Семеновська О. В. Моделювання електротеплових процесів у субмікронних гетероструктурах

Дисертаційна робота присвячена дослідженню теплових процесів і ефекту саморозігріву в потужних субмікронних гетероструктурах та інтегральних мікросхем на їх основі. Запропонована методика розрахунку теплових полів у транзисторі, заснована на спільному розв'язанні рівнянь фізико-топологічної моделі і рівняння теплопровідності в двовимірному наближенні. Створені математичні моделі та алгоритми, що дозволяють побудувати розподіл температури вздовж транзисторної структури, виявити зони перегріву і уточнити параметри моделі на етапі проектування. Досліджено методику врахування ефекту саморозігріву в транзисторі за рахунок введення в схемну модель додаткових баластних опорів і залежного джерела. Встановлено залежність коефіцієнта зворотного зв'язку від номіналів баластних опорів в базовій і емітерний областях транзистора і визначено рекомендації щодо вибору оптимальних значень баластних опорів. Крім того, встановлено характер впливу ефекту саморозігріву на вихідні і частотні характеристики. Розроблено та запатентовано спосіб розрахунку теплового опору субмікронного транзистора за його тепловою моделлю. Встановлено залежність величини теплового опору кристала транзистора від форми і геометричних розмірів кристала і затвора транзистора, від режимів роботи транзистора, від кількості шарів легування й степеня легування підзатворної області. Cпоcіб знайшов застосування для розрахунку теплового опору монолітних інтегральних схем, в залежності від схеми розташування і кількості джерел тепла на поверхні мікросхеми.