1
УДК 621.382
К вопросу о надежности радиоэлектронных средств
на наноприборах
© Н.А. Ветрова, Е.А. Скороходов, В.Д. Шашурин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Устройства наногетероструктурной электроники позволяют получить совершенно
новые, ранее недостижимые свойства РЭС. Принцип работы таких устройств
основан на квантоворазмерных эффектах в наноразмерных слоях составляющих
их полупроводниковых гетероструктур. Одна из основных проблем, сдерживающих
широкое применение указанных изделий в различных радиоэлектронных системах,
состоит в недостаточном уровне их надежности (гамма-процентная наработка,
согласно опубликованным данным, составляет «четыре девятки» 3–4 года). Это
недостаточно для РЭС, используемых в тех областях приборостроения, где цена
отказа чрезвычайно велика. Так, для авиационного приборостроения необходимы
приемные и передающие устройства с гамма-процентной наработкой в два раза
большей, для космической отрасли — в три-четыре раза. В связи с чем, актуальным
и важным является вопрос обеспечения надежности таких приборов. Авторами
разработана математическая модель и алгоритм проведения конструкторско-
технологической оптимизации радиоэлектронных средств нового поколения на
базе приборов, функционирующих на квантоворазмерных эффектах в их полупро-
водниковых гетероструктурах, по критерию их надежности. Показано, что выбор
рациональных конструкторско-технологических решений позволяет обеспечить
заданный уровень надежности этих изделий.
Ключевые слова:
нанотехнологии, наноприборы, надежность, конструкторско-тех-
нологическая оптимизация, радиоэлектронные средства нового поколения, приборы
на квантоворазмерных эффектах, полупроводниковые гетероструктуры.
Тенденции развития радиоэлектронных средств (РЭС) связи и вы-
текающие отсюда изменения требований к функциональным модулям
изделий актуализируют не только вопрос миниатюризации радиоэлек-
тронных систем связи, но и проблему перехода на более высокие рабо-
чие частоты, поиска пути расширения полосы пропускания узлов при-
емных и передающих устройств.
Обеспечить указанные требования позволяет использование
устройств наногетероструктурной электроники, принцип работы кото-
рых основан на квантоворазмерных эффектах в наноразмерных слоях,
составляющих их полупроводниковых гетероструктур. Действительно,
такие устройства позволяют получить совершенно новые, ранее недо-
стижимые свойства РЭС. Свойства наноструктур определяются явле-
ниями на их поверхности и на границах раздела фаз. Однако когда тол-
