Запропоновано концепцію розробки спеціалізованих біполярних аналогових інтегральних схем (ІС) для сенсорної техніки, яка базується на єдності алгоритмічних, схемотехнічних, конструктивних і технологічних рішень за комплексом задач забезпечення режимів живлення, формування характеристик перетворення та термостабілізації мікроелектронних сенсорів нового покоління. Запропоновано методи наскрізного моделювання та автоматизованого проектування аналогових ІС сенсорної техніки. Розроблено алгоритми функціонування та структуру спеціалізованих інтегральних термокомпенсаторів та сенсорних пристроїв з внутрішнім термостатуванням. Запропоновано диференційний механізм функціонування каналу теплопередачі твердотільних ІС, що базується на явищі теплопередачі. Наведений механізм покладено до основи нового багатопрофільного компонентf - теплокерованого операційного підсилювача. Розкрито теоретичні аспекти та принципи реалізації широкої серії сенсорних ІС з живленням за сигнальною шиною та з очікуваним режимом функціонуванння. Обгрунтовано вибір конструктивно-технологічних базисів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади побудови та проектування реконфігурованих пристроїв на базі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС). Створено нові формалізовані методики побудови та динамічної перебудови архітектури та структури цифрових пристроїв з високим ступенем реконфігурованості з урахуванням властивостей реалізованих алгоритмів, логічних, конструктивних і технологічних особливостей ПЛІС, а також інструментальних засобів їх проектування. Розроблено теорію адаптивних логічних мереж, призначених для розв'язання широкого класу задач шляхом безпосередньої структурної реалізації алгоритмів обробки та прямого відображення вхідних даних у вихідні шляхом функціонального та структурного налаштування універсальних компонентів мережі. Розроблено алгоритми синтезу адаптивних логічних мереж на задані класи задач. Запропоновано методику проектування засобів обчислювальної техніки з використанням стандартизованих САПР ПЛІС, на базі якої розроблено структуру реконфігурованого процесора, що реалізує конвеєрний/паралельний принцип обробки даних, з відкритою бібліотекою файлів конфігурації для базових блоків, зокрема, межового пристрою, суматра Хемінга, пристроїв сортування, медіанних фільтрів, пристроїв множення матриць. Розглянуто питання організації обчислювального процесу в системах зі спеціалізованою та проблемно-орієнтованою конфігурацією.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена розробці технологічних методів та технології для виробництва інтегральних схем з підвищеною радіаційною стійкістю, на основі вивчення електрофізичних процесів, які мають місце в цих схемах при опроміненні. Запропоновані методики, основані на термоелектротренуванні, зміні схемотехнічних рішень, а також на використанні еліонних технологій. Одержані результати знайшли впровадження при виконанні науково-дослідних робіт по формуванню профілів розподілу атомів віддачі в шаруватих структурах, розроблена також технологія виготовлення діафрагм субмікронних розмірів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив опромінення на параметри інтегральних схем (ІС), розроблено методи підвищення радіаційної стійкості. Вивчено закономірності перерозподілу енергії між гармонійними складовими сигналу, що поширюється, у металевих і напівпровідникових резисторах, p - n переходах і транзисторах досліджуваних ІС. На підставі вивчення нелінійних ппроцесів в опромінених напівпровідниках викладено спосіб виміру дози та флієнса частинок. Виявлено мікронеоднорідності, які утворюються у плівках германію в процесі гамма-опромінення. Проаналізовано термодинамічні процеси термопольових впливів та їх позитивну дію на радіаційну стійкість ІС, а також процес виникнення оптичного випромінення та особливості його поширення в прошарках ІС.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію імпульсних систем стабілізації стосовно збільшення їх субгармонійної стійкості та швидкодії з використанням принципів нечіткої логіки й адаптивних регуляторів. Розроблено алгоритм визначення зони модуляції для адаптивного регулятора, а також метод настроювання нечіткого регулятора з використанням фазового портрета системи. Доведено ефективність прямого включення нечіткого регулятора у системі стабілізації постійного струму. Обгрунтовано підвищення діапазону субгармонійної стійкості імпульсної системи стабілізації завдяки використанню коригувального включення нечіткого й адаптивного регуляторів. Розроблено метод визначення параметрів функцій приналежності та таблицю правил нечіткого регулятора для систем стабілізації.

  Скачати повний текст

Встановлено залежності електричного опору мікроконтактних з'єднань (МКЗ) інтегральних схем (ІС) від їх конструктивних параметрів і технологічних способів виготовлення. Проведено дослідження математичних моделей опорів зварного накладного МКЗ мікродроту та плівкового провідника, жорсткого стовпчикового МКЗ і перехідної мікродротяної ланки між внутрішнім і зовнішнім виводом ІС. Із урахуванням одержаних результатів визначено складові опорів, характеристики перехідної ланки та розробити конструктивно-технологічні методи підвищенння електропровідності МКЗ. Запропоновано нові способи вимірювання опору МКЗ, в яких усунено вплив перехідних контактних опорів вимірювальних зондів на результат вимірювання. Розроблено нові способи виготовлення низькоомних елементів МКЗ.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси у неоднорідних металодіелектричних мікроструктурах (ІМС), розташованих у кристалі інтегральних мікросхем, у разі впливу імпульсних полів. Під час побудови математичної моделі та виявлення механізму впливу імпульсних електромагнітних полів на мікроструктуру використано радіофізичний підхід до задачі впливу зазначених полів на інтегральні мікросхеми. Розглянуто процеси взаємодії мікроструктурних елементів (МСЕ) з падаючою електромагнітною хвилею. Експериментальні дослідження дозволили виявити функціонально значущі МСЕ за умов впливу даних полів на ІМС у хвилеводі. Встановлено вплив поляризаційного фактора на характер розвитку деградаційних процесів у тонких металевих плівках. Розроблено числову дифракційну модель розсіяння падаючої електромагнітної хвилі на ІМС. Одержано розподілення електромагнітних полів поблизу ІМС. Виявлено причини, характер та динаміку розвитку локальних деградаційних процесів у металевих плівках під час впливу імпульсних електромагнітних полів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання побудови методів, моделей та алгоритмів розв`язання важко вирішуваних комбінаторних задач, які формулюються у разі проектування площинної та просторової топології інтегральних схем надвеликої розмірності. Розроблено теоретично та досліджено експериментально методи для розв'язування задач розбиття, компонування, пакування, розміщення, міжелементних з'єднань на площинних і просторових моделях на єдиній методологічній основі - побудові дерева оптимального згортання схем. Описано архітектуру, принципи взаємодії програмних пакетів підсистеми ієрархічного проектування топології надвеликих інтегральних схем. Реалізовано програмне забезпечення підсистеми.

  Скачати повний текст

Розраховано та досліджено модель мікропотужної оптопари ДВЧ діапазону у вигляді світлодіоду з підвищеним коефіцієнтом корисної дії випромінювання та фотоприймача у складі p - i - n фотодіоду, який інтегровано в базу високочастотного n - p - n транзистора, що дозволяє підвищити їх частотні характеристики, розширити дані про конструкції та використати їх для цифрової інтегральної схеми (ІС) з оптичними зв'язками. Розроблено модель адаптивної мікропотужної оптоелектронної схеми логіки NАБО-НІ, що дає можливість одержати нові відомості про процеси її перемикання та досягнути їй параметрів вентилів відомих типів логіки.

  Скачати повний текст

Досліджено питання функціональної верифікації складних проектованих цифрових систем на кристалах. Розроблено структурну модель і метод спільної верифікації апаратних і програмних складових системи на кристалі. Встановлено, що її більшу частину, яка складається з неодноразово використаних апаратних і програмних блоків, можна розміщувати на програмованих логічних інтегральних схемах (ПЛІС), починаючи з перших етапів проектування, з метою прискорення моделювання та зменшення часу процесів верифікації. Модернізовано архітектуру процесу моделювання цифрової системи (ЦС) для забезпечення можливості спільної верифікації програмних блоків, низькорівневих представлень апаратних блоків і моделей апаратних блоків, що розробляються. Обгрунтовано ефективність використання програмної надлишковості опису цифрової системи у вигляді асерцій, що дозволяє автоматизувати функціональну верифікацію, зменшити витрати на тестування завдяки використанню псевдовипадкового тесту, а також збільшити глибину діагностування пристрою. Основні результати теоретико-експериментальних досліджень реалізовано у вигляді програмно-апаратного комплексу Co-Ver функціональної верифікації складних цифрових систем на кристалі. Здійснено його промислове впровадження під час проектування складних процесорних систем на ПЛІС.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель об'єкту макротрасування у дво- та тривимірному конструктивному просторі з представленням контактів ланцюгів ребрами графа, що зменшує обсяг даних, необхідних для опису ланцюгів і часову складність трасування схем. Вперше введено формальне визначення суміжності ребер у графовій моделі монтажно-комутаційного простору. Розглянуто метод побудови мінімальних зв'язувальних дерев на основі декомпозиції простору пошуку рішення шляхом введення проміжних точок та розроблених стратегій визначення джерела хвилі, що оптимізує процес макротрасування за часом та зменшує ширину канала на 13 - 15 %. Досягнуто підвищення ефективності алгоритма ієрархічного макротрасування надвеликих інтегральних схем (НВІС) дво- та тривимірної топології на базі використання сортування ланцюгів за критерієм насиченості та удосконаленої паралельно-послідовної стратегії побудови ланцюга через декомпозицію галузі мінімального прямокутника за критерієм насиченості контактами, що зменшує сумарну довжину ланцюгів схеми на 5 - 9 %. Вперше застосовано метод оптимального призначення фрагментів трас на магістралі каналів щодо програмованих логічних інтегральних схем на етапі мікротрасування та розроблено алгоритм призначення з урахуванням вагових функцій фрагментів трас, що зменшує показник сумарної довжини ланцюгів у середньому на 13 % та збільшує показник економії ресурсів каналів на 14 %.

  Скачати повний текст

Запропоновано методику розрахунку теплових полів у транзисторі, яка базується на спільному розв'язанні рівнянь фізико-топологічної моделі та рівняння теплопровідності в двовимірному наближенні. Розроблено математичні моделі й алгоритми, що дозволяють побудувати розподіл температури вздовж транзисторної структури, виявити зони перегріву й уточнити параметри моделі на етапі проектування. Досліджено методику врахування ефекту саморозігріву в транзисторі за рахунок введення в схемну модель додаткових баластних опорів і залежного джерела. Встановлено залежність коефіцієнта зворотного зв'язку від номіналів баластних опорів у базовій і емітерній областях транзистора та визначено рекомендації щодо вибору оптимальних значень баластних опорів. Встановлено характер впливу ефекту саморозігріву на вихідні та частотні характеристики. Розроблено та запатентовано спосіб розрахунку теплового опору субмікронного транзистора за його тепловою моделлю. Встановлено залежність величини теплового опору кристала транзистора від форми та геометричних розмірів кристала та затвора транзистора, режимів роботи транзистора, а також від кількості шарів легування та степеня легування підзатворної області.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано математичні моделі фізичних процесів і субмікронних ефектів у сучасних транзисторних структурах та інтегральних схемах міліметрового діапазону довжини хвиль, з використанням яких розроблено перспективні гетеробіполярні транзистори з заданими параметрами та характеристиками, а також компоненти та інтегральні пристрої на їх основі та субмікронні транзистори з бар'єром Шотткі та гетероселективним легуванням. Удосконалено технології виготовлення зазначених приладів. Проаналізовано, узагальнено та сформульовано фізичні особливості та ефекти, властиві субмікронним структурам з розмірами, порівняними з довжиною вільного пробігу електронів. Обгрунтовано та створено ієрархічний ряд математичних моделей різного рівня. Визначено функціональні особливості субмікронних приладів та умови застосованості їх моделей до завдань адаптивного проектування.

  Скачати повний текст

Установлено теоретично й експериментально підтверджену залежність характеристик точності пластин від величини та ступеня нерівномірності натягу відрізного кола. Розроблено й експериментально доведено вірогідність математичної моделі нерівномірно натягнутого відрізного круга, у межах якої введено кількісну характеристику ступеня нерівномірності натягу та вирішено задачу плоского напружено-деформованого стану для кільцевої пластини за її нерівномірного натягу. Одержано точні рішення задачі про прогин рівномірно натягнутого відрізного круга під впливом осьового навантаження різного виду, що дозволило одержати вираз прогину відрізаних пластин як функції від жорсткості відрізного круга. Запропоновано наближене рішення задачі про жорсткість відрізного круга за нерівномірного натягу та надано оцінку точності цього рішення. Розроблено математичну модел врахування сил різання, на підставі якої запропоновано методику вибору межово допустимої величини натягу. Одержано співвідношення, що взаємозв'язує частоти власних коливань нерівномірно натягнутого круга з відповідними частотами як коливань рівномірно натягнутого круга, на підставі якого розроблено методики виміру нерівномірності натягу та її усування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки структурно-функціональних моделей послідовнісних схем і удосконалення методів генерації тестів для зменшення часу верифікації цифрових систем на стадіях їх автоматизованого проектування та імплементації в кристалах програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС). Удосконалено концептуальну та структурну моделі примітивного автомата. Описано тригерні схеми в однотактному автоматному форматі змінних для моделювання їх справної поведінки та наступної генерації тестів. Модифіковані моделі генерації тестів для верифікації цифрових систем на базі генетичних алгоритмів, що дозволяють обробляти цифрові схеми великої розмірності та зменшити час синтезу тесту заданої повноти. Модернізовано метод детермінованої генерації тестів, що враховує структурно-функціональні особливості ПЛІС і дозволяє з гарантованою повнотою будувати тести в одній копії ітеративної моделі на базі стандартних процедур прямого просування і довизначення алгоритму активізації сильнопослідовних і тригерних структур.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив бомбардування високоенергетичними частинками (іонами, протонами, нейтронами, гамма-квантами, альфа-частинками) на механічні й електричні властивості напівпровідників і прикладних шаруватих структур на їх основі. Для вивчення формування тонких шарів силіцидів металів наноелектроніки використано Резерфордівське зворотне розсіювання. Розроблено систему вимірювання модуля пружності кремнію у процесі опромінення. Створено пристрій для дослідження зразків під час опромінення в горизонтальному каналі ядерного реактора. Досліджено механічні напруження в іонно-легованих шарах кремнію, виявлено його розпухання під час імплантації та виникнення дислокаційних систем поблизу межі легована-нелегована область. Розроблено практичні рекомендації для підвищення експлуатаційних характеристик і радіаційної стійкості приладних структур мікроелектроніки. Встановлено, що процес термоелектротренування суттєво підвищує радіаційну стійкість елементів.

  Скачати повний текст

Представлена методологія логічного синтезу надвеликих інтегральних схем (НВІС) як відкрита система взаємопов'язаних принципів, методик, методів, алгоритмів, що керуються математичними "механізмами" або експертними рекомендаціями автора. Методологія дозволяє одержувати в рамках всіх логічних обмежень гарантовану вірогідну логічну схему, адекватну вихідним даним, що забезпечує максимальну швидкодію (мінімум каскадів) при близьких до мінімальних витратах логічних примітивів і передвизначаючу позитивне рішення задач топології.

  Скачати повний текст