Россия
УДК 621.3 Электротехника
Рассматривается технология моделирования полевого транзистора в системе САПР COMSOL Multiphysics. Изучаются возможности САПР, ее способы графического построения модели и способы моделирования поведения модели. Рассматривается объект исследования МОП-транзистор, его область применения, работа и математическая модель, которая может быть использована в проектировании его работы. Определяется модель Шихмана – Ходжеса, входные и выходные параметры, задается степень ее адекватности реальному транзистору, определяются основные параметры, с помощью которых можно провести исследование полевого транзистора, его воль-амперная характеристика. Строится модель транзистора при режиме работы в режиме малосигнальных усилителей, замена на модель линейного четырехполюсника, описывается, когда данная модель может быть применена при моделировании работы устройства. В САПР COMSOL Multiphysics выполняется моделирование MOSFET-транзистора, построенного по технологии металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор, задаются начальные данные, определяется исходное напряжение, уровень легирования среды и выполняется оценка полученных результатов.
Модель, математическая модель, компьютерная модель, САПР, COMSOL Multiphysics, МОП-транзистор, модель Шихмана – Ходжеса, воль-амперная характеристика, режим малосигнальных усилителей.
1. Качественная теория динамических систем второго порядка / А.А. Андронов, Е.А. Леонтович, М.И. Гордон, А.Г. Майер. - М. : Наука, 1966. - 568 с.
2. Нагорнов, Ю.С. Моделирование атомарных процессов в нанокристаллах методом Монте-Карло: методические рекомендации / Ю.С. Нагорнов. - Тольятти: ТГУ, 2012. - 19 с
3. Математическое моделирование в системе «Stratum Computer» / Д.В. Баяндин, А.В. Кубышкин, О.И. Мухин, А.А. Рябуха // Проблемы образования, научно-технического развития и экономики Уральского региона : сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции. - Березники, 1996. - С. 80-81.
4. Зольников, В.К. Моделирование и анализ производительности алгоритмов балансировки нагрузки облачных вычислений / В.К. Зольников, О.В. Оксюта, Н.Ф. Даюб // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 32-39. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-32-39.
5. Система управления распределением работ при проектировании сложных технических систем / Т.П. Новикова, К.В. Зольников, А.Ю. Кулай [и др.] // Информационные технологии в управлении и моделировании мехатронных систем : сборник материалов 1-й научно-практической международной конференции. - Тамбов, 2017. - С. 199-204.
6. Юдина, Н.Ю. Анализ факторов, оказывающих влияние на надежность структурных элементов сложных вычислительных систем / Н.Ю. Юдина, А.Н. Ковалев // Моделирование систем и процессов. - 2017. - Т. 10, № 3. - С. 86-93. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5a2928416cdb36.94937249.
7. Определение собственных тепловых сопротивлений силовых транзисторов и диодов IGBT модуля на основе его трёхмерной модели / М. В. Ильин, Е. А. Вилков, И. В. Гуляев, Ф. Бриз Дель Бланко // Электротехника. - 2019. - № 7. - С. 19-23
8. Вьюрков, В. В. Пролётные диоды и транзисторы с переменной инжекцией как генераторы и детекторы излучения терагерцового диапазона / В. В. Вьюрков, К. В. Руденко, В. Ф. Лукичев // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. - 2020. - № 1-1. - С. 320-321.
9. Максименко, Ю.Н. Мощный высоковольтный транзистор со статической индукцией с антипараллельным диодом / Ю.Н. Максименко // Электронная техника. Серия 2: Полупроводниковые приборы. - 2022. - № 3(266). - С. 55-62. - DOI:https://doi.org/10.36845/2073-8250-2022-266-3-56-62.
10. Кондусов, В.В. Автоматизированная зондовая станция для испытания электрических параметров кристаллов диодов и транзисторов / В.В. Кондусов, В.А. Кондусов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2019. - Т. 15, № 5. - С. 105-110. - DOI:https://doi.org/10.25987/VSTU.2019.15.5.014.
11. Аналитическая модель пролетных диодов и транзисторов для генерации и детектирования терагерцового излучения / К.В. Руденко, М.К. Руденко, И.А. Семенихин [и др.] // Микроэлектроника. - 2018. - Т. 47, № 5. - С. 14-21. - DOI:https://doi.org/10.31857/S054412690001732-2.
12. Способ снижения динамических потерь в полумостовой транзисторной схеме / О.А. Данилов, А.Л. Иванов, С.А. Ильин [и др.] // Вестник Чувашского университета. - 2020. - № 1. - С. 89-96.
13. Дунаев, М.П. Моделирование потерь мощности в преобразователе частоты / М.П. Дунаев, С.У. Довудов // Электротехнические системы и комплексы. - 2021. - № 2 (51). - С. 45-51. - DOI:https://doi.org/10.18503/2311-8318-2021-2(51)-45-51.
14. Рентюк, В. Обзор продуктов IXYS. Твердотельные реле и полупроводниковые модули высокой мощности Полупроводниковые (дискретные) модули от IXYS / В. Рентюк // Силовая электроника. - 2021. - № 4 (91). - С. 14-15.
15. Шадмонходжаев, М.Ш. Разработка источника питания для позиции виброакустической диагностики подшипников локомотивного депо / М.Ш. Шадмонходжаев, А.П. Зеленченко // Бюллетень результатов научных исследований. - 2022. - № 2. - С. 43-49. - DOI:https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-2-43-49.
16. Мустафаев, А.Г. Исследование устойчивости КМОП СБИС к эффекту «защелкивания» / А.Г. Мустафаев, Г.А. Мустафаев, Н.В. Черкесова-Калинина // Электроника и электротехника. - 2018. - № 4. - С. 1-7. - DOI:https://doi.org/10.7256/2453-8884.2018.4.28130.
17. Highly efficient 5.15- to 5.85-GHz neutralized HBT power amplifier for LTE applications / S. Kang [et al.] // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. - 2018. - Vol. 28, № 3. - Pp. 254-256. - DOI:https://doi.org/10.1109/LMWC.2018.2795346.
18. Coverage enhancement and fundamental performance of 5G: Analysis and field trial / G. Liu [et al.] // Communications Magazine. - 2019. - Vol. 57, № 6. - Pp. 126-131. - DOI:https://doi.org/10.1109/MCOM.2019.1800543.
19. Ahmadi, S. 5G NR: Architecture, technology, implementation and operation of 3GPP new radio standards / S. Ahmadi. - London, UK: Academic Press, 2019. - pp. 90-98.
20. Kuwabara, T. A 28 GHz 480 elements digital AAS using GaN HEMT amplifiers with 68 dBm EIRP for 5G long-range base station applications / T. Kuwabara [et al.] // IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium (CSICS). - 2017. - Pp. 1-4. - DOI:https://doi.org/10.1109/CSICS.2017.8240471.
21. Schefter, M. A comparison of GaN VS GaAs system performance / M. Schefter, M. Ardavan // Aerospace China. - 2018. - Vol. 19(3). - Pp. 17-22. - DOI:https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-0940.2018.03.003.
22. Shin, D.-H. 6-GHz-to-18-GHz AlGaN/GaN cascaded nonuniform distributed power amplifier MMIC using load modulation of increased series gate capacitance / D.-H. Shin, I.-B. Yom, D.-W. Kim // Etri Journal. - 2017. - Vol. 39 (5). - Pp. 737-745. - DOI:https://doi.org/10.4218/etrij.17.0116.0737.
23. Compact 20-W GaN internally matched power amplifier for 2.5 GHz to 6 GHz jammer systems / M.-P. Lee, S. Kim, S.-J. Hong, D.-W. Kim // Micromachines. - 2020. - Vol. 11 (4). - C. 375. - DOI:https://doi.org/10.3390/mi11040375.
24. A 6-18-GHz GaN Reactively Matched Distributed Power Amplifier Using Simplified Bias Network and Reduced Thermal Coupling / H. Park, H. Nam, K. Choi [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 2018. - Vol. 66, no. 6. - Pp. 2638-2648. - DOI:https://doi.org/10.1109/TMTT.2018.2817521.
25. Broadband GaAs MESFET and GaN HEMT resistive feedback power amplifiers / K. Krishnamurthy, R. Vetury, S. Keller [et al.] // IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 2000. - Vol. 35, no. 9. - Pp. 1285-1292. - DOI:https://doi.org/10.1109/4.868037.
26. Thermal management of GaN-on-Si high electron mobility transistor by copper filled micro-trench structure / S.K. Mohanty, Y.-Y. Chen, P.-H. Yeh [et al.] // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - C. 19691. - DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-019-56292-3.
27. Darwish, A. Channel temperature analysis of GaN HEMTs with nonlinear thermal conductivity / A. Darwish, A.J. Bayba, H.A. Hung // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2015. - Vol. 62, no. 3. - Pp. 840-846. - DOI:https://doi.org/10.1109/TED.2015.2396035.
