В.Г. Тихомиров1, С.В. Чижиков2

1 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (С.-Петербург, Россия)

2 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

2 ООО «НПИ ФИРМА ГИПЕРИОН» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Определение оптимальной конструкции транзистора в составе монолитных интегральных схем (МИС) для микроволновой радиотермометрии, а также учет влияния погрешностей при их изготовлении позволят улучшить характеристики и повысить стабильность и энергоэффективность миниатюрного радиотремографа.

Цель работы – исследование влияния топологии базового транзистора на статические характеристики с целью определения оптимальной конструкции транзистора в составе МИС для микроволновой радиотермометрии, а также влияние погрешностей изготовления слоев гетероструктуры на параметры транзисторов для МИС СВЧ с целью выявления ключевых факторов, определяющих стабильность работы транзистора в составе миниатюрного радиотермографа.

Результаты. Проведенное математическое моделирование позволило выявить зависимость влияния топологии базового транзистора pHEMT на гетероструктурах AlGaAs/GaAs на статические характеристики и определить оптимальную конструкцию транзистора в составе МИС для микроволновой радиотермометрии.

Практическая значимость. Проанализировав влияние изменения параметров различных слоёв на выходные характеристики прибора, был определен топологический параметр, наиболее эффективно влияющий на передаточную характеристику транзистора.

1. Седанкин М.К., Гудков А.Г., Веснин С.Г. и др. Внутриполостная термометрия в медицине // Медицинская техника. 2021.
   № 3. С. 52–55.
2. Гуляев Ю.В., Леушин В.Ю., Гудков А.Г., Щукин С.И., Веснин С.Г., Кубланов В.С., Порохов И.О., Седанкин М.К., Сидоров И.А. Приборы для диагностики патологических изменений в организме человека методами микроволновой радиометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2017. Т. 9. № 2. С. 27–45.
3. Vesnin S., Sedankin M., Leushin V., Skuratov V., Nelin I., Konovalova A. Research of a microwave radiometer for monitoring of internal temperature of biological tissues // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. V. 4. № 5. P. 6–15.
4. Гудков А.Г., Веснин С.Г., Леушин В.Ю. и др. Микроминиатюризация многоканальных многочастотных радиотермографов // Медицинская техника. 2022. № 4. С. 4–7.
5. Gudkov A.G., Leushin V.Y., Vesnin S.G. et al. Studies of a Microwave Radiometer Based on Integrated Circuits // Biomed. Eng. 2020. V. 53. P. 413–416.
6. Чижиков С.В., Гудков А.Г., Попов В.В., Соловьёв Ю.В. Комплексное проектирование монолитных интегральных схем СВЧ-модулей // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2022. Т. 14. № 1. С. 40–51.
7. Гудков А.Г. Методология комплексной технологической оптимизации параметров СВЧ-приборов на основе гетероструктур // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2019. Т. 11. № 2. С. 5–25.
8. Чижиков С.В., Тихомиров В.Г., Гудков Г.А. Исследование влияния топологии базового транзистора на статические характеристики с целью определения оптимальной конструкции транзистора в составе МИС для микроволновой радиотермометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 4. С. 46–52.
9. Чижиков С.В., Соловьёв Ю.В. Элементная база МИС СВЧ для микроволновой радиотермометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 2. С. 48–57.
10. Gudkov A.G., Tikhomirov V.G. et al. Evaluation of the influence mode on the CVC GaN HEMT using numerical modeling // Journal of Physics: Conference Series. 2016. V. 741. Iss. 1. Article 012024.
11. Gudkov A.G., Chizhikov S.V., Agasieva S.V., Tikhomirov V.G., Dynaiev D.D., Popov M.K. Increasing efficiency of GaN HEMT transistors in equipment for radiometry using numerical simulation // Journal of Physics: Conference Series. 2019. V. 1410. Article 012191.
12. Tikhomirov V.G., Zemlyakov V.E., Volkov V.V. et al. Optimization of the parameters of HEMT GaN/AlN/AlGaN heterostructures for microwave transistors using numerical simulation // Semiconductors. 2016. V. 50. № 2. P. 244–248.