Высшая школа электроники и микросистемной техники
ВШ электроники и микросистемной техники осуществляет подготовку специалистов (направление «Электоника и наноэлекторника» 11.03.04 – бакалавриат, 11.04.04 – магистратура) и проводит НИР в области разработки микро- и наноэлектронной компонентной базы, включая СВЧ интегральные схемы малошумящих усилителей, синтезаторов частот, усилителей мощности; аналоговые интегральные схемы и аналого-цифровые преобразователи, цифроаналоговые преобразователи на источниках тока, устройства сбора энергии, в том числе термоэлектрические генераторы. Изделия ориентированы на изготовление на основе материалов группы А3В5; по кремниевой КМОП- и «кремний-на-изоляторе» технологии; на основе микроэлектромеханических (МЭМС) технологий, технологии органической электроники.
Разработка микро- и наноэлектронной компонентной базы преимущественно выполняются для приемо-передатчиков беспроводных систем, включая связь, радиолокацию, радионавигацию, сенсорные сети, радиочастотную идентификацию. Разрабатываются как заказные интегральные схемы, так и библиотечные компоненты на основе Si КМОП, КНИ, GaAs, GaN, МЭМС технологий. Изготовление кристаллов интегральных схем осуществляется по программе Europractice на зарубежных полупроводниковых фабриках UMC, X-Fab, IHP, Winsemiconductors, либо на отечественных предприятиях СПб, Зеленограда.
Проводятся разработки новых материалов для возобновляемых источников энергии, включая синтез и исследование перспективных нанокомпозитных материалов на основе проводящих полимеров с различными структурирующими добавками (углеродные нанотрубки, наночастицы серебра).
Контакты
| Сайт | https://hsemst.spbstu.ru/ |
Подробное описание
Коллектив
Директор школы: к.ф.-м.н., доцент Вера Владимировна Лобода
Сотрудники школы постоянно сотрудничают с зарубежными коллегами. Профессор Тобиас Витлер (в центре), д.т.н., профессор А.С. Коротков (слева), доцент В.В. Лобода (справа)
История
- ВШ электроники и микросистемной техники организована в 2021 году на основе кафедры «Интегральная электроника» радиофизического факультета.
- 2005 год – Организован Дизайн-центр на базе радиофизического факультета после заключения лицензионного соглашения на использование программной платформы Cadence Design Systems и вступления СПбПУ в международную программу изготовления изделий твердотельной микроэлектроники Europractice.
- 2006-2007 годы – участие в проектах Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
- 2009-2011 годы – участие в проекте 7ой Рамочной программе Евросоюза в области технических и естественных наук.
- 2011 год – организована кафедра «Интегральная электроника» радиофизического факультета.
- 2009-2012 годы – разработки микро- и наноэлектронных устройств и интегральных схем, в том числе: аналого-цифровых преобразователей, СВЧ усилителей, генераторов, управляемых напряжением, синтезаторов частот, по проектам ФЦП и заказам индустриальных предприятий.
- 2010-2011 годы – контракт с Fraunhofer Institute, Германия по разработке устройств космической связи в интегральном исполнении.
- 2014-2017 годы – Разработка и изготовление нового поколения интегральных схем фазовращателей СВЧ диапазона частот на основе векторных модуляторов с уменьшенной погрешностью установки фазы на основе кремниевой КМОП-технологии для приемо-передающих трактов телекоммуникационных систем по проектам ФЦП и заказам индустриальных предприятий.
- 2017 год – Начало работ по разработке микроэлектронных IP блоков системы мониторинга высокотемпературных объектов: устройств приемо-передающих трактов и термоэлектрических преобразователей систем автономного питания на основе эффекта Зеебека.
- 2019 год – Созданы микросхемы для высокотемпературной электроники, которые вошли в список лучших изделий программы Europractice. (https://www.spbstu.ru/media/news/nauka_i_innovatsii/developed-scientists-polytech-list-best-europractice-products/?sphrase_id=1786713)
- 2020-2021 годы – контракт с компанией Huawei по разработке интегральной электронной компонентной базы телекоммуникационных систем 5ого поколения.
- 2020 год – начало работ по мегапроекту НЦМУ.
Внеучебная активность
Проекты
Разработка базовых технологий создания микросхемы и прототипа на основе дискретных компонентов ВЧ тракта унифицированных микропроцессорных модулей-считывателей и модулей-индикаторов для идентификации транспортных средств и контроля доступа на объекты повышенной безопасности
Разработана интегральная КМОП-схема приемного тракта системы СВЧ идентификации. Микросхема представляет приемопередатчик радиосигналов с линейной частотной модуляцией для считывания кода метки на поверхностных акустических волнах. В состав интегральной схемы входят блоки ЛЧМ генератора, смесителя, частотно-избирательного устройства, усилителя и дельта-сигма модулятора. Опытные образцы кристаллов изготовлены по технологии компании UMC с минимальным разрешением 180 нм.
Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы
Разработана и экспериментально исследована интегральная схема фазовращателя СВЧ диапазона частот с уменьшенной погрешностью установки фазы на основе кремниевой КМОП-технологии для приемо-передающих трактов телекоммуникационных систем. Схема построена на основе векторного сложения с использованием полифазного RC-фильтра с небалансным входом и возможностью калибровки для минимизации влияния разброса технологических параметров. Кристалл интегральной схемы изготовлен с привлечением компании «Микро- и наноэлектронный научный центр» (IMEC), Левен, Бельгия.
Разработка микроэлектронных IP блоков системы мониторинга высокотемпературных объектов»
Объектом исследования являлись высокотемпературные IP блоки для построения интерфейсной части датчика системы мониторинга и контроля состояния двигателя. Проводились разработка и изготовление по технологии «кремний-на-изоляторе» библиотеки высокотемпературных (до 200 град.С) интегральных схем. Кристаллы микросхем были изготовлены на полупроводниковой фабрике X-Fab в Германии в рамках международной программы Europractice. В результате исследования получены экспериментальные образцы IP блоков интегральных схем предварительного усилителя, ограничивающего фильтра на переключаемых конденсаторах, аналого-цифрового преобразователя, делителя частоты и источника опорного напряжения, термоэлектрических генераторов. (подробнее)
Разработка фазоамплитудного манипулятора
Разработана интегральная схема фазоамплитудного манипулятора с использованием КМОП-технологии компании UMC с минимальным разрешением 180 нм. Полоса рабочих частот фазоамплитудного манипулятора от 2,7 до 3,1 ГГц,.
Low loss phase shifter design and simulation for the beamformer circuit of 5G wireless systems
Совместный проект с компанией Huawei. Представлены современные разработки в области проектирования фазовращателей для применения в системах 5G. Выделены классы фазовращателей переключаемого типа и фазовращателей отражательного типа, которые в наибольшей степени отвечают требованиям, предъявляемым к устройствам для работы в системах 5G. Показано, что указанные типы фазовращателей могут быть реализованы в дискретном и интегральном исполнении. Фазовращатели, выполненные по интегральной технологии (например, GaN технологии) обеспечивают минимизацию габаритов устройства.
