Выпуск 4, 2012 г.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНЫХ ИОНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В КРЕМНИЕВЫХ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ С ТОНКОЙ БАЗОЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФОТОННОГО ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

А.С. Пузанов, С.В. Оболенский

Предложена аналитическая модель переходных ионизационных процессов в биполярных транзисторах с тонкой базой при воздействии фотонного излучения с учетом баллистического предела скорости неосновных носителей заряда. Теоретически показано, что с уменьшением толщины базы зависимость амплитуды ионизационного тока от коэффициента диффузии исчезает.
Ключевые слова: биполярный транзистор, баллистический перенос носителей заряда.

ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗА ВОЛЬТ-ФАРАДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРОВ ШОТТКИ ПРИ ОЦЕНКЕ УРОВНЯ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ

Е.С. Оболенская, Е.А. Тарасова, С.В. Оболенский

Предложена методика измерения и анализа вольт-фарадных характеристик полевых транзисторов с затвором Шоттки. По полученным данным рассчитывался профиль распределения концентрации доноров в канале транзистора с использованием двумерной модели. Был рассчитан профиль концентрации доноров после воздействия фактора 7.И1.
Ключевые слова: полевой транзистор, вольт-фарадная характеристика, профиль концентрации доноров, радиационная стойкость.

ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Е.А. Тарасова, Е.С. Оболенская, С.В. Оболенский

Предложена аналитическая модель расчета тепловых параметров транзистора. Проведено моделирование радиационной стойкости мощного СВЧ транзистора Шоттки.
Ключевые слова: полевой транзистор, тепловые поля, аналитическая модель.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА ИЗДЕЛИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ С ПОМОЩЬЮ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

В.И. Ванин

Рассмотрены способы моделирования воздействия ионизирующего излучения низкой интенсивности на изделия полупроводниковой электроники методами однократного и многократного циклического воздействия «облучение-отжиг». Предложен экспериментально-расчётный способ определения параметров воздействующих факторов в этих методах.
Ключевые слова: ионизирующее излучение, доза отказа, радиационные дефекты.

О МОДЕЛИ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕДАЧ ЭНЕРГИИ ИОНОВ ПРИ ОБСУЖДЕНИИ РАДИАЦИОННЫХ ОДИНОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ В ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЕ

А.Г. Кадменский, Л.П. Степаненкова, Н.Г. Чеченин

Рассмотрена природа ограниче­ний концепции линейной передачи энергии при рассмотрении радиационных одиночных эффектов в элементах электронной компонентной базы бортовой аппаратуры, включая эффекты ядерных реакций и кристалличности полупроводника.
Ключевые слова: ЛПЭ-концепция, радиационные одиночные эффекты, электронная компонентная база, космический аппарат.

В.С. Анашин, П.А. Чубунов, Н.Г. Радовский, И.И. Шагурин, А.В. Лебедев, В.Н. Сурнин, А.А. Романенко

ОЦЕНКА СРОКОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ATmega128 ПРИ СОВМЕСТНЫХ ДОЗОВЫХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

C целью оценки сроков функционирования микроконтроллеров ATmega128 в составе электронной аппаратуры космических аппаратов проведены радиационные испытания микроконтроллеров этого семейства на созданном ОАО «НИИ КП» испытательном стенде на базе моделирующих установок ФГУП «НИИП». В данном цикле испытаний исследовалось также совместное влияние температуры и ионизирующих излучений на работоспособность микроконтроллеров.
Ключевые слова: микроконтроллер, электрический режим, испытания.

ОПТИЧЕСКИЙ ОТКЛИК ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ НА ИМПУЛЬСНОЕ РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

В.П. Шукайло, О.В. Ткачёв, С.М. Дубровских, Н.В. Басаргина, И.В. Ворожцова

Представлены результаты исследования характеристик полупроводниковых лазерных диодов, выполненных на основе GaAs и GaN, непосредственно в момент и после воздействия гамма-нейтронного импульса реактора ЭБР-Л.
Ключевые слова: лазерный диод, реактор, гамма-нейтронное излучение, исследование.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ КМОП ИМС ПОСЛЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ

В.Д. Попов, Чжо Ко Вин, П.А. Чубунов

Представлены экспериментальные результаты радиационных испытаний, и сделана оценка изменения параметров надежности КМОП ИМС после низкоинтенсивного воздействия ионизирующего излучения.
Ключевые слова: КМОП ИМС, низкоинтенсивное ионизирующее излучение, параметры надежности, кольцевые генераторы

БЕТА-ВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ ИЗОТОПА ⁶³Ni

Е.С. Пчелинцева, Б.М. Костишко, В.В. Светухин, В.М. Радченко, В.Д. Рисованый

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование бета-вольтаического эффекта кремниевых p-i-n-структур на основе изотопа ⁶³Ni различной активности. Создана модель бета-вольтаического элемента питания, учитывающая процессы генерации, рекомбинации, а также диффузионного и дрейфового переноса в области пространственного заряда. Сравнение экспериментальных данных и численных расчетов подтверждает достоверность модели при облучении электронами средних энергий от 5 до 40 кэВ. Для увеличения тока генерации на поверхность кремниевых диодов был нанесен люминофор ZnS легированный медью с концентрацией 0,1-1 %. Экспериментально доказано, что применение люминофора не приводит к увеличению генерации тока.
Ключевые слова: бета-вольтаический эффект, радиационно-стимулированная генерация тока, радиоизотопы, микроэлектромеханические системы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ «ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ – СТОЙКОСТЬ»

