Информационные
технологии
в образовании
Ежеквартальный бюллетень НГТУ и Ассоциации «Сибирский открытый университет»
 
 
Поиск
 
№ 1 март 2009free space
ИКТ в реализации ИОП
free spaceРЭФ: кафедра полупроводниковых приборов и микроэлектроники
free space
Кафедра полупроводниковых приборов и микроэлектроники Новосибирского государственного технического университета с 2003 года применяет в учебном процессе программные продукты приборно-технологического моделирования электронной элементной базы – TCAD-системы. Разработчики этих пакетов – компания Synopsys (США) и приобретенная ею в 2004 году компания ISE AG (Швейцария).

В 2007 году в рамках Инновационной образовательной программы «Высокие технологии» в НГТУ была закуплена новейшая TCAD-система – Sentaurus, которая в настоящее время используется студентами-старшекурсниками, магистрантами и аспирантами факультета радиотехники и электроники (РЭФ).

Система Sentaurus позволяет проводить высокоточное моделирование элементной базы практически для всех основных типов приборов микро- и наноэлектроники: кремниевых биполярных и полевых транзисторов, изготовляемых по BiCMOS-технологии, ячеек памяти, гетеротранзисторов, силовых, оптоэлектронных и телекоммуникационных приборов и т. д. Исследуемые объекты могут иметь одномерную, двухмерную и трехмерную структуры, анализ которых проводится на основе метода конечных элементов. Электрофизические приближения соответствуют моделям диффузионно-дрейфового и гидродинамического приближений, метода Монте-Карло и различных квантовых поправок, например на основе уравнения Шредингера.

Высокая эффективность TCAD-моделирования обеспечивается неразрывной связью электрофизических расчетов с технологическими, которая позволяет еще до реального изготовления прибора сконструировать его технологический маршрут и определить все необходимые параметры технологических режимов. Благодаря этому резко сокращается количество экспериментальных запусков контрольных пластин, экономится время разработки и расходуемые материалы.

Технологическое моделирование в Sentaurus реализуется на основе подсистемы SProcess, а электрофизическое – в подсистеме SDevices.


Модуль Sentaurus Process (SProcess) системы Sentaurus TCAD предназначен для проектирования, анализа и оптимизации технологических процессов и маршрутов изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС). Он обеспечивает возможность двух- и трехмерного моделирования диффузионных процессов, внутренних напряжений структур, роста оксидов и других физических явлений современных технологических процессов.

Sentaurus Device (SDevice) – средство приборного проектирования, позволяющее осуществлять 2D- и 3D-моделирование электрических, температурных, оптических характеристик активных и пассивных элементов СБИС.


С целью иллюстрации возможностей описываемой системы приведем рассчитанную в программе Sentaurus TCAD геометрическую структуру и вольтамперные характеристики высокоскоростных гетеробиполярных кремниевых транзисторов с варизонной базой на основе Si-Ge (рис. 1 и 2).



Рис. 1. Геометрическая 3D-структура биполярного транзистора с базой на основе Si-Ge



Рис. 2. График Гуммеля и зависимость коэффициента усиления для биполярного транзистора с базой на основе Si-Ge

Такие транзисторы сейчас рассматриваются как перспективная элементная база для различных широкополосных телекоммуникационных систем, обеспечивающих скорости передачи данных в диапазоне от 10 до 40 Гбит/с.

В целом применение системы Sentaurus в учебном процессе позволило вывести подготовку специалистов в области микро- и наноэлектроники на РЭФ НГТУ на качественно новый уровень.

Евгений Афанасьевич Макаров,
к.т.н., доцент
кафедры полупроводниковых приборов и микроэлектроники












Сергей Васильевич Калинин,
к.т.н., доцент
кафедры полупроводниковых приборов и микроэлектроники











В разработке системы Sentaurus TCAD важную роль сыграли выпускники факультета радиотехники и электроники НГТУ (1984 г.), главные специалисты компании Synopsys Олег Викторович Пензин – генеральный конструктор программного модуля SProcess – и Виктор Альбертович Мороз – генеральный конструктор программного модуля SDevices.


  Олег Викторович Пензин













  Виктор Альбертович Мороз
 
      

Все статьи выпуска:
free space
Современное состояние и перспективы развития электронного обучения в НГТУ
Интервью с председателем Координационного совета НГТУ по информатизации, первым проректором НГТУ профессором Геннадием Ивановичем Расторгуевым

От дистанционного обучения к электронному
О. В. Казанская

Программная платформа электронной среды обучения НГТУ: возможности для преподавателей и студентов
С. Г. Юн

Инструктивный менеджмент в электронном обучении
Г. Б. Паршукова

АВТФ: Центр технологий National Instruments
Е. Д. Баран

РЭФ: кафедра «Электронные приборы»
В. К. Макуха

РЭФ: кафедра полупроводниковых приборов и микроэлектроники
Е. А. Макаров, С. В. Калинин

ФМА: кафедра «Теоретические основы электротехники»
В. Ю. Нейман

ФГО: кафедра иностранных языков гуманитарного факультета
М. Н. Осолодченко, Г. В. Золовкина

Комбинированная форма обучения
А. В. Козлова

Заочный факультет
З. С. Темлякова, В. Я. Любченко, Д. А. Павлюченко

Лицей НГТУ
И. Н. Пятаева, О. В. Заковряшина

Центр дистанционного довузовского образования НГТУ
О. В. Андрюшкова

ИДПО: Центр социального предпринимательства
И. В. Герц

Центр подготовки кадров для системы госзакупок
В. Р. Мавлюкеев

Конференция «Свободное программное обеспечение как культура жизни»
Н. А. Чистяков

Информатизация деятельности университета: опыт Южной Кореи
В. Я. Любченко, Е. В. Афонина, К. М. Титов, А. С. Горлова

Новые сервисы Научной библиотеки НГТУ
Н. В. Шаншина

Полная версия выпуска
Скачать (1,4 Mb)

 
 
ИТО © 2004 - 2017 
 
Новосибирский государственный технический университет
Институт дистанционного образования НГТУ
Ассоциация «Сибирский открытый университет»