автореферат диссертации по электронике, 05.27.03, диссертация на тему:Дослiдження перехiдних та нестацiонарних процесiв у мiкроелектронних структурах та створення НВЧ приладiв i пристроiв на iх основi

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ УКРА1НИ <<5 ХЕРСОНСЬКИЙ 1НДУСТР1АЛЬНИЙ 1НСТИТУТ

• «V %

V на правах рукопису

м!конова ЗОЯ андрПвна

Д0СЛ1ДЖЕННЯ ПЕРЕХЩНИХ ТА НЕСТАЦЮНАРНИХ ПРОЦЕШ У М|КР0ЕЛЕКТР0ННИХ СТРУКТУРАХ ТА СТВОРЕННЯ НВЧ ЛРИЛАД|В

НА 1'Х 0СН0В1

/05. 27. ОЗ.- технология, обладнання 1 виробництво матер1алхв та пристро1в електронно! технгки/

АВТОРЕФЕРАТ

дисертаид! на здобуття наукового ступени кандидата техн^нних наук

Херсон - 1997

Дисертац1ею являеться рукопис Робота виконана у Запор1зьк1й державнЛй 1нженерн1й академд.;

Науковий кер1вник: д.т.н., професор

Яевзжзон Давид 1делевич

0ф1ц1йн1 опоненти: д.т.н., професор

Лубяний Виктор Захарович

к.т.н., доцент М1харський Серий Миколайович

Провз_дна орган1зац1я - Херсонське ВАТ "Компан1я "Дндлро"

'Захист дисертац!± вз.дбудеться " " КЬипНЯ 1997 р.

о 42__годин! на зас±данн1 спец1ал1зовано1 вченох ради

Д 19. 01. 07 при Херс.онському 1ндустр1альному :1нститут1 за адресою:325008, м.Херсон,Бериславське шосе, 24

3 дисертацхею можливо ознайомитися в б1бл1отец! Херсонського 1ндустр1ального з.нституту

Автореферат роз1сланий „17 березня 1997р.

Вчений секретар спецал1зовано! вчено! ради:

Нов1ков 0.0

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуапьнють теми. Основною проблемою розвитку НВЧ електроьаки являеться просунення в сторону бхльш високих частот при одночасному збз.льшенн± середн1х та хмлульсних потужностей, зменшенн1 шумгв, поширенн1 смуги частот або д1апазону електронного налагодження, п1двищенн! стаб1льност1 частоти генорованих коливань, а також над1йност1 1 працездатност! в1дпов!дних пристрохв, що знаходяться п1д впливом р!зних зовнз.шних фактор1в.

Друга актуальна проблема розвитку елементно! бази НВЧ електрон1ки пов'язана з незупинною тенденидею до м1кром1н1атюризац11 1 п1двищення компактност1 монтажу цих прилад1в та пристро!в.

Вир1шення цих проблем являеться актуальним як для мз.кротвердот1ло1, так 1 для м!кровакуумно! НВЧ електронЛки.

Проте, до тепергшнього часу питания досл:1дження перех1.дних та нестац1онарних процес1в в НВЧ приладах ! моделювання пристрозв на 1х основ1 залишаються недостатньо вивченими, а математичн! модел! та сгаввз-дношення, як1 визначають законом!рност1 наростання НВЧ коливань та пов'язують час установления коливань з параметрами МЕП-прилад1в, а також з режимами 1х роботи у вз.дом!й лггератур! практично в!дсутн1.

Недостатньо уваги придхлено досл!дженню систем НВЧ прилад!в 31 зв'язаними резонаторами та використанню спостер!гаемих в них г1стерезисних явищ з метою створення надхйних елемент1в та вузл1в, як1 В1др1зняються високою перешкодост1йк1стю та чутливз.стю, а також резонансних датчик!в для систем релейного захисту та протиавар!йнох автоматики на 1х основз.. Проблеми моделювання та дослхдження ф1зичних процес1в в мз.кроелектронних НВЧ структурах, а також

створення 1 вилробування в1дпов±дних прилад1в та присгро!в на 1х основ1 складають осноений зм1ст дисертац11.

