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).