DSA Faculty
API
← к списку преподавателей

Харитонов Игорь Анатольевич

Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Профиль на hse.ru ↗ тел.: +7 (495) 772-95-90 | 15214 | +7 (916) 314-04-61
Публикаций
115
Языков
1
Наград
7
Конференций
25
Профиль Публикации (115) Курсы (11)

Профессиональные интересы

SPICE моделированиерадиационные эффектыэлектро-тепловые эффектыэффекты старенияSPICE модели компонентов

Должности

  • Профессор — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Департамент электронной инженерии
  • Старший научный сотрудник — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Департамент электронной инженерии

Био

  • · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2012 году.
  • · Научно-педагогический стаж: 32 года.

Образование

  • 2025 · Доктор наук: Московский институт электронной техники, тема диссертации: Методы и средства создания SPICE-моделей активных компонентов ИС с учётом воздействия температуры, радиации и эффектов старения
  • 2002 · Ученое звание: Доцент
  • 1998 · Кандидат наук: Московский институт электронного машиностроения, специальность 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах», тема диссертации: разработка и исследование схемотехнических моделей элементов радиационно стойких МДП БИС
  • 1985 · Специалитет: Московский институт электронного машиностроения, специальность «Конструирование и производство электронно-вычислительной аппаратуры», квалификация «Инженер-конструктор-технолог ЭВА»
  • 1985 · Специалитет: Московский институт электронного машиностроения, факультет: АВТ, специальность «Конструирование и производство ЭВА»

Награды и поощрения

  • · Благодарность НИУ ВШЭ (январь 2026)
  • · Почётная грамота Московского института электроники и математики им. А.Н. Тихонова НИУ ВШЭ (апрель 2022)
  • · Почетная грамота НИУ ВШЭ (март 2022)
  • · Благодарность проректора НИУ ВШЭ (октябрь 2018)
  • · Надбавка за академическую работу (2017–2018, 2016–2017)
  • · Надбавка за публикацию в международном рецензируемом научном издании (2018–2019)
  • · Лучший преподаватель — 2016–2018

Гранты и проекты

  • — · на соискание учёной степени кандидата наук

Конференции (25)