Робота виконувалась в межах комплексно-ц1льових програм АН СРСР та УРСР 1980, 1986, 1987, 1990 рок1в: "Створення стз.йких до зовн1шн1х дестаб1л±зуючих фактор1в елсмент1в та пристро1в на м1кровакуумних х

нап!впров1дникових НВЧ- приладах", аМ1кропроцесори та мзжро-ЕОМ", "Задел", "Задел-1", "Задел-2", "Розвиток метод1в проекгування та виготовлення ¿нтегральних пристротв на м!кровакуумних НВЧ-приладах", а також в1дпов1дно до госпдоговорам з НД1 "1сток"(м. Москва), Лнститутом к1бернетики АН УРСР, НВО "Комета" (м.Москва) та З-Н.

Метою ще'(роботи с досл1дження перехл.дних та нестацхонарних процес!в у мхкроелектронних базових структурах та розробка НВЧ-лристро1в на 1х основ1.

Для досягнення зазначено! мети необх1дно було вирд_шити так1 питания:

1. Дослздити ф1зичн1 механ1зми перех1дних процес±в та природу г1стерезисних явищ у м1кроелектронних НВЧ структурах.

2. Розробити математичну модель базових НВЧ-структур та виконати розрахунок 1х основних параметр!в.

3. Опрацювати принципи побудови ун1версальних лог1чних елементхо та пристрогв на НВЧ- приладах з г1стерезисом.

4. Опрацювати методику моделювання НВЧ-прилад1в з1 зв'язаними резонаторами та пристрохв на 1х основ!.

5. Опрацювати ф!зико-технолог1чн1 основи конструктивного виконання м1кросхем з активними елементами на основ! НВЧ-приладхв з гистерезисом.

6. Опрацювати принципи побудови й визначити перспективы! напрямки використання пристрохв на основ1 запропонованих м1кроелектронних НВЧ-структур.

Наукова новизна.

1. Розроблеьа нов1 фтзичн! модел! та методика досл±дження природи пстерезисних явищ у мзжроелектронних НВЧ-структурах, встановлено механ1зм контурного г±стерезису.

2. Запропонована конструктивы! принципи створення елемент1в та пристрогв на НВЧ-приладах з! зв'язаними резонаторами, як1 не мають аналог1в.

3. ЗапропоноваШ принципи конструювання !нтегральних м!кросхем на основ! НВЧ-прилад1в з г!стерезисом, що предстаеляють собою матрицю резонатор!в чи упов1льнюючих систем з загальним катодом х в1дбивачем.

Практичне значения.

1. Реал1зован± приклади створення пристрогв, як! дозволяють зд!йснювати задания початкових данних в одн1й систем! обчислення, а 1х запис - в 1нш1й.

2. Залропонован! загальн! принципи конструювання елемент1в пристро!в, що створен! на мз.кроелектронних приладах з г1стерезис,ом.

3. Запропоновано та реал1зовано алгоритм розмпцення компоненте в !нтегральних схемах, як! виконан! на мАкроелектронних НВЧ-приладах з Пстерезисом.

4. Розроблен1 та реал!зован1 нов! види приладив 1 пристроив; лог!чн1 елементи, суматор потенц!йного типу, дешифратор, датчик тиску газ1в, що в1др1зняються високою перешкодост1йк1стю 1 чутливЮтю вим!рювань, широким д1апазоном постачання робочих напруг 1 температур (в!д --60 °С до +600 °С), високою рад1ац1йною ст1йк1стю.

Особистий внесок дисертанта.

1. Розроблена методика й апаратура для досл!дження перех!дних та нестацз.онарних процес!в у м1кроелектронних НВ1 структурах.

2. ЗдХйснено цикл комплексних дослз.джень цих процессе та статистимна обробка експериментальних результат1в, отриман1 основн! висновки та рекомендацИ.

3. Зд1йснено розрахунок основних параметр1в мзжроелектронних НВЧ структур за допомогою ЕОМ.

4. Зд1йснено макетування, апробування та впровадження НВЧ прилад±в з! зв'язаними резонаторами та ус!ляких пристро!в на IX основ1.

Поомислове впровадження результата дисертащйноТ роботи.

Розроблен1 пристро! випробован! й впроваджен! на п1дприемств1 п/с А-7139 (м. Москва) з економ1чним ефектом з; 1982-1990 роки понад 4.0 млн. крб. Впровадження розробок п1дтверджуеться також дов1дками ЗВО "Гама" (1996 р.), ВАТ "Завод-Перетворювач" (1996 р.), ЗТМК (1997 р.), завод "Весна" (1997 р.). Розроблений датчик тиску газ1в апробований та рекомендований до впровадження на ЗапоргзькК ДРЕС з метою створення рад1ац1йно-ст1йких систем конролю й попередження авар1йних ситуац1й.

В1рог1дн1сть одержаних результат!в пл.дтверджуеться 2х в1дп0в1дн1стю необх!дним вимогам щодо метролог!чного забезпечення эксперименту та обробки результат!в

вим!рювання, узгодженням пропозиидй та висновк1в з нормами й вимогами практичного матер!алознавства та приладобудування.

Апробашя роботи. Результати дисертацИ пов1домлен1 й обговорен! на науково-техн!чних конференц1ях: "Проектування

й впровадження автоматизованих ¿.нформаидйних систем" / м. Москва, 1984 р./. "Проблеми автоматичного контролю й керування в технолог!! виробництва PEA та п!двищенн1 якостг продукцИ"/ м. Ки!в, 1986 р./; на всесоюзних науково-"rexHiHHMX сем1нарах: "Проблеми й перспективи передач! та обробки даних" / м. Рига, 1987 р./> "Питания проектування мхкропроцесорних систем та ix застосування"/ м. В1нниця, 1988 р./.' на секцИ з комплексно-ц!льово! программ "Мхкропроцесори та míkpo-EOM" /м. Москва, 1990 р./; на VI Координац1йн1й нарад1 "Розпиток метод1в проектування й виготовлення !нтегральних запам'ятовуючих пристроХв"

/м. Москва, 1992 р./; на V Украгисысш науково-техн1чн1й конференц!! "Пристро! перетворення з-нформацИ для контролю та керування в енергетиц!" /м. Харк!в, 1996 р./.

Публтацн. За темою дисертаид! опубл1ковано 10 роб!т.

Структура i обсяг ducepmauíí. Робота м!стить вступ, б розд1л1в, висновки та додатки, викладена на 1-16 ctopíhках машинописного тексту та мае <¡5 рисунк1в,Ь таблиць, та список л1тератури з -12.3 найменувань.

СТИСЛИЙ ЗМЮТ РОБОТИ

Увступов! обгрунтована актуальность теми дисертацИ, сформульована мета роботи, зазначен! И новизна й практичне значения.

Упершому ооздШ зд1йснено аналтз перех1дних та нестац1.онарних процес!в в м!кроелектронних структурах, а також методи 1х анал1зу. Виршення основно! задач! теор!! перех!дних процес1в по встановленню зв'язку м!ж перех!дними характеристиками (нестацтонарнх струм та напруга) та ф1зичними параметрами приладу, його конструкцдею, застосованими матер1алами та геометр!ею, а також параметрами електричного кола, дозволило з'ясувати гранично досяжне значения максимально! швидкост! переходу схеми з! стгйкого стану в !нший та !! эалежшсть вгд !нших характеристик схеми, наприклад, ст!йкост!, навантажувально! здатност! ! т. п.

Анал1з перех!дних процес!в у транзисторних та дтодних структурах виявив, що м!н!мальна тривал!сть часу переиикання знаходиться у межах дек!лькох наносекунд. При цьому, головну роль в обмежуванн! швидкост! псрех1дних процес!в в1д1граюгь паразитн! емност! та !ндуктивн!схь прилад1в, що й обмежуе тактов! частоти сучасних схем до 500-700 МГц. Виявлено, що швидк!сть перемикання лог1чних елемент!в на транзисторних структурах досягае 0.5-1 не, при цьому витрати потужност! на один каскад дор!внюють 15-20 мВт при вхдносно невеликих розм!рах елекггронних блокхв. У зв'язку з цим виникае проблема офективного застосування надшвидкодхючих елемент!в та м!кросхем, тому що втрати п!д час передавання сигналу по л!н!ям зв'язку дорхвнюють 70-80%.

