В НИЯУ МИФИ спроектировали уникальный радиационно-стойкий функциональный блок в виде кристалла

Учеными НИЯУ МИФИ был спроектирован функциональный блок – радиационно-стойкий усилитель СВЧ-сигнала. Усилительные блоки такого типа, как правило, применяются в составе приемопередатчиков СВЧ диапазона для обеспечения требуемого уровня выходного сигнала (усилители мощности) или усиления слабого входного сигнала с минимальными искажениями (малошумящие усилители).

СВЧ-усилители с радиационной стойкостью могут применяться в различных сферах, в том числе, в космической.

При создании таких функциональных блоков разработчики ставят во главу угла разные характеристики. «Кому-то важна надежность, кому-то нужна работа блока при сверхнизких или сверхвысоких температурах, кому-то – защита от механических повреждений и т.д.- объясняет инженер-исследователь Центра экстремальной прикладной электроники НИЯУ МИФИ Никита Жидков. – Для нас же важна была радиационная защита. В результате нам удалось разработать топологию такого полупроводникового кристалла, который, с учетом нужных электрических параметров изначально обладает и радиационной стойкостью». 

Таким образом, в разработку методологии создания СВЧ-усилителей внесен новый параметр – радиационная стойкость. По словам разработчиков, усилитель достаточно универсален, а где его применять – в космосе, в сложных системах связи, в физических экспериментах в ЦЕРНе, в системах детектирования – это уже на усмотрение конкретных пользователей.

При этом для создания данного функционального блока сотрудникам НИЯУ МИФИ фактически пришлось дополнять методологию проектирования. Все, кто занимается разработкой радиационно-стойкой электроники, сталкиваются с большим количеством проблем, среди которых – отсутствие технологических библиотек СВЧ элементов, снабженных радиационно-ориентированными моделями, отсутствие функциональных блоков с известными показателями радиационной стойкости, отсутствие ряда важных операций, связанных с радиационной стойкостью, в типовом маршруте проектирования и многими другими. Оценка соответствия изделий требованиям РС проводилась  уже на заключительной стадии проектирования (а работы длятся два-три года, как правило), и обратной связи между результатами испытаний и этапами проектирования не было.

Работа выполнена сотрудниками кафедры электроники и кафедры микро- и наноэлектроники НИЯУ МИФИ при поддержке программы «Приоритет-2030» (подпроект «Радиационно-стойкая микро- и наноэлектроника»).