11-я Международная специализированная выставка «Силовая электроника»

С 25 по 27 ноября в Крокус Экспо прошла 11-я Международная специализированная выставка «Силовая электроника». В рамках специального разделы выставки «Молодая силовая электроника России» с двумя экспонатами выступили  магистранты и студенты факультета электроники и телекоммуникаций Московского института электроники и математики НИУ ВШЭ.

С 25 по 27 ноября в Крокус Экспо прошла 11-я Международная специализированная выставка «Силовая электроника». В рамках специального разделы выставки «Молодая силовая электроника России» с двумя экспонатами выступили  магистранты и студенты факультета электроники и телекоммуникаций Московского института электроники и математики НИУ ВШЭ.

Обе разработки выполнены под руководством заведующего кафедрой «Электроники и наноэлектроники», доктора технических наук, профессора Константина Орестовича Петросянца и профессора кафедры, к.т.н. Игоря Анатольевича Харитонова.

1) Аппаратно-программный комплекс для определения параметров моделей полупроводниковых элементов силовой электроники с учетом температуры и радиации.

Для силовых компонентов, предназначенных для аэро-космических и других специальных применений, необходимо знание их  температурной и радиационной стойкости. В МИЭМ НИУ ВШЭ, на кафедре «Электроники и наноэлектроники» при непосредственном участии  молодых специалистов, аспирантов  и студентов разработан аппаратно- программный комплекс для исследования характеристик и определения параметров моделей полупроводниковых элементов силовой электроники (биполярных, МОП, ДМОП, IGBT, -транзисторов, диодов пассивных элементов) с учетом температуры и радиации, в том числе для космической техники, ядерной энергетики  и других специальных применений. Аппаратная комплекса часть построена на базе измерительной системы Keythley2602, с возможностью дистанционного измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов, помещенных в термо- или радиационную камеру. Программная часть включает в себя программы обработки и визуализации результатов измерений и программы экстракции параметров SPICEмоделей полупроводниковых приборов на базе системы IC-CAP. В состав комплекса входят библиотека SPICE-моделей силовых полупроводниковых элементов и база данных по параметрам отечественных и зарубежных приборов, учитывающая  эффекты внешней температуры, саморазогрева элементов, основные виды радиационного  воздействия.

2) Исследование тепловых полей  в  мощных полупроводниковых компонентах с помощью ИК тепловизионной установки.

Мощные полупроводниковые компоненты (дискретные полупроводниковые приборы, микросхемы, БИС) работают с большими плотностями токов, при больших рассеиваемых мощностях и, соответственно, высоких температурах. Измерение температур снаружи  корпусов компонентов не дает необходимой информации о рабочих температурах элементов на полупроводниковом кристалле и наличии областей перегрева («тепловых пятен») кристаллов и активных областей. Аспирантами и студентами кафедры выполнен цикл работ по анализу тепловых полей полупроводниковых кристаллов силовых компонентов разной номенклатуры с помощью ИК тепловизионной установки. Установка включает в себя: ИК камеру FlirA40, микрометрический стол для 3-х мерного позиционирования исследуемых полупроводниковых приборов, макролинзу с минимальным разрешением 17 мкм и программное обеспечение для управления ИК камерой и обработки результатов тепловизионных измерений. Разработанная установка дает возможность выявлять на топологии кристалла «тепловые пятна», устанавливать элементы с максимальной температурой и определять параметры тепловых сопротивлений  элементов. Все это является необходимой информацией для совершенствования топологии полупроводниковых приборов и интегральных схем и оптимизации их тепловых режимов.