Например, Бобцов

Проектирование микроэлектромеханического логического элемента на основе гребенчатого резонатора

Аннотация:

Введение. КМОП-технология практически достигла физического предела уменьшения размеров транзисторов и обладает существенными эксплуатационными ограничениями при экстремальных температурах и ионизирующем излучении. В работе предлагается методика проектирования логических элементов на основе альтернативной технологии, использующей гребенчатые микроэлектромеханические резонаторы, работающие на бесконтактном принципе и перепрограммируемые в процессе эксплуатации. Метод. Предложена методика расчета геометрических параметров устройства с помощью аналитических выражений и с учетом технологических норм, необходимых для достижения заданных характеристик: собственной частоты колебаний резонатора (100 кГц) и коэффициента добротности (20) при атмосферном давлении. Основные результаты. Определены оптимальные геометрические параметры устройства, характеристики емкостных ячеек, влияющие на чувствительность устройства и добротность с учетом воздушного демпфирования. Точность расчетов достаточна для проектирования фотошаблонов без использования специализированного программного обеспечения. Разработана компактная модель логического микроэлектромеханического элемента, позволяющая проводить системный анализ динамических характеристик и реализовывать функционально полный набор логических операций. Обсуждение. Разработанный маршрут проектирования может применяться для создания логических микроэлектромеханических элементов с возможностью перепрограммирования в процессе работы и дальнейшего каскадирования таких устройств для построения сложных цифровых схем. Работа полезна разработчикам микроэлектромеханических акселерометров и гироскопов и предлагает альтернативный подход к созданию трехмерных моделей на основе библиотеки параметрических компонентов и генерации компактных моделей для системного анализа.

Ключевые слова:

Статьи в номере