Отзыв_оппонента_Румянцев К.Е. (Разработка конструкторско-технологических методов и средств повышения надёжности смесителей радиосигналов на основе резонансно-туннельных диодов)

В диссертационный Совет Д 212.141.18Московского государственного техническогоуниверситета им. Н.Э. БауманаОТЗЫВофициального оппонента доктора технических наук, профессораРумянцева К.Е. на диссертацию Макеева Мстислава Олеговича на тему:"Разработка конструкторско-технологических методов и средствповышения надёжности смесителей радиосигналов на основерезонансно-туннельных диодов", представленную на соискание ученойстепени кандидата технических наук по специальностям 05.11.14 –«Технология приборостроения» и 05.27.06 – «Технология и оборудованиедля производства полупроводников, материалов и приборовэлектронной техники»Актуальность темы диссертацииЗадача создания новых и совершенствования существующихрадиоэлектронных приборов различного функционального назначения можетбыть решена за счет перехода на принципиально новую элементную базу, втом числе и создаваемую на базе достижений в сфере нанотехнологий.

Вэтой связи нужно согласиться с утверждением автора о том, что благодаряуникальным свойствам резонансно-туннельного диода (РТД) становитсявозможным производство радиоэлектронных приборов нового поколения сулучшенными функциональными характеристиками. Это в полной мереотносится и к смесителю радиосигналов, базовому прибору информационныхрадиоэлектронных средств.Фактором, сдерживающим проектирование и производство такихприборов, является неопределенность по уровню их надежности.

А еслиучесть, что сферами применения указанных изделий является, в том числеавиационная и космическая техника, то решение задачи гарантированногообеспечения заданных заказчиком показателей надежности становится однойиз первоочередных.Таким образом, актуальность представленной на рецензию работы, вкоторой рассмотрены вопросы повышения надежности смесителейрадиосигналов на резонансно-туннельных диодах за счет разработки целогоряда конструкторско-технологических решений при их производстве, невызывает сомнения.Научная новизна полученных результатовОценивая рецензируемую работу, можно отметить, что основанные насистемном подходе и корректно проведенные теоретические иэкспериментальные исследования позволили получить диссертанту рядпринципиально новых результатов: от раскрытия физической сущностипроцессов, определяющих постепенные отказы смесителей радиосигналов на1резонансно-туннельныхдиодах,сучетомкоторойразработаныматематические модели и программно-расчетный комплекс dif2RTD, доразработки методик технической диагностики и прогнозированиянадежности смесителей и, наконец, конструкторско-технологическихметодов и средств, обеспечивающих заданный уровень надежностисмесителей радиосигналов на основе РТД.

Такая четкая причинноследственная связь отдельных научных выводов выгодно отличает даннуюработу.К наиболее значимым научным результатам, полученным автором,следует отнести: раскрытие физической сущности процессов, определяющихформирование постепенных отказов смесителей радиосигналов на основеРТД, в основе которых лежат особенности протекания деградационныхпроцессов как в наноразмерных полупроводниковых AlAs/GaAs резонанснотуннельных гетероструктурах, так и омических контактах резонанснотуннельных диодов. математическую модель деградационных процессов в РТД,позволяющую проводить оценку дрейфа ВАХ РТД в процессе эксплуатациии связанного с этим изменения выходных электрических параметровсмесителей радиосигналов, и, соответственно, прогнозировать надежностьсмесителей радиосигналов на основе РТД при различных конструкторскотехнологических решениях изделия. Модель формализована в виде двухчастных моделей: математической модели диффузии Al и Si в резонанснотуннельных гетероструктурах и математической модели диффузионногоразмытия структуры омических контактов. методику прогнозирования надежности смесителей радиосигналовна основе РТД, включающую в себя моделирование деградационныхпроцессов в РТД, его ВАХ и выходных электрических характеристиксмесителя радиосигналов на основе РТД.

