Организация и обеспечение эффективного функционирования промышленно-инновационной системы серийного производства новых разработок мощных полевых транзисторов на арсениде галлия

• Автор: Буробин, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Исследование и развитие физико-технических принципов функционирования мощных полевых транзисторов с барьером Шоттки
(МПТШ) на арсениде галлия
• 1.1.Анализ перспективных конструкций, материалов и технологий
1.2. Теоретический расчет и анализ статических и динамических характеристик МПТШ на арсениде галлия.
1.2.1. Анализ вольтамперных характеристик МПТШ.
1.2.2. Аналитический расчет основных характеристик МПТШ.
1.3. Выводы по главе.
2. Алгоритм построения и конструкторско-технологические принципы поэтапного проектирования применительно ко всем основным этапам полного жизненного цикла МПТШ
2.1. Анализ и оптимизация основных характеристик и конструкции МПТШ.
2.2. Разработка конструкции, математический расчет и оптимизация основных характеристик базовой ячейки и всего кристалла МПТШ.
2.3. Выводы по главе.
3. Разработка промышленных технологий, организация и обеспечение эффективного функционирования промышленно-инновационной системы серийного производства МПТШ
3.1. Создание промышленных технологий МПТШ.
3.1.1. Метод многостадийной протонной бомбардировки эпитаксиальных слоев арсенида галлия для улучшения планарности кристалла.
3.1.2. Разработка процессов нанесения низкотемпературных комбинаций диэлектриков и металлизаций для снижения паразитных параметров.
3.1.3. Разработка и оптимизация технологии «взрывной» фотолитографии для оптимизации топологических профилей кристалла.
3.2. Разработка оптимального технологического маршрута изготовления МПТШ.
3.3. Разработка и освоение производства новых конструкций корпусов.
3.4. Технологические процессы монтажа и присоединения выводов кристаллов МПТШ.
3.5. Комплексная система управления качеством и надежностью МПТШ.
3.5.1. Методика многоступенчатого технологического контроля, для оптимизации технологического маршрута.
3.5.2. Физико-технический подход обеспечения надежности.
3.6. Выводы по главе.
4. Промышленно-инновационный подход к восстановлению и модернизации серийного производства
4.1. Метод инновационных преобразований в процессе восстановления и модернизации производства МПТШ.
4.2. Конструктивно-технологические аспекты восстановления производства.
4.3. Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Актуальность работы
Современный уровень достижений в области разработок и производства СВЧ
электронных твердотельных компонентов (ЭТК) и радиоэлектронной техники на их основе, являются одними из главных показателей принадлежности общества к высокоразвитому информационно-технологическому' международному сообществу. Несмотря на катастрофический обвал промышленности последних 15 лет, по отношению к СВЧ электронным компонентам оставалось незыблемым требование сохранения минимально необходимого критического научно-промышленного потенциала, обеспечивающего экономическую, технологическую и военно-техническую независимость России. Более того, эти требования ужесточались, исходя из понимания:
- первостепенной важности СВЧ электронных твердотельных компонентов для' создания опережающих по тактико-техническим характеристикам комплексов как радиоэлектронных, так и всех видов интеллектуальной военной техники;
- невозможности или нецелесообразности их закупки за рубежом в отличие от большинства других военно-технических направлений обеспечения комплектующими изделиями по соображениям оборонной, технологической и экономической безопасности.
Технологические приоритеты научно-технического развития радиоэлектронного комплекса на среднесрочную и долгосрочную перспективу до 2020 года выражены в поддержке и развитии критических и прорывных технологий федерального уровня, в первую очередь, на развитии технологий создания СВЧ ЭТК для следующих наиболее перспективных направлений:
технологии твердотельной СВЧ техники;
субмикронной технологии микроэлектроники и наноэлектроники; технологии многокристальных сборок и систем на пластине.
На основе СВЧ ЭТК в настоящее время разработаны и продолжают совершенствоваться миниатюрные и надежные приемопередающие модули для твердотельных радиолокационных станций (РЛС). Наземные, морские, авиационные и спутниковые РЛС позволяют решать многофункциональные задачи: от управления воздушным движением до обнаружения целей на больших расстояниях. На их основе совершенствуются также спутниковые системы связи; радио и цифровое телевидение.
За последние десятилетия в области диапазонов частот от единиц до сотен гигагерц и' мощностей от милливатт до сотен ватт используются разнообразные полупроводниковые технологии и материалы. С точки зрения полупроводниковых материалов в настоящее время на рынке СВЧ-электроники безраздельно доминируют приборы на арсениде галлия.

1ис, А./ см
1 2 3 4 5 *6 7 Ц*Гв
Рис. 1.12 Вольтамперные характеристики ПТШ на СаА* с длиной канала 1 и 0,5 мкм [25]
Исходя из принятой теоретической модели, был разработан метод математического расчета статических и динамических параметров МПТШ, характеризующий качество и воспроизводимость технологических процессов, а также позволяющий на стадии производства проводить физико-технологические расчеты базовой ячейки и всего кристалла МПТШ без сложных и громоздких математических расчетов, гарантировано обеспечивать основные параметры МПТШ.
1.2.2. Аналитический расчет основных характеристик ПТШ
Процессы изготовления МПТШ и ПТШ, в целом, совпадают, так как МПТШ представляют собой ряд параллельно объединенных элементарных ячеек ПТШ. К мощным транзисторам предъявляется ряд специфических требований, обусловленных их конструктивными особенностями, а иногда и особенностями технологии изготовления. Так, например, для получения максимальной отдаваемой мощности требуется обеспечить как высокие токи, так и высокие значения пробивных напряжений между электродами «затвор-исток», «затвор-сток».
В отличие от ПТШ для МПТШ существенную роль играют эффекты: перегрева канала;