Показать все
  • · 2018: XVIII Научно-практический семинар «Проблемы создания специализированных радиационно-стойких СБИС на основе гетероструктур» (Нижний Новгород). Доклад: Отечественная библиотека моделей МОП-транзисторов для расчетов КМОП БИС с учетом радиации и температуры
  • · 2018: XVII Всероссийская научно-техническая конференция «Электроника, микро- и наноэлектроника» (Владимирская область, г. Суздаль). Доклад: Экспериментальное исследование и моделирование ВАХ субмикронных МОП-транзисторов в диапазоне температуры -200…+300°C
  • · 2018: Международный форум «Микроэлектроника-2018». 4-я Международная научная конференция «Электронная компонентная база и микроэлектронные модули» (Крым, г. Алушта). Доклад: Принципы разработки библиотек SPICE моделей электронных компонентов для ответственных применений отечественного производства
  • · 2018: Международный форум «Микроэлектроника-2018». 4-я Международная научная конференция «Электронная компонентная база и микроэлектронные модули» (Крым, г. Алушта). Доклад: Моделирование сбоев в КНИ/КНС КМОП-схемах с использованием универсальной SPICE-модели
  • · 2017: XVII научно-практический семинар «Проблемы создания специализированных радиационно-стойких СБИС на основе гетероструктур» (Нижний Новгород). Доклад: Характеризация элементов высокотемпературных КМОП ИС
  • · 2017: XVI Всероссийская научно-техническая конференция «Электроника, микро- и наноэлектроника» (Владимирская область, г. Суздаль). Доклад: Определение параметров SPICE-моделей МОПТ при низких температурах (до минус 200°C)
  • · 2017: XVI Всероссийская научно-техническая конференция «Электроника, микро- и наноэлектроника» (Владимирская область, г. Суздаль). Доклад: Подсистема схемотехнического проектирования КМОП БИС с учётом совместного влияния радиационных и тепловых эффектов
  • · 2017: XVI Всероссийская научно-техническая конференция «Электроника, микро- и наноэлектроника» (Владимирская область, г. Суздаль). Доклад: Моделирование сбоев в КНИ/КНС КМОП-схемах с использованием универсальной SPICE-модели
  • · 2016: The IEEE Latin-American Test Symposium (LATS-2016) (Фос-ду-Игиасу). Доклад: Fault Simulation in Radiation-Hardened SOI CMOS VLSIs using Universal Compact MOSFET Model
  • · 2016: 19-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Радиационная стойкость электронных систем» «СТОЙКОСТЬ-2016» (Лыткарино). Доклад: Моделирование сбоеустойчивости КМОП КНИ ячеек памяти при воздействии отдельных тяжелых частиц при повышенной температуре (до 300oС)
  • · 2016: 19-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Радиационная стойкость электронных систем» «СТОЙКОСТЬ-2016» (Лыткарино). Доклад: Моделирование радиационно-стимулированного тиристорного эффекта в инверторе, выполненном по КМОП-технологии
  • · 2016: Международный форум «Микроэлектроника-2016». 2-я научная конференция «Интегральные схемы и микроэлектронные модули» (Крым, г. Алушта). Доклад: Исследование характеристик КНИ МОП-транзисторов высокотемпературных ИС (до 300°С) при уменьшении размеров до 0,18 мкм
  • · 2016: 24th Telecommunications Forum (Белград). Доклад: Simulation of CMOS IC’s Waveforms Distortions in PCB Traces with Account for Radiation Effects
  • · 2016: XVI ежегодный международный научно-практический семинар «Проблемы создания специализированных радиационно-стойких СБИС на основе гетероструктур» (Нижний Новгород). Доклад: Исследование характеристик КМОП КНИ транзисторов с длиной канала 0.18…0.6 мкм в диапазоне температур до 300°С
  • · 2015: EUROSOI-ULIS2015 2015 Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon Bologna, Italy, IEEE, 2015 (Bologna). Доклад: SOI/SOS MOSFET Universal Compact SPICE Model with Account for Radiation Effects
  • · 2015: Всероссийская научно-техническая конференция «Радиационная стойкость электронных систем» («СТОЙКОСТЬ») (Лыткарино, Московская обл.). Доклад: Определение параметров SPICE и IBIS моделей ЭКБ для учета эффектов радиационных воздействий на основании результатов измерения их характеристик
  • · 2015: The 13th International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (Пиза). Доклад: Analysis of temperature-current rise in modern PCB traces by means of thermography
  • · 2015: VIII-th International Workshop NDT in Progress (Прага). Доклад: Non-destructive Testing of Electronic Components Overheating Using Infrared Thermography
  • · 2015: Международная конференция «Микроэлектроника 2015», «Интегральные схемы и микроэлектронные модули – проектирование, производство и применение» (Сочи). Доклад: Моделирование КНИ МОП-транзисторов для высокотемпературных КМОП интегральных схем (до 300°С)
  • · 2015: ХIV Всероссийская научно-техническая конференция «Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА» (Москва). Доклад: Учёт влияния импульсного ионизирующего воздействия в SPICE-моделях биполярных транзисторов и диодов
  • · 2015: ХIV Всероссийская научно-техническая конференция «Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА» (Москва). Доклад: Определение параметров SPICE-моделей биполярных транзисторов в диапазоне температуры (–60 °C … +125 °C)
  • · 2015: International conference "Science in the modern information society IV" (North Charleston). Доклад: Unified compact model for power BJTs to account for selfheating effects in IC and PCB design process.
  • · 2014: The International Conference On Advances in Computer Science and Electronics Engineering (Куалу-Лумпир). Доклад: K. O. Petrosyants, I. A. Kharitonov, P.A. Kozynko, N.I. Ryabov, Multilevel System for Thermal Design, Control and Management of Electronic Components
  • · 2014: III Международная научно-практическая конференция Инновационные информационные технологии (Прага). Доклад: EXPANDING COMMERCIAL SPICE POSSIBILITIES IN THE FIELD OF EXTREME ENVIRONMENT ELECTRONICS DESIGN BY USING NEW BJT AND MOSFET MODELS WITH ACCOUNT FOR RADIATION INFLUENCE
  • · 2014: The International Conference On Advances in Computer Science and Electronics Engineering (Куалу-Лумпир). Доклад: Multilevel System for Thermal Design, Control and Management of Electronic Components

Идентификаторы исследователя

Публикации (115)

Электротепловое моделирование мощных схем с использованием ПО Python SPICE

2025 · ARTICLE · ru

Отработан алгоритм ускоренного получения электротепловых характеристик силовых схем с помощью ПО Python. Приведены результаты электротепловых расчетов для ряда силовых схем с ускоренным процессом получения их тепловых характеристик с использованием стандартного маршрута электротеплового SPICE-анализа.

DOI ↗ PDF ↗

Features of TCAD and SPICE Simulation of a Charged Particle Impact into a 6T SRAM Cell Manufactured Using the CMOS 28-nm Technology Node

2024 · ARTICLE · en

With a decrease in the size of transistors, the conditions arise when the impact of one particle affects several transistors in the composition of a memory cell. Therefore, during simulation it is not sufficient to take into account one transistor directly hit by a particle. In this study, a full-size 3D model of two n-channel transistors that are part of a 6T memory cell in which the charged particle enters is considered. A particle impact simulation procedure is proposed that makes it possible to calculate the current pulse after the impact in a TCAD simulator and the response of memory cell circuit to an impact in a SPICE simulator using SPICE models. This procedure allows combining the advantages of the TCAD and SPICE calculations and achieve consistency between accuracy and the speed of simulation. The issues of determining the parameters of the TCAD model of a particle impact, the occurrence of a current pulse after a particle impact near a transistor in the on state, and the influence of the current of this transistor on the operation of a memory cell are considered. A technique of specifying the complex distribution profiles of charge carriers induced by particle impact in a TCAD simulator is proposed. Several cases of particle impact with different linear energy transfer (LET) values are simulated and an example of determining the critical LET value for a 6T SRAM cell with a design code of 28 nm is shown. The tailored parameters of the physical structure of the transistor make it possible to simulate the characteristics of transistors manufactured using the 28-nm CMOS technology node.

DOI ↗ PDF ↗

Анализ влияния радиационных эффектов на характеристики операционного усилителя с использованием универсальной SPICE-RAD-модели биполярных транзисторов

2024 · ARTICLE · ru

Операционные усилители широко используются в электронных системах, к которым предъявляются требования по стойкости к воздействию ионизирующих излучений. В связи с этим у разработчика ИС возникает необходимость проводить схемотехническое моделирование с учетом радиационных факторов. Основной проблемой этого метода моделирования операционных усилителей является отсутствие в SPICE-подобных программах адекватных моделей биполярных транзисторов, учитывающих влияние разных видов излучения. Существующие SPICE-модели биполярных транзисторов позволяют учитывать влияние гамма-квантов и нейтронов и имеют ряд недостатков. В работе представлены модели операционных усилителей, реализованные на транзисторном уровне. Для схемотехнического моделирования операционных усилителей с учетом радиационных эффектов предложена универсальная SPICE-RAD-модель, адекватно описывающая характеристики биполярных транзисторов до и после воздействия различных видов радиации. Представлены результаты моделирования основных электрических характеристик двух типов операционных усилителей (аналоги AD829, uA741) до и после воздействия ионизирующего излучения в диапазоне доз до 2 Мрад и в диапазоне мощностей доз 0,1-50 рад/с. Разница между экспериментальными и смоделированными характеристиками операционных усилителей составляет не более 20 %.

DOI ↗ PDF ↗

Моделирование электротепловых переходных процессов в мощных электронных схемах на печатных платах с использованием программного обеспечения Comsol, Spice, «Асоника-ТМ»

2024 · ARTICLE · ru

Большие скачки температуры в структурах мощных полупроводниковых приборов при их включении и выключении существенно снижают надежность работы силовых схем. Широко используемые маршруты электротеплового моделирования тепловых схем имеют ряд недостатков: использование взаимосвязанных Spice-симуляторов электрических цепей и пакета 3D численного моделирования тепловых полей требует детального описания 3D-конструкций и больших затрат компьютерного времени; использование только Spice-подобных симуляторов электрических цепей для смешанного электротеплового моделирования требует создания электротепловых моделей силовых компонентов и значительных затрат процессорного времени из-за большой разницы в постоянных времени электрической и тепловой частей. В работе предложена и реализована усовершенствованная схема многоуровневого автоматизированного электротеплового моделирования мощных электронных компонентов с использованием программного обеспечения Comsol на уровне полупроводниковых приборов, Spice-моделирования на уровне принципиальных схем и системы «Асоника-ТМ» на уровне печатных плат. Описаны разработанные дополнительные программные средства для реализации предложенного маршрута, обеспечивающие автоматизацию процессов расчета мощностей компонентов мощных схем, передачи этих значений в пакет теплового моделирования и формирования электротепловых моделей компонентов схем. Корректность рассматриваемой схемы моделирования подтверждена результатами тепловизионного анализа с помощью инфракрасной камеры. Эффективность предложенной методологии продемонстрирована на примере реальной конструкции печатной платы силовой схемы, содержащей мощные МОП-транзисторы, для управления мощным шаговым двигателем. В анализируемой схеме выявлен возможный тепловой отказ выходных ДМОП-транзисторов вследствие их перегрева. Для улучшения условий снижения значений их температуры предложено использовать более крупный радиатор с меньшим тепловым сопротивлением.