Методика позволяет выбиратьрациональные конструкторско-технологические решения, обеспечивающиезаданный уровень надежности смесителей радиосигналов на основе РТД.Разработанные автором научные подходы к решению поставленныхприкладных задач в сфере технологии приборостроения провереныэкспериментально как в лабораторных, так и в производственных условиях.Научные выводы диссертанта заслуживают положительной оценки,поскольку основные теоретические положения, сформулированные вдиссертационной работе, доведены до инженерно-технического уровня,апробированы и частично реализованы на практике.Практическая значимость результатов исследованияПрактическая значимость работы не вызывает сомнений, ее основныенаучные положения прошли успешную апробацию на головномрадиотехническом предприятии, специализирующемся на разработкерадиоэлектронной аппаратуры для радиоэлектронной разведки и2радиоэлектронной борьбы авиационного, наземного и космическогобазирования – ФГУП ЦНИРТИ им.

академика А.И. Берга.К наиболее значимым с практической точки зрения результатам автораследует отнести разработку алгоритма выбора режимов технологическойоперации по изготовлению РТД, алгоритма выбора структуры омическихконтактов на этапе отработки технологии изготовления РТД, контрольноизмерительной операции контроля качества изготовления резонанснотуннельных гетероструктур и технологической операции селекциисмесительных РТД, которая позволяет в рамках технологического циклапроизводства смесителей радиосигналов определять численные значения какиндивидуальной, так и групповой надёжности РТД и смесителей на ихоснове, а также выполнять селекцию образцов по степени их надежности.Эти результаты позволяют целенаправленно влиять на качество инадежность РТД и смесителей радиосигналов на их основе.Оценка содержания и оформления диссертационной работыДиссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, спискаиспользуемой литературы и приложений.

Содержит 241 страницу, в томчисле 155 иллюстраций и 8 таблиц.В работе обоснована актуальность проведенных исследований, четкосформулированы цель, задачи и методы исследования. Показано влияниедеградационных явлений в структуре РТД и погрешностей его изготовленияна выходные электрические параметры смесителя радиосигналов. Проведеныэкспериментальные исследования влияния технологического процессаизготовлениянамодификациюсвойстврезонансно-туннельнойгетероструктуры и омических контактов смесительных РТД.

Это позволилоразработать комплекс конструкторско-технологических решений (на основеразработанных автором методик) по обеспечению заданной надежностисмесителей радиосигналов на основе РТД.Диссертация является законченной научно-квалификационной работой.Автореферат диссертации полно и точно отражает содержание диссертации.Качество оформления диссертации достаточно высокое.Достоверность и обоснованность основных положений диссертацииКорректность планирования, постановки и проведения экспериментов,а также справедливость полученных экспериментальных результатов невызывает сомнений.

Достоверность численных данных обеспечивается иподтверждается комплексом исследований с применением современнойаппаратуры, оборудования, средств вычислительной техники, а также. Крометого, достоверность обеспечивается за счет использования известных широкоприменяемых САПР, апробированных программных продуктов и методикрасчета и моделирования. Достоверность численных данных подтверждаетсяанализом литературных источников по проблеме (в частности покоэффициентам диффузии).3Апробация результатов диссертационной работыОсновные результаты работы были реализованы в рамках НИР и ОКР,проводимых на ФГУП ЦНИРТИ им. академика А.И.

Берга, а также в НИИРЛ и УИЦ НТ НМСТ МГТУ им. Н.Э. Баумана.Содержание диссертации в полной степени отражено в публикацияхавтора, датируемых 2010-2014 гг., неоднократно докладывалось на научныхконференциях и известно научной и технической общественности.Замечания1. Вназваниидиссертации«Разработкаконструкторскотехнологических методов и средств повышения надёжности смесителейрадиосигналов на основе резонансно-туннельных диодов» одним изключевых слов являются «методы».

Это предполагает разработку, покрайней мере, двух методов. В заключении по диссертации о разработанныхметодах речи нет. В то же время, глава 5 диссертации непосредственнопосвящена выбору конструкторско-технологических методов и средствповышения надежности смесителей радиосигналов на основе AlAs/GaAs РТДс использованием разработанного программно-расчетного комплексаdif2RTD, разработанных методик диагностики качества наноразмерныхAlAs/GaAsрезонансно-туннельныхгетероструктурнаосновеИК-спектральной эллипсометрии, оценки изменения ВАХ РТД поддействием деградационных процессов в его структуре и прогнозированиянадежности смесителей радиосигналов на основе РТД, а также результатовтеоретических и экспериментальных исследований.2. Цель научных исследований, по мнению диссертанта, являетсяповышение надёжности смесителей радиосигналов на основе резонанснотуннельных диодов.

