРЭ в КМОП-микросхемах с автоматически синтезированной топологией на основе функциональной библиотеки использованы метки двух типов, которыми снабжены библиотечные элементы. Метки первого типа присваиваются на постоянной основе всем библиотечным элементам при создании библиотеки, метки второго типа - на этапе функционального описания проектируемой микросхемы. Рассмотренный подход упрощает работу наиболее распространенных синтезаторов, которые допускают манипулирование библиотечными элементами, что предпочтительнее. Субъективный фактор при выборе меток библиотечных элементов оправдан при выявлении слабых мест в конструкции микросхемы и при оценке реакции КМОП-микросхемы на ОРЭ в этих местах.

  • Просмотров: 2452 | Комментариев : 0

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru