| Название НИОКТР |
Лаборатория Технологии проектирования нитрдиглалиевой ЭКБ и сложно-функциональных блоков на ее основе
|
| Аннотация |
Проект направлен на создание научно-технологического задела со-временной нитридгаллиевой электронной компонентной базы (ЭКБ), обес-печивающей как передовые системы связи и радиолокации, включая системы спутниковой связи, сети 5G, так и устройства преобразовательной техники.
Одной из важных задач является развитие эпитаксиальных технологий, направленных на повышение проводимости, управления эффективной массой и процессами рассеяния носителей тока в гетероструктурах. Эта задача является актуальной как с фундаментальной точки зрения (в части моделирования и исследования свойств низкоразмерных систем с высокой электронной плотностью), так и с точки зрения развития гетероструктур-ной СВЧ ЭКБ.
Другой важной задачей является разработка технологии процессирования ЭКБ на основе эпитаксиальных структур. Конкретными задачами в рамках рассмотренной проблемы являются проектирование и разработка технологии МИС СВЧ усилителя Ka-диапазона частот с выходной мощностью не менее 8 Вт. Новизна исследований заключается в использовании передовых походов к конструированию III-нитридных гетероструктур: применении ультратонкого барьерного слоя AlN, что дает преимущества в плотности квазидвумерного электронного газа и в аспектном соотношении Lg/d (где Lg – длина затвора транзистора, d – толщина барьера). Высокое аспектное соотношение позволяет свободно масштабировать па-раметр Lg не опасаясь проявления эффектов короткого канала в полевом транзисторе.
Технологии наногетероструктурной СВЧ электроники, и в первую очередь ЭКБ на основе соединений AIIIN, во всем мире являются одними из высокоинтеллектуальных и обеспечивают создание широкой номенклатуры устройств гражданского и специального применения. Наногетероструктурные приборы и монолитные интегральные схемы (МИС) на их основе широко производятся и применяются за рубежом, прежде всего в США, Японии, странах ЕС и на Тайване. Стремление к ускоренному раз-витию GaN СВЧ-технологий демонстрирует Китай. Высокорентабельная производственная линия по выпуску GaN СВЧ-приборов рассматривается как важный шаг в проводимой Китаем политике «Made in China - 2025».
Преимущества СВЧ ЭКБ наиболее полно проявляются в устрой-ствах интегрального исполнения (МИС СВЧ). Для проектирования и изго-товления таких устройств требуется библиотеки элементов, которые позволяют наиболее полно охарактеризовать МИС на этапе его проектирования. Эти модели строятся с учетом технологических особенностей каждой фабрики. Поэтому их наличие является обязательным условием для предо-ставления правил проектирования организациям-заказчикам.
В области быстродействующей силовой электроники также происходит смена материаловедческой базы на так называемые широкозонные полупроводниковые материалы (нитриды III группы, карбид кремния и т.д.). Напряженность электрического поля и подвижность электронов в структурах на основе GaN выше аналогичных кремниевых в 10 и 5 раз со-ответственно. Активно появляются приложения, для которых ЭКБ на ос-нове GaN является практически безальтернативным решением. Это, например, автомобильная промышленность: GaN является предпочтительным полупроводником для силовых преобразователей во всей автомобильной электронике. Имеются серийные устройства, способные коммутировать рабочий ток до 100 А при обратном напряжении до 900 В. Массо-вое внедрение электромобилей, в свою очередь, ускорит развитие двух других крупных рынков, зависящих от высокоэффективных преобразователей энергии высокой плотности. Зарядка электромобилей потребует интеллектуального переключения в местной распределительной сети для управления местным производством и хранением электроэнергии, чтобы сбалансировать нагрузку, представляемую в распределительную сеть. В то же время ИТ-инфраструктура для поддержки автономного вождения создаст еще одну огромную параллельную потребность в эффективном компактном преобразовании энергии.
В настоящее время электронная компонентная база на основе GaN является одной из наиболее динамично развивающихся направлений микроэлектроники. В то же время в России уровень разработок и особенно промышленного освоения нитридгаллиевых технологий находится на относительно невысоком уровне. Создание технологических основ мощной СВЧ и силовой ЭКБ на основе AIIIN наногетероструктур будет способ-ствовать реализации программы импортозамещения в отечественной радиоэлектронике, производить радио- и телепередающие устройства, базовые станции персональной связи, системы космический связи, а также мощную преобразовательную технику, опираясь на отечественную компонентную базу.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
1
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
51883.551
|
| Дата начала |
2025-01-01
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
075-03-2025-423/1
|
| Дата контракта |
2025-03-27
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
621.396.69-027.31; 621.396.69:658.512.2
|
| Количество просмотров |
16
|
| Руководитель работы |
Захарченко Роман Викторович
|
| Руководитель организации |
Каргин Николай Иванович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИФИ"
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
Фундаментальные и поисковые научные исследования
|
| Основание НИОКТР |
Государственное задание
|
| Последний статус |
2025-06-04 13:36:37 UTC, 2025-06-04 13:36:37 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области нанотехнологий
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
нитрид галлия; силовая электроника; сверхвысокая частота; транзистор с высокой подвижностью электронов; источник вторичного питания
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
Информационно-телекоммуникационные системы
|
| Критические технологии |
Технологии наноустройств и микросистемной техники
|
| Рубрикатор |
47.14.03 - Проектирование и конструирование радиодеталей и компонентов; 47.33.29 - Дискретные полупроводниковые приборы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Электротехника и электроника
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': '817B38QC2BM9FD7PKOGD5HC5'}]}; nioktr: {'id': 'J34YM53WC7DUS0JW8ZQJW6W4'}
|