Н.Г. Буроменский

Рассмотрены вопросы, связанные с описанием применения радиоэлектронных систем при наличии поражающих действий. Основное внимание при таком описании уделяется трем аспектам: условиям применения радиоэлектронных систем, их структуре и характеру «взаимодействия» поражающей системы и объекта поражения. Дано описание динамики изменения состояний радиоэлектронной системы при поражающих действиях с использованием двух моделей: «поражающее действие – поле допуска» и «поражающее действие – стойкость». Приведена модель для оценки уровня стойкости радиоэлектронных средств.
Ключевые слова: радиоэлектронная система, условия применения, поражающее действие, поражающие факторы, стойкость, критериальные параметры.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ ИЗОТОПОВ Eu НА GaAs

М.С. Ермаков

Исследовано влияние гамма-облучения на инфракрасные диоды на основе арсенида галлия. Получены вольт-амперные характеристики диодов до и после облучения, преобразованные в зависимость приведенной скорости рекомбинации от напряжения. Проведен сравнительный анализ выделяемой на диодах мощности до и после облучения. Вычислены параметры локальных электронных состояний в запрещенной зоне.
Ключевые слова: арсенид галлия, гамма-облучение, радиационные дефекты, глубокие уровни, приведенная скорость рекомбинации, вольт-амперная характеристика.

ЭФФЕКТЫ ОДИНОЧНЫХ СОБЫТИЙ В МИКРОСХЕМАХ NOR- И NAND-FLASH ПАМЯТИ

А.И. Озеров, В.С. Анашин, В.В. Емельянов

Представлены метод и результаты регистрации одиночных событий в микросхемах перепрограммируемых запоминающих устройств типа NOR- и NAND-Flash при воздействии отдельных тяжелых заряженных частиц. Обсуждаются особенности возникновения одиночных событий в микросхемах NOR- и NAND-Flash памяти.
Ключевые слова: одиночный радиационный эффект, тяжелая заряженная частица, NOR-Flash, NAND-Flash, ускоритель заряженных частиц.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИОНИЗАЦИОННЫХ ДОЗОВЫХ НАГРУЗОК ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

А.С. Ватуев, В.В. Емельянов, А.И. Озеров, В.С. Анашин

Представлены результаты сравнительных экспериментальных исследований деградации порогового напряжения р-канальных МОП-транзисторов различных типов при воздействии гамма-излучения ⁶⁰Со и ионов ²²Ne и ¹³⁶Xe. На основании экспериментальных данных получены относительные коэффициенты эффективности ионизационных дозовых нагрузок для тяжелых заряженных частиц по отношению к гамма-излучению ⁶⁰Со.
Ключевые слова: поглощённая доза, линейные потери энергии, гамма-излучение, тяжелые заряженные частицы, выход заряда, колонная рекомбинация, пороговое напряжение.

МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СБОЕУСТОЙЧИВЫХ 8-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ТЗЧ

А.И. Яньков, В.А. Смерек, В.П. Крюков, В.К. Зольников, Д.М. Уткин

Рассмотрено влияние одиночных сбоев на работу цифровых устройств. Получен обобщенный критерий надежности для интегральных схем. С помощью методов экспертного анализа полученный критерий наложен на конкретные микросхемы, используемые на практике.
Ключевые слова: САПР, радиация, микросхема, тяжелые заряженные частицы, сбоеустойчивость.

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ И ОГРАНИЧЕНИЙ ПРИМЕНЕНИЯ СХЕМНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОТКАЗОВ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ БОРТОВОЙ АППАРТУРЫ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА

В.Г. Сиренко, В.Ю. Гришин, Н.Н. Зубов, Н.Г. Гамзатов

Рассмотрены этапы анализа чувствительности электрорадиоизделий (ЭРИ) блоков бортовой аппаратуры космического аппарата к отказам от заряженных частиц космического пространства с уточнением используемых на этапах критериев чувствительности блоков к этим отказам, в том числе с учётом их архитектур резервирования и с определением условий и ограничений применения схемной защиты ЭРИ от отказов.
Ключевые слова: бортовая аппаратура, космический аппарат, радиационная стойкость, электрорадиоизделия.

ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЗАПУСКА РАЗРЯДНИКОВ В ГЕНЕРАТОРАХ МАРКСА

А.М. Членов, Д.М. Иващенко, В.В. Кочергин, А.П. Метелёв, Н.Г. Мордасов, А.А. Фёдоров

Создан генератор высоковольтных наносекундных импульсов, предназначенный для синхронного запуска набора однотипных газовых разрядников в ступенях генератора Маркса. Генератор включает в себя источник зарядного напряжения 0-20 кВ, импульсный трансформатор с амплитудой импульсов 100-200 кВ и систему запуска генератора, обеспечивающую стабильность времени его срабатывания ±10 нс.
Ключевые слова: генератор, импульсный трансформатор, разрядник.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ВЫВОДНОГО УСТРОЙСТВА С ГЕТЕРОГЕННОЙ МИШЕНЬЮ-КОНВЕРТЕРОМ НА УСКОРИТЕЛЕ УИН-10

Д.М. Иващенко, Н.Г. Мордасов, А.М. Членов

Приведена конструкция и результаты использования модернизированного выводного устройства с гетерогенной мишенью на ускорителе УИН-10. Осуществлено разделение тока пучка ускоренных электронов от тока на выходе коаксиальной вакуумной линии (КВЛ). Определены энергетические характеристики импульсов на входе в КВЛ и на входе в мишень-конвертер, а также импеданс КВЛ и вакуумного диода.
Ключевые слова: ускоритель УИН-10, мишенный узел, тормозное излучение.

МОНИТОРИНГ СПЕКТРАЛЬНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОