Белоус А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В. Космическая электроника. Книга 2

В 2-х книгах. — Москва: Техносфера, 2015. — 488 с. — ISBN: 978-5-94836-402-5.Книга посвящена анализу современного состояния, проблем и перспектив развития микроэлектронной элементной базы радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической техники (РКТ), космических аппаратов и систем двойного и военного применения. Впервые в отечественной научно-технической литературе сделана попытка рассмотреть в рамках одной книги всю сложную цепь взаимосвязанных этапов создания электронных блоков РКТ – от разработки требований к этим блокам и их элементно-компонентной базе (ЭКБ), до выбора технологического базиса ее реализации, методов проектирования микросхем и на их основе бортовых систем управления аппаратурой космического и специального назначения.
Издание адресовано инженерам-разработчикам радиоэлектронной аппаратуры, а также преподавателям, студентам, аспирантам, специализирующимся в области микроэлектроники и ее приложений.Проектирование микросхем космического применения на основе КНС и КНИ-структур.
Радиационно-стойкие КМОП БИС на основе КНИ структур.
Воздействие ионизирующего облучения на кремний и двуокись кремния.
Физические явления в МОП/КНИ транзисторах в условиях воздействия ИИ.
Результаты экспериментальных исследований образцов элементной базы КМОП БИСна КНИ-структурах.Анализ общих проблем проектирования сверхбыстродействующих микроэлектронных изделий и систем на их основе.
Проблемы масштабирования субмикронных микросхем.
Тенденции и проблемы проектирования кремниевых интегральных микросхем с проектными нормами глубокого субмикрона.
Токи утечки и статическое потребление мощности в структуре кремниевого МОП-транзистора.
Динамическое потребление мощности в типовой структуре субмикронного МОП-транзистора.
Влияние температуры и разброса технологических параметров на характеристики кремниевых субмикронных ИМС.
Особенности проектирования топологии аналоговых ИМС с проектными нормами глубокого субмикрона.
Общие выводы и рекомендации.Микросистемы в корпусе и на пластине.
Электронные модули класса «система в корпусе» для военной и космической микроэлектроники.
Особенности проектирования «система в корпусе».
Учет особенностей технологии глубокого субмикрона при проектировании СБИС для СВК.
Влияние СВК на эволюцию концепций построения спутниковых систем.
Особенности выбора и применения квалифицированных полупроводниковых кристаллов (KGD) для СВК.Проблемы получения материалов для защиты интегральных микросхем от высокоскоростных потоков микрочастиц и пути их решения.
Особенности взаимодействия высокоскоростных потоков микрочастиц с преградой и их влияние на структуру и свойства.
Ускорители для разгона микрочастиц до заданных скоростей.
Анализ радиопоглощающих материалов для защиты от электромагнитного излучения.
Влияние границ раздела в многослойных защитных материалах на проникающую способность микрочастиц.
Многослойные материалы для защиты интегральных микросхем от воздействия высокоскоростных потоков микрочастиц и электромагнитного излучения.
Поглощение и отражение электромагнитного излучения многослойными материалами.Методики и оборудование для исследования процессов взаимодействия высокоскоростных потоков микрочастиц с материалами.
Выбор материалов для исследований.
Методика и оборудование для ускорения микрочастиц.
Методика измерений электромагнитного излучения, возникающего при взаимодействии микрочастиц с преградой.
Методика измерения и принцип расчета э.д.с. магнитного поля.
Методика регистрации ионизирующего излучения.
Методика исследования структуры и свойств материалов после воздействия на них высокоскоростного потока микрочастиц.Влияние воздействия высокоскоростных потоков микрочастиц.
Влияние воздействия высокоскоростных потоков микрочастиц на механические и электрофизические свойства многослойных материалов.
Анализ процессов магнитодинамического взаимодействия высокоскоростных потоков микрочастиц с металлической преградой.
Моделирование процессов соударения высокоскоростных потоков пылевых микрочастиц с космическими аппаратами.
Влияние эффекта сверхглубокого проникновения на надежность электронных устройств космических аппаратов.Изменение структуры и свойств одно- и многослойных материалов при воздействии высокоскоростным потоком микрочастиц.
Исследование воздействия высокоскоростного потока микрочастиц на структуру однослойных материалов.
Изменение вольт-амперных характеристик «незащищенных» интегральных микросхем серийного производства при воздействии высокоскоростным потоком микрочастиц.
Влияние высокоскоростных потоков микрочастиц на изменение вольт-амперных характеристик интегральных микросхем
в корпусе из многослойного материала.Особенности технологии изготовления многослойных защитных материалов для корпусов интегральных микросхем.
Требования, предъявляемые к многослойному материалу корпуса микросхемы.
Получение многослойных материалов для корпусов интегральных микросхем космического назначения.
Формирование макро- и микроструктуры многослойных материалов.
Последовательность реализации технологического процесса получения многослойных материалов.
Свойства многослойных материалов.Методы отбраковки кремниевых микросхем со скрытыми дефектами в процессе серийного производства.
Постановка задачи для случая параметрического контроля интегральных микросхем при номинальных режимах функционирования.
Методика определения коэффициентов чувствительности выходных параметров биполярных интегральных микросхем.
Выявление микросхем со скрытыми дефектами на основе анализа границ области функционирования.
Оценка численных значений показателей безотказности по результатам экспериментальных исследований интегральных микросхем.
Исследование механизмов влияния скрытых дефектов на численные значения основных статических параметров биполярных ИМС.
Анализ модели математической обработки результатов форсированных испытаний КМОП-микросхем.
Основные методы выявления и отбраковки потенциально ненадежных схем в условиях серийного производства.Дизайн-киты (PDK) — структура и особенности их применения при проектировании изделий с субмикронными проектными нормами.
Маршрут процесса разработки PDK, структура стандартного PDK.
Термины и определения, используемые при описании компонентов PDK.
Стандартизация PDK.
Маршрут проектирования смешанных аналого-цифровых микросхем.
Обобщенная информационная модель проектирования смешанных аналого-цифровых ИМС.
Определение состава базовой библиотеки проектирования и перечня стандартных элементов.
Особенности разработки цифровых библиотек для проектирования заказных ИМС с субмикронными проектными нормами.
Конструктивно-схемотехнические особенности проектирования базовых элементов библиотеки субмикронных микросхем.
Типовые информационные файлы PDK библиотеки проектирования.
Стандартные модели источников тока (CCS) PDK.
Способы и примеры адаптации стандартных инструментов проектирования ИМС к разработкам микросхем с проектными нормами 90, 65, 45 нм.
Состав учебных дизайн-китов, предоставляемых Центром микроэлектроники IMEC.СВЧ-электроника для космических и военных приложений.
Основы СВЧ-электроники.
Строение и свойства арсенида галлия.
Сравнительные характеристики свойств GaAs и Si.
Микроэлектронные приборы на основе GaAs.
Биполярные транзисторы с гетеропереходами.
Оптоэлектронные приборы на GaAs.
Новые приборы на GaAs.
Состояние и перспективы развития монолитных интегральных схем СВЧ.
Основные сферы и особенности применения GaAs СВЧ МИС.
Основные технические параметры зарубежных GaN-микросхем приемо-передающих модулей АФАР.
Краткий сравнительный обзор состояния мирового рынка СВЧ МИС на основе SiGe, GaN, AlGaN/GaN.
Использование технологии CaAs-монолитных схем СВЧ в зарубежной космической и военной технике.Вместо заключения.
К мифу о недееспособности отечественных разработчиков.
Особенности китайского пути развития микроэлектроники.
Особенности выбора изготовителей иностранной радиационно-стойкой ЭКБ.
Вариант создания специализированного микроэлектронного кластера для космических и оборонных приложений.
Кластерные микроэлектронные комплексы с использованием систем бесшаблонной литографии.