Выступление учёных и преподавателей МИЭМ на форуме «Микроэлектроника 2023»
Традиционно на одной площадке объединились Форум и ежегодная Отраслевая научно-техническая конференция радиоэлектронной промышленности.
IX Международный форум «Микроэлектроника 2023» – одно из ключевых событий в сфере высоких технологий, электроники и инжиниринга. Площадка стала ведущей для знакомства и общения представителей бизнеса, власти, учёных и сотрудников научных предприятий. Форум собрал в этом году более двух тысяч человек.
Мероприятие знаково и долгожданно как для электронной, микроэлектронной, радиоэлектронной отраслей, так и для всего научного сообщества. На форуме рассматривались вопросы современного состояния отечественной микроэлектроники, обсуждались перспективы развития электронной отрасли и демонстрировался ряд новейших разработок. Посещение Форума специалистами различных отраслей промышленности позволило установить полноценный диалог между разработчиками электронной компонентной базы и производителями готовой продукции, что напрямую способствует активному развитию электроники и микроэлектроники.
Департамент Электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ представил 2 доклада:
1. Петросянц К.О (докладчик). Библиотека SPICE моделей электронных компонентов РЭА и методы экстракции их параметров для гражданских и специальных применений:
В докладе рассмотрены библиотеки SPICE-моделей дискретных п/п приборов и компонентов ИС/БИС малой, средней и большой мощности и различного частотного диапазона без учета и с учетом влияния факторов радиации, температуры, старения. Описаны особенности и методики определения параметров SPICE моделей с помощью программ-экстракторов из результатов измерений ВАХ и ВФХ приборов. Приведены примеры использования программно-аппаратного комплекса для экстракции параметров SPICE моделей электронных компонентов на предприятиях Росатома, Роскосмоса, Росэлектроники, Ростеха, Минэкономпром, РЖД и др. с учетом их специфики.
2. Петросянц К.О., Харитонов И.А. (докладчик), Силкин Д.С. , Попов Д.А. , Исмаил-Заде М.Р. (НИУ ВШЭ, МИЭМ) , Переверзев Л.Е., Морозов А.А. , Тургенев П.В. (ООО «Альфа Чип) , Шипицин Д.С., Ласточкин О.В. (АО «НИИМЭ»). Оценка средствами TCAD стойкости ячеек памяти СОЗУ к воздействию ОЯЧ при уменьшении проектных норм до 28 нм
Доклад посвящен вопросам использования средств смешанного TCAD-SPICE моделирования для оценки стойкости ячеек памяти КМОП СОЗУ к воздействию тяжелых частиц. Для статической памяти, изготовленных по проектным нормам от 90 нм до 28 нм, проведена настройка и калибровка программных средств TCAD и SPICE и даны количественные оценки характеристик стойкости КМОП статической памяти к воздействию ОЯЧ, для указанных выше проектных норм. Описаны проведенные работы по оценке стойкости ячеек памяти СОЗУ к воздействию ОЯЧ, включая результаты TCAD и SPICE моделирования и результаты испытаний схем памяти на сбоеустойчивость.
Доклады вызвали живой интерес у присутствующих. Была обсуждены вопросы сотрудничества с представителями других организаций.
В рамках Форума прошла Школа молодых ученых «Микроэлектроника-2023» (ШМУ-2023). Школа молодых ученых – уникальная коммуникационная среда молодых ученых и инженеров.
Впервые это важное событие для развития кадрового потенциала отрасли прошло совместно с мероприятиями форума «Микроэлектроника-2023»: в одни даты и на одной площадке. Школа молодых ученых призвана способствовать установлению контактов между молодыми учеными, обсуждению актуальных задач микроэлектроники, обмену новейшей научной информацией, привлечению в науку о микроэлектронике талантливой молодежи.
ШМУ-2023 фокусировалась на семи научных направлениях, включая моделирование структур и технологических процессов, вычислительную литографию, проектирование функциональных узлов, технологии микроэлектроники, физические эффекты в структурах микро-, СВЧ-электроники и фотоники, информационные технологии и программное обеспечение в микроэлектронике.
Ординарный профессор НИУ ВШЭ К.О. Петросянц проводил секцию ШМУ «Моделирование структур, технологических процессов и устройств микроэлектроники», в частности мастер класс «Схемотехническое (SPICE) и приборно-технологическое (TCAD) моделирование полупроводниковых приборов с учетом радиационных и температурных эффектов».
Соведущие мастер класса : к.т.н. Самбурский Л. М., к.т.н. Исмаил-Заде М. Р., к.т.н. Силкин Д. С. (ДЭИ МИЭМ НИУ ВШЭ)
Доклады на ШМУ-2023 от МИЭМ НИУ ВШЭ
Дюканов П.А., Кожухов М.В., Попов Д.А. (докладчик), Грушин А.И., Исмаил-Заде М.Р. Анализ конструкции р-канального полевого транзистора с управляющим p-n-переходом.
Рассмотрены три варианта конструкции р-канальных полевых транзисторов, доступные для интегрирования в составе высоковольтного комплементарного биполярного технологического процесса. Результаты приборно-технологического моделирования сопоставлены с измеренными характеристиками изготовленных структур исследуемых полевых транзисторов.
Зубкова А.И. (докладчик), Харитонов И.А. Реализация цифровых двойников для мощных МОП-транзисторов с помощью ПО Python.
В работе описана программа на языке Python, реализующая цифровые двойники мощных МОП транзисторов. Цифровой двойник воспроизводит статические, динамические и тепловые характеристики МОПТ, дает возможность экспорта SPICE модели компонента для внешних SPICE симуляторов. Программа воспроизводит тепловую модель и рассчитывает тепловые характеристики МОПТ, производится расчет температуры кристалла МОПТ с заданными пользователем условиями теплоотвода, используя вариант SPICE симулятора внутри среды Python. Возможности программы демонстрируются на примере отечественных мощных МОП транзисторов 2П829Д и 2П782Ж1.
Жаров Е.Е. (докладчик) , Попов Д.А. Применения методов машинного обучения для моделирования МОП-транзисторов.
В работе рассматривается возможность применения методов машинного обучения для моделирования вольт-амперных характеристик МОП-транзистора. Приведено обоснование замены приборно-технологического моделирования на модели полупроводниковых компонентов на базе нейронных сетей (ML-TCAD). Для иллюстрации подхода разработана модель для 130 нм МОП-транзистора и проведен расчет входных вольт-амперных характеристик (ВАХ).
Рожин А.К. (докладчик), Бабинцев Л.В., Нефедов С.И., Соловьев Д.В. Аппаратно-программный комплекс ИИ на основе отечественных процессоров.
Рассмотрены возможности создания аппаратно-программных комплексов искусственного интеллекта на основе отечественных процессоров. Приводится опыт расширения библиотеки ONNXRuntime на архитектуру e2k процессора «Эльбрус-8СВ» в целях эффективной реализации матричного умножения. Приведены результаты оценки производительности эмулирования нейронных сетей на базе процессора «Эльбрус-8СВ» и показан прирост производительности по сравнению с предыдущими программными реализациями от вендора процессорной системы.
Горбунов К.А., Исмаил-Заде М.Р. (докладчик) SPICE-моделирование ВАХ полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом в сверхшироком диапазоне температур.
В работе исследованы электрические характеристики и определены основные параметры полевого транзистора с управляющим pn-переходом в диапазоне температур –243°C…+150°C. Доработана стандартная SPICE-модель уровня 3 транзистора, предназначенная для расчета электронных схем с учетом влияния температуры.
Хлынов П.А. (докладчик), Самбурский Л.М. Влияние температуры на статистические характеристики и параметры мощных МОП-транзисторов
Неидеальность технологического процесса с ростом температуры начинает оказывать большее влияние на разброс параметров транзистора, что приводит к разбросу его электрических характеристик, и как следствие к разбросу схемных характеристик. Для того чтобы учесть данный разброс при моделировании, необходимо улучшить имеющиеся температурозависимые модели МОПТ. С использованием модифицированной SPICE-модели МОПТ были промоделированы характеристики нескольких типовых примеров схемных фрагментов на основе мощных МОПТ. На основе анализа этих результатов продемонстрирована связь между разбросом параметров МОПТ и разбросом параметров схемных фрагментов.
За свой доклад Жаров Е.Е. получил диплом как перспективный исследователь в секции «Моделирование структур, технологических процессов и устройств микроэлектроники»!
