ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМ НА ШИКОРОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ (ОБЗОР)

Аннотация

Представлен аналитический обзор перспективных технологических процессов для
высокотемпературных аналоговых микросхем, востребованных в космическом, авиацион-
ном и автомобильном приборостроении, нефтехимической промышленности, электроэнер-
гетики, электроники военного назначения, медицине и др. Рассмотрены проблемы проек-
тирования микросхем данного класса на широкозонных полупроводниках (карбид-кремний
(SiC), нитрид-галлий (GaN), арсенид-галлий (GaAs)), обеспечивающих широкий диапазон
рабочих температур (-200°С…+500°С). В настоящее время «слаботочная» схемотехника
на SiC, GaN, GaAs шикорозонных полупроводниках для работы при высоких температурах
крайне не развита, что не позволяет проектировать аналоговые изделия нового поколения
в интересах российских предприятий. Сегодня многие актуальные вопросы SiC, GaN, GaAs
высокотемпературной схемотехники и динамики не решены. Необходимы исследования
конструктивно-технологических решений, а также отвода тепла. В этой связи в статье
проведен анализ проблем проектирования микросхем данных классов. При этом следует
учитывать ограничения технологических процессов, которые, во многих случаях, позволя-
ют создавать только однотипные активные элементы, что затрудняет построение мик-
росхем. Актуальность вышеназванных исследований связана с проблемами импортозаме-
щения в условиях санкций, когда закупка электронной компонентной базы ответственного
применения у зарубежных фирм становится недоступной. Нужны российские рекоменда-
ции по разработки правил проектирования аналоговых интерфейсных микросхем (операци-
онных и мультидифференциальных операционных усилителей, трансимпедансных и заря-
дочувствительных усилителей, компенсационных стабилизаторов напряжения и буферных
усилителей, токовых конвейеров и т.п.) под задачи обработки сигналов датчиков физиче-
ских величин в диапазоне высоких температур (+150°С … +500°С).