Однако автор не акцентирует внимания на достижениипоставленной цели в «Заключение». Это тем более следовало выделить взаключении по работе, поскольку методика технической диагностики (п. 4) ипрогнозирование (п. 5) позволяют только констатировать надёжность.Это же замечание справедливо и для научной новизны, где определенылишь составляющие методов (физическая сущность и математическая модельпроцессов, комплекс методик технической диагностики, методикипрогнозирования надежности).3.

Представляется более правильным формулировать цель работы некак «повышение надежности», а как «достижение заданной надежности».Данное положение, собственно, и следует из приведённых автором в главе 1данных, показавших с одной стороны практически полное отсутствиеинформации о надежности таких приборов, с другой – сферу их применения– авиационная и космическая техника.4. В этой связи считаю, что п. 6 «Заключение» должен быть поставленна первое место и звучать как «Достижение заданной надежности смесителейрадиосигналов на основе резонансно-туннельных диодов достигается4комплекснымиспользованиемпредложенныхконструкторскотехнологических методов, средств и алгоритмов, а также разработанногопрограммно-расчётного комплекса dif2RTD и предложенных методикдиагностики и прогнозирования качества наноразмерных AlAs/GaAsрезонансно-туннельных гетероструктур на основе ИК-спектральнойэллипсометрии».5.

При формулировке научной новизны результатов работы чёткоопределено, какой эффект достигается, но отсутствует отличие отсуществующих подходов. Это важно, поскольку при формулированиинаучной новизны отсутствует понятие «впервые».6. В своей работе автор заявляет, что он разработал методику выборавариантов исполнения омических контактов, в то время как реальнорассматриваются исключительно AuGeNi омические контакты.7. В работе не определены предельные значения коэффициентовдиффузии Al и Si в GaAs, выше которых требуемая надежность смесителейрадиосигналов не обеспечивается.8. В программно-расчетном комплексе dif2RTD, позволяющемпрогнозировать надежность РТД и смесителей радиосигналов на их основе,не учитывается влияние токовой нагрузки.

Между тем, это влияние можетбыть значимым.Отмеченные недостатки незначительно сказываются на общемдостаточно высоком научно-техническом уровне диссертационной работы ине меняют её положительной оценки.ЗаключениеДиссертационная работа выполнена на актуальную тему, обладаетнаучной новизной, практической ценностью и полезностью, являетсязаконченной научно-квалификационной работой, в которой содержитсярешение актуальной научной задачи - оценки и обеспечения надежностисмесителей радиосигналов на основе РТД при их производстве, и имеетсущественное значение как для приборостроения (п.9 Положения), так и дляразвития страны в целом.Диссертационная работа полностью отвечает требованиям п.9«Положения о присуждении ученых степеней», а её автор Макеев МстиславОлегович заслуживает присуждения ученой степени кандидата техническихнаук по специальностям 05.11.14 – «Технология приборостроения» и 05.27.06– «Технология и оборудование для производства полупроводников,материалов и приборов электронной техники».Официальный оппонентдоктор технических наук, профессор,заслуженный работник высшей школы РФ,заведующий кафедрой «Информационная безопасность5TeJTeKoMMyHHKaTIHOHHbTXCHCTeM)llHcrlrryra KoMrrbrorepHbrxrexHonorl4fi I{ I{HQopMarlr4oHHofi6esonacHocrurrH)r(eHepHo-TexHoJrornqe cKov aKallele.[I1{vrynueepcurer".OfAOy B|IO "IOxstrrfi Seaep€IrrbHblfiyrl.

B. Ca4onar, I05142,A4pec: 344006,r. PocroB-Ha-Aony,Ter..:(863)244-09-94SnerrpoHHanroqra: info@sfedu.ruK.E. Pyuruqen18anrycra2014ro.qafloAnzcr npoQeccopaK.E. PyrvrmrqeBa3aBepf,ro.,{zp errop HHcrvrryr a KoMrbrorepHhrxrexHoJrorufiv nnQopMarluoHsofi 6esonacHocrrlr{H)r(eHepHo-TexHoJroruq ecKoft axaaevrvruIOxuoro Qe4epaJrbHoroyHprBepcurera,AoKToprexHzrrdcrnx HayK,AorIeHTf.E. Beceroe2014 roAa.