DOI ↗ PDF ↗

Оценка средствами TCAD стойкости ячеек памяти СОЗУ к воздействию ОЯЧ при уменьшении проектных норм до 28 нм

2024 · ARTICLE · ru

В статье представлена комбинированная TCAD-SPICE-модель для оценки стойкости ячеек памяти к удару одиночного ядра частицы (ОЯЧ), в которой учитываются физические параметры транзисторов, схемотехника ячейки памяти и параметры ударяющей частицы. Модель и программные средства откалиброваны для технологий КМОП с проектными нормами 90 нм, 65 нм. В работе приведены оценки стойкости ячеек памяти с разными проектными нормами 90-28 нм, оценки влияния параметров транзисторной структуры на стойкость и даны рекомендации по выбору параметров топологии и режима питания транзисторов для повышения стойкости к удару ОЯЧ. Результаты моделирования подтверждены результатами испытаний.

DOI ↗ PDF ↗

Реализация цифровых двойников для мощных МОП-транзисторов с помощью ПО Python

2024 · ARTICLE · ru

В работе описана программа на языке Python, реализующая цифровые двойники мощных МОП-транзисторов. Описаны структура и интерфейс этой программы, воспроизводимые статические, динамические и тепловые характеристики МОПТ, другие возможности программы. Возможности программы продемонстрированы на примере отечественных мощных МОП-транзисторов 2П829Д и 2П782Ж1.

DOI ↗ PDF ↗

Multi-level Electro-Thermal Simulation of Power PCB Electronic Modules for Motor Driving

2023 · ARTICLE · en

A scheme of automated multi-level electro-thermal modeling of power PCB modules using software tools Comsol at the device construction level, SPICE tool at the circuit level, and Asonika-TM tool at board level was proposed to improve the conventional design approach. The effectiveness of the proposed methodology is demonstrated in the example of electro-thermal analysis of real power MOSFET driver circuit realized on PCB.

DOI ↗ PDF ↗

Программно-аппаратный комплекс для определения параметров SPICE-моделей электронных компонентов для гражданских и специальных применений

2023 · ARTICLE · ru

Описан программно-аппаратный комплекс для исследования характеристик и определения параметров SPICE-моделей полупроводниковых приборов и компонентов ИС/БИС, работающих в условиях воздействия различных видов радиации и температуры в сверхшироком диапазоне.

DOI ↗ PDF ↗

Cквозное электротепловое моделирование мощных электронных схем на печатных платах с помощью программных средств Comsol, SPICE, «Асоника-ТМ»

2023 · ARTICLE · ru

Описан набор разработанных программных и информационных средств для обеспечения сквозного электротеплового моделирования мощных электронных схем на печатных платах с помощью программных средств Comsol, SPICE, «Асоника-ТМ». Представлены примеры сквозного электротеплового моделирования и тепловизионного анализа мощной электронной схемы на печатной плате с использованием вышеупомянутых программных средств.

DOI ↗ PDF ↗

Особенности TCAD-SPICE-моделирования удара заряженной частицы в 6T-ячейку статической памяти, изготовленную по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм

2023 · ARTICLE · ru

С уменьшением размеров транзисторов возникают условия, когда удар одной частицы затрагивает сразу несколько транзисторов в составе ячейки памяти. Вследствие этого при моделировании недостаточно учитывать один транзистор, в который непосредственно попадает частица. В работе рассмотрена полноразмерная 3D-модель двух n-канальных транзисторов, являющихся частью 6T-ячейки памяти, в которую ударяет заряженная частица. Предложен способ моделирования удара частицы, который позволяет рассчитать в TCAD-симуляторе импульс тока после удара, а в SPICE-симуляторе с применением SPICE-моделей – реакцию схемы ячейки памяти на удар. Данный способ дает возможность объединить преимущества TCAD- и SPICE-расчетов и добиться соответствия между точностью и скоростью проведения моделирования. Рассмотрены вопросы определения параметров TCAD-модели удара частицы, возникновения импульса тока после удара частицы рядом с транзистором во включенном состоянии, а также влияния тока этого транзистора на работу ячейки памяти. Предложен прием задания в TCAD-симуляторе сложных профилей распределения носителей заряда, индуцированных ударом частицы. Проведено моделирование нескольких случаев удара частиц с разными значением LET (Linear Energy Transfer) и показан пример определения критического значения LET для 6T-ячейки статической памяти с проектными нормами 28 нм. Подобранные параметры физической структуры транзистора позволяют моделировать характеристики транзисторов, произведенных по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм.

DOI ↗ PDF ↗

Курсы (11)