|
|
Научный руководитель: к.т.н. Широков Алексей Анатольевич |
Сотрудники
группыРуководитель группы: Широков Алексей Анатольевич
Направления исследованийОсновными направлениями научной работы группы являются исследования долговременных релаксационных процессов в полупроводниковых структурах; исследование термодеформационных процессов в слоистых структурах, разработка методов и средств динамической интерферометрии. Проводятся исследования, связанные с вопросами надежности мощных полупроводниковых элементов и устройств:
Исследования флуктуационных процессов и низкочастотных шумов в полупроводниковых структурах.
Исследование термодеформационных процессов в слоистых структурах.
Разработка принципов построения аппаратуры для медицины, а также разработка датчиков по следующим направлениям.
Разработка волоконно-оптических датчиков и устройств обработки сигналов с датчиков.
Разработка устройств обработки сигналов с интерференционных волоконно-оптических датчиков.
Разработкаперемещений и и исследование волоконно-оптических интерференционных датчиков вибраций.
Исследования по первому направлению нацелены на поиск физических основ диагностирования технического состояния изделий электронной техники. Работы основаны на ранее разработанном подходе, основанном на использовании в качестве информативного показателя качества ИЭТ параметров и характеристик собственного низкочастотного шума (НЧ шума), возникающего на выходе ИЭТ при протекании через него тока.
На основе проведенных исследований и ранее полученных результатов сделаны следующие выводы о возможности использования параметров НЧ шума в задачах диагностики биполярных транзисторных структур: уровень НЧ шума, измеренный на выходе реальных структур и превышающий по величине на три, четыре порядка среднестатистическое значение, свидетельствует о крайне низкой надежности структуры; уравнение, полученное на основе анализа предложенной физической шумовой эквивалентной схемы, достаточно хорошо описывает зависимость шумовых параметров от физических параметров транзисторной структуры и режима ее работы и позволяет методом последовательных приближений получать оценки таких важнейших характеристик как величины сопротивлений активной и пассивной областей; по аномальным участкам зависимостей шумового напряжения от тока эмиттера представляется возможность выявления транзисторных структур с локализацией тока и получения оценок величин этих токов.
По направлению "термодеформационные процессы в слоистых структурах" проводятся исследования термодеформационных процессов в слоистых полупроводниковых структурах, характер протекания которых существенно влияет на надежность и устойчивость работы силовых и высокочастотных полупроводниковых приборов. Решается задача нестационарной теплопроводности в трехслойной прямоугольной структуре с граничными условиями четвертого рода. При ее аналитическом решении использовались интегральные преобразования Фурье и Лапласа. Разработан алгоритм и составлена программа численного расчета методом конечных разностей нестационарных температурных полей в трехслойной полупроводниковой структуре с локально распределенными поверхностными источниками тепла.
Направление "разработка методов и средств динамической интерферометрии" является развитием исследований связанных с созданием волоконно-оптического датчика (ВОД) на базе интерферометра Фабри-Перо низкого контраста для измерения микроперемещений и вибраций.
Целью проводимых исследований является создание быстродействующих интерференционных ВОД с расширенным динамическим диапазоном, а также совершенствование устройств электронной обработки сигналов для данного типа датчиков. Основное внимание уделяется методам обработки сигналов с использованием активного и пассивного гомодинирования. При этом были реализованы методы с замкнутой петлей обратной связи, метод дифференцирования и перекрестного перемножения, метод цифровой демодуляции. При реализации аппаратной части применяется современная элементная база, в том числе сигнальные процессоры типа SHARC.
В рамках данного направления УО ИРЭ РАН сотрудничает с отделом современной оптики Института физики высоких технологий IPHT г.Йена, Германия. Так в 1997-1999 гг. сотрудники группы принимали участие в разработке устройств обработки сигналов для датчика деформаций и вибраций на основе волоконно-оптической Брэгговской решетки, а также для датчика вращающего момента на основе эффекта Муаре.
Основные результаты
исследований:предложена и исследована структура ВОД микроперемещений и вибраций на основе ВОИ Фабри-Перо;
реализован метод контроля теплофизических параметров активных элементов по результатам измерений их термодеформаций;
совместно с учеными Института высоких технологий (г.Йена, Германия) начаты исследования по созданию датчика перемещений и вибраций на основе брэгговской волоконно-оптической решетки.
Ульяновск, 432011, ул.Гончарова, 48
Ульяновское
отделение института радиотехники и
электроники РАН
E-mail: ufire@mv.ru
УО ИРЭ РАН | Научные направления