У другому о оздш! виявлено, що вир!шення иде! проблеми можливе лише з використанням принципово нових ф1зичних явищ (наявн!сть г1стерезису в НВЧ-приладах), як1 рсал1зують два стз.йких становища. Наявн1сть у НВЧ-приладах електронного гистерезису з двона спйкими становищами, одне з яких може виконувати функцдю лог1чного нуля, а !нше-лог!чно! одиниид, дозволило створити на !х осноо1 елементи двох вар1ант1в: з в1део1мпульсним та рад1о1мпульсним представлениям хнформац!!. Для перевгрки реал1зацИ цього припущення досл1джен1 особливост1 г1стерезисних дглянок основних характеристик НВЧ елемент1в з мотою використання в!део!мпульсного представления лог1чних функидй.

Розроблена в!дпов!дна установка для досл1джонь г1стерезисних явищ. Виявлено, що потужн1сть НВЧ коливань, а також !х частота залежагь в1д напруги на в!дбивачев1 та резонатор!,На рис.1, зображена !деал1зована залежн!сть ампл1туди напруги НВЧ коливань 1)т в!д напруги на вадбивачев! 11в, за умови деяког стало! напруги на резонатор! ир. Перша особлив!сть ц!с! залежност1: з ростом негативного потенц!алу в!дбивача НВЧ-генерац!я !снуе в окремих зонах (на рис.1. зображен± перш! дв1 зони генерац!!), причому ширина кожно! наступно! зони та амплхтуда коливань в н1й б!льш1, н!ж у попередн1й. Друга особлив!сть: у кожн_1й зон! е гхстерезисна д!лянка, яка на малюнку заштрихована.

Дослз-дження виявили, що реальн1 залежност1 11т(-11в) на рис.2, суттсво в1др1зняються в1д 1деал1зованих на рис.1. 3 рисунку ? можна зробити висновок, що при зменшенн! напруги на резонатор! 11р в1дбуваються так1 процеси:

зони НВЧ-генерац!! з 1х г!стерезисними д!лянками зсуваються в1дносно ос! напруги на в!дбивачев! -ив праворуч - у напрямку негативних значень 11в. Вим!рювання виявили, що зсув максимально! ампл1туди НВЧ-коливань 11т для вс!х

1)т1,1)т2 - максимальн1 амплл.туди НВЧ-коливань у в1дпов!дних зонах;

-иом1,-1!о*2 - спадання напруги на в1дбивачевл_, в1дпов±дають початку НВЧ генерацИ в зонах;

-11оо1, -11от2 - максимальн1 амплггуди НВЧ генерацИ;

-Ь'окт, ~иок2 - амплз_туди припинення НВЧ генерацИ, а також

початку г1стерез1су в зонах;

—11ог 1, ~иог2 - амплПуди лавинопод1бного зростання Пстерез.гсно1 генерацИ до НВЧ амплИуд Ь'тп.итгг в зонах.

Рисунок 1. 1деал1зована характеристика НВЧ приладу.

випробуваних прилад1в в середньому дор1внюе 1 В при кожному зменшенн! напруги на резонатор! на 6%;

- при зменшенн! ир на кожн! 10% ампл!туди НВЧ коливань ит також знижуеться приблизно на 5-6%, що небажано, але при такому малому зменшенн! та при застосуванн! додаткових зусиль особлииого значения не мають.

Якщо п1д час виконання лог1чних операщй не потр1бн! воликх ампл!туди НВЧ коливань, краще робочу д1лянку вибирати в периай зон! генерац!!.

Доведено, що використання явища електронного г!стерезису в мхкроелектронних НВЧ приладах дае можлив!сть створювати р!зн1 лог!чн! елементи та пристро!, в яких в!дсутн! пасивн! та активн! елементи, окр!м запропоиованих. Враховуючи можлив!сть подальшого лхдвищення частоти власних коливань (при значному зменшенн! 1х розмхр!в), а також можливост! зменшення часу перех!дних процес!в, завдяки п1дбиранню оптимального режиму роботи прилад!в, на !х основ! розроблон! лог!чний елемент, л1чильник, суматор, запропоновано виконання окремих блок1в для однопроцесорно! схеми л1чильного пристрою ШПФ (швидке перетворювання Фур'с). Характерними особливостями цих пристрохв е висока стаб!льн!оь 1х параметр1в, незалежн1сть в!д впливу навколишнього середовища (вплив температури, вологи, рад!ац!! 1 т.п.), принципово необмежений термхн роботи. Ц! системи с достатньо ун!версальними й в!дзначаються високою над!йн!стю.

Утоетоьмуроздш/ проведено розрахунок по визначенню часу встановлення НВЧ коливань в МЕП-приладах, под!бних до транзистора з бхжучою хвилею, використовуючи хаке сп!вв1дношеня:

о а

1—

о б

~ Щтг

(к с Ъ

1{цт2 "^атпг ~Иакг

Уть

"Пат гъ

" Иотъ ~Иагз

Рисунок 2. Граф1к впливу напруги резонатора на параметри

гистерезису в першл-й (а) та другл_й (б) зонах НВЧ генерацИ.

« II, Щ

и и, со) '

в якомуа-стала величина для конкретного МЕП-приладу

<а*о).

З'ясовано, що у випадках, коли Твст. » О та 1:вст. оо, значения НВЧ коливань з часом не змз-нюсться 1 и-|( 1:)=1)-1<о). Це досить добре узгоджуеться з ф!зикою процессе, як1 в1дбуваються: перший випадок Твст.=0, и1(1)=и1(о), другий -!вст. —> со, и1(Т)=и1(о) - говорить про те,що значения и-|(0) в цьому випадку таке, що при ньому вже ¿снуе р1оновага м!ж електронною потужн1стю та потужнтстю втрат.

Для МЕП-прилад1в з визначеними параметрами вих1дного матер1алу та вхдомими розм1рами робочо! област1 з'ясовано, що час встановлення коливань Твст. тим менший, ним менший питомий ол1р вихл-дного магер1алу та д!електрична прониюисть з урахуванням заземлених поверхонь. Значения tвcт. заложить також в1д геометричних розм!р1в робочого простору МЕП --прилад1в: Твст. знижуеться, коли меншае В1дстань м1ж катодом та анодом та б1льшае товщина еп1такс1йного шару. Кр1м того виявлено, що перемикання виг1дно зд!йснювати за умовою меншо! негативно! напруги на затвор!, тому що в цьому випадку прилад б1льш чутливий.

Ново конструктивно-технолог!чне р1шення виникло завдяки створенню лог1чних елемент!в та пристро!в на принцип! використання явища контурного гистерезису МЕП-прилад!в. Запропоновано дешифратор, в якому с б!стаб!льн! елементи (БЕ) виготовлен! у вигляд! НВЧ(МЕП) прилад!в з контурним г!стерезисом. В кожному БЕ е чотири НВЧ прилади та розм!щен1 дв! пари зв'язаних контур!в на входах ! двг пари зв'язаних контуртв на виходах, пов'язаних за допомогою иевзаемних магн!тних елемент!в. Перемикання БЕ з! стану лог!чного "нуля" в стан лог!чно! "одиниц!" зд!йснюсться при практично однакових ампл1тудах коливань на частотах зв'язку, одн!й з

яких надаеться значения логичного "О", друг1й - "1". Час встановлення коливань , коли В1дбуваеться перемикання з однз.е1 частоти на 1ншу, за умовою, що р1вень коливань на цих частотах приблизно однаковий, надзвичайно малий 1 дор1внюе одному-двом пер!одам коливань на власн1й резонансн!й частот!.

Дослэ.дження можливост1 використання МЕП прилад!в як БЕ дозволить застасовувати !х у р1зних пристроях, як1 працюють в умовах п1двищено1 радхацИ, температури, складних умовах в1брац11, удар1в, а також в установках для усз.ляких ф1зичних, бюлоПчних, медичних дослхджень.

В четвертому роздЫ подано теоретичний анал1з систем НВЧ прилад1в з1 зв'язаними резонаторами, який дов1в перспективн1сть використання в них яви1да контурного г!стерезису для створення над!йних лог1чних елеменНв та пристро!в.

Запропонована методика моделювання НВЧ прилад1в з1 зв'язаними резонаторами, яка являе собою посл!довн1сть знаходження резонансних частот зв'язку й ширини смуги пропускания за умов р!зних вгдстаней м!ж контурами зв'язаних систем та досл1дження перехз-дних процес1в.

Визначен! залежностх м1н1мально1 амплИуди перемикального сигналу в1д його частотного розстроювання вз_дносно частот зв'язку, а також знайденг часи встановлення, коли система перекидаеться з одн1с1 частоти зв'язку на !ншу.

Розроблена експериментальна установка для дослхдження зони генерацИ комплекту прилад!в та ва.д1бран1 пари прилад!в з одинакоеими резонансними частотами. На рис.3, та 4 зображен1 частотн1 та гзхтерезисн! характеристики прилад1в, як1 знаходяться у зв'язаному стан!.

Внасл1док досл!джень був виявлений зв'язок на розм1щених поряд зонах генерацИ. При цьому також були

отримаеа г!стерезисн! й частотнх характеристики для основних зон генераид!, як1 досл1джувалися у систем! зв'язаних контур!в. 3 результатов розглянутих зв'язаних зон можна зробити висновок, що в нев1дпов1дних за частотою приладах виникають явища в додаткових п!ках на краях основно! зони генерацИ.

Таке ж явище виникае у приладах, де зони генераид! виникають близько одна до одно!.

Досл!джоння виявили, що перемикання б!стаб!льних елемент1в, яга створен! на НВЧ приладах з! зв'язаними резонаторами, з1 стану лог!чного "О" в стан лопчно! "1" зд!йснюеться при практично однакових ампл!тудах копивань на частотах зв'язку, одн!й з яких надаеться значения лог!чного "О", !нш!й - "1". Час встановлення коливань, коли вгдбуваеться перемикання з одн1с! частоти зв'язку на хншу, за умовою, що р1вень коливань на цих частотах приблизно однаковий, надзвичайно малий 1 дор!внюе одному двом периодам коливань на власн!й резонансн1й частот!.

Виявлено, що розширення в два-три рази смуги частот м!ж двома ст1йкими становищами таких БЕ, в пор!внянн! з !ншими в!домими елементами, дозволяе створювати лог!чн! елементи та пристро!, в яких зб!льшен! допуски на частоти !нформац!йних сигнал!в та, в!дповгдно, допуски на посгачальн! напруги зм!щення м1ж електродами, що дозволяе досягти високо! стаб!льност1 !х робоги, яка характеризуемся ц!лковитою в!дсутн!стю перебо!в.

Опрацьован! фхзико-технолоПчн! основи конструювання м!кросхем, як! складаються з НВЧ прилад!в.

Складений алгоритм розмхщення компоненте 1С, який враховуе л1кв1дац!ю спонтанного зворотнього зв'язку м!ж елементами. Цього можна досягти, завдяки чергуванню елемент!в з р!зними частотами, що виключае виконання умовного балансу фаз та виникнення самозбудження елементгв.

Рисунок 3. Частотн1 характеристики НВЧ прилад1в,як! знаходяться у зв'язаному стан1.

Рисунок 4. Пстерезисн! характеристики НВЧ прилад1в, як1 знаходяться у зв'язаному стан1.

У потому роздЫ наведен! р1вняння, що описують процеси в мз-кроелектронних ГШЧ приладах. Визначено, що при зм1нонн1 геометричних розм1р1в мембрани хвилеводного "в1кна" в1дповп.дно розм!ру високочастотно! щ1лини цих прилад1в, як1 знаходяться п1д впливом зовн!шн1х фактор!в, наприклад тиску, зм1нюсться резонансна частота ± екв1валентна емн1сть. Зд1йснено розрахунок цих параметр1в на ЕОМ 1 побудован! в1дпов1дн1 залежност1.

Запропонован1 принципи створення й схема датчика тиску газу на основ1 резонатора НВЧ приладу з фз.ксованою резонансною частотою, 1зольозаного в1д зовн1шнього середовища пружною мембраною,яка закр1плена на хвилеводному в1кн1 цього приладу. Мембрана виготовлена травлениям д1електричного в!кна товщиною 5-15 мкм, що падвищус чутливэхть та знижуе ±нерцхйн1сть датчика. Встановлено, що чутлив:1сть датчика можна змплювати до 10% в1д початково! величини, завдяки виготовленню зовн1шньо! поверхнх мембрани шорсткою, тобто зм1нюючи величину ефективно! поверхн! та сили поверхневого натягу.

Попередн1 досл1дження й апробування на Запор1зьк1й ДРЕС (м.Енергодар) довели, що запропонован! датчики можуть бути ■ використан! для створення рад1ац1йно-ст!йких систем контролю та попередження авар1йних ситуацз.й на атомних електростанидях.

Моделювання датчик!в довело 1х придатьасть для експлуатаид! в умовах космосу, при цьому в бгльшостз. випадкгв спеидальний захист в1д ддянь проникно! рад1ац1! не потр1бний. При иалагодженн1 ц1е1 модел1 з метою п1двищення в1рог1дност1 моделювання використан1 результати досл!.джень характеристик м1кроелектронних НВЧ структур у вакуум1.

Ушостомурозд'т) наведен! результати маркетингових досл1джень з метою визначення конкурентно! спроможност! запропонованих розробок.

ВИСНОВКИ

1. На гадстав! анал1зу загальних ф1зичних законом1рностей перех1дних та нестац1онарних процес!в та природи г!стерезисних явищ в м1кроелектронних твердот!лих 1 вакуумних НВЧ структурах з'ясовано, що вони мають хорошу швидк1сть (10"13 - Ю"15 с) та споживають невелику потужн1сть. Це дозволяе прогнозувати !х ефективне застосування в НВЧ 1.нтегральних пристроях.

2. Опрацьована методика моделювання НВЧ прилад1в з1 зв'язаними резонаторами, як! дозволили використати нов! конструетивн! 1 ф1зико-технолог1чн1 принципи створення м1кросхем з активними елементами на основ! НВЧ лрилад1в з Г1Стерезисом.

3. На П1дстав1 розроблених мзжроелектронних НВЧ елементав сконструйован1 1 реал1зован1 прилади та лристро! нового типу, як! в1др1зняються ст1йк1стю до навколишн!х д!й, стаб1льн1стю та хорошим в1дтворенням !нформацд1.

ОСНОВНИЙ 3MiCT ДИСЕРТАЦИ ОПУБЛЖОВАНИЙ У ПРАЦЯХ:

1. Шконова З.А. Досл1джоння перехадних npouecia в м1кроолокгронних структурах // Науково-техн1чна конференц1я з НВЧ техники. Тез. доп.- Ки1в, 1994,- С.16.

2. Баранцева О.Д., Шконова З.А. Досладження ново! элементно! бази для швидк1стних ЕОМ // Спецелектронхка.--М.,1986.- Вип.6.- С.7-19.

3. Баранцева О.Д., Шконова З.А. Створення блок!в ЕОМ на м1кровакуумних НВЧ приладах з гпдвищеною швидкод1ею //Науково-гехн1чний семхнар "Проблеми й перспективи передач! та телеобробки даних". Тез. доп.- М.,- 1986,- С.32-33.

4. Нз-конова З.А., Баранцева О.Д. Створення ст!йких до 30BHituHix д1янь блок!в ЕОМ на м1кровакуумних та нал1впров:1дникових НВЧ приладах. //Спецелектрон!ка. -М. , 1987.- Вип.10.- С.29.-41.

5. HiKOHOBa З.А. Проблеми розвитку обчислювальних систем

//Науково-техн1чна конферснц1я "М!кропроцесори га MiKpo-----

-ЕОМ". Тез. доп.- Ки!в,- 1988,- С.34-37.

6. Баранцева О.Д., Савченко В. Г., Н:1конова З.А. ШПФ-пристр1й та вузли ЕОМ на НВЧ приладах з електронним гл.стерезисом //Координац1йна нарада "Розвиток методТв проектування й виготовлення 1нтегрельних запам'ятовуючих пристрохв". Тез. доп.- М.,1988.- С.41-42.

7. HiKOHOsa З.А., Баранцева О.Д., Савченко В.Г., Моцак Т.А. ШПФ-пристр1й та вузли ЕОМ на МЕП приладах //Спецелектрон:1ка. - М.,1989.- Вип. 6.- С. 9-22.

8. Гундарев Г.Е., Н1конова З.А., Стрельников Г.В. Досл1дження елементно! бази швидк1стних ЕОМ на НВЧ приладах з г1стерезисом //Компоненти й матер!аяи електронно! техн1ки,- Ки!в,1990.- С.107-119.

9. Levinzon D.I., Nikonova Z.A. Simolution of units microwave integral circuits /'/' Proc. of Int. Conf.

"Microelectronics-95", September 1995, Paris, Franse. Published by SPIE, USA.1995,- V.1983.- P.223-232.

10. Шконова 3.A., Костенко В.Л. М1кровакуумн1 сенсори для протиавар1йно! автоматики // V Украхнська наукоео-техн1чна конференц1я "Пристро! перетворення 1нформац11 для контролю i керування в енергетиид". Тез. доп.- XapxiB,1996.- С.42-43.

11. Авторське с в iдотство СРСР, №1378756, Дешифратор БаранцеваО. Д. , Шконова З.А.- ДСП, - 1988.

12. Заявка Украхни на винах!д, №9603188 в1д 27. 03. 96 МКИ5 G01R 27/26.-Резонансний датчик тиску .- Нгконова З.А., Лев1нзон Д.1., Костенко В.Л.

Resarch of transition non-stationary processes in microwave structures and developing of microwave devices anc units based, on mentioned processes.

Masters thesis on speciality 05.27.03 - Technology, equipment and fabrication electronic engeneering materials and devices.

The Kherson Industrial Institute, Kherson, 1997.

There were defened 10 scientific research works, authors certificate and the claim of Ukraine for a invention.

These works present theoretical and experimental researcehes of transition non-stationarity processes in microwave devices including hysteresis; microwave device systems including coherent resonators.

Principles of logic elements and units construction in microwave devices including coherent resonators and devices based on the mentioned process are developed. Physic and technological basis of structural design of ICs consisting of microwave devices including hysteresis are also developed.

Principles of construction and circuit design of gas pressure transducer based on minitron resonator with fixed

resonant frequency are presented. Results of reduction thesis materials to practice were checked at specialized firm A-7139 Moscow, Zaporozhye plant "Gamma", plant "Transformer", "ZTMK" and plant "VESNA".

Keywords: transition process; microwave devices including hysteresis; microelectronic structures; microwave devices systems with coherent resonator.

HiKOHOea З.А. Дослздження перех1дних та нестац1онарних процес!в у м1кроелектронних структурах та створення НВЧ приладхв i пристро!в на ïx основ!. Дисертац1я (рукопис) на здобуття наукового ступеня кандидата техн1чних наук за спец!альн1стю 05.27.03,- технолоПя, обладнання i виробництво MaTepianiB та пристро!в электронно! техн!ки, Херсонський !ндустр1альний !нститут, Херсон,1997 р. Захищаеться 10 наукових роб!т, авторське св!доцтво та заявка Украхни на винах!д,як1 м1стять теоретичн! i експерименталып досл!джения перех1дних та нестаидонарних процес!в у НВЧ приладах з г1стерезисом, систем НВЧ прилад!в 3i зв'язаними резонаторами.

0працьован1: принципи створення лог!чних елемент!в та пристрогв на НВЧ приладах з г1стерезисом; методика чоделювання НВЧ прилад1в 3i зв'язаними резонаторами та пристрохв на ïx ocHoei; ф1зико-техн!чн1 принципи конструктивного виконання м!кросхем, як1 складаються з НВЧ триладдв з гхстерезисом; принципи створення й схема розробки датчика тиску ra3iB на основ! резонатор1в НВЧ приладу з Нксованою резонансною частотою.

Наведен! результати матер1ал!в дисертац!! впроваджен! в тромислових умовах на n/c А-7139, м. Москва, Запоргзькому зиробничому об'сднанн1 "Гама", ВАТ "Завод Перетворювач", 3an0pi3bK0My титано-магн1евому комб!нат1, завод! "Весна".

Ключоа2 тормлни: перех1дний процес, НВЧ прилад з г!стерезисом, м1кроелектронн! структури, система НВЧ прилад1в з1 зв'язаними резонаторами, датчик.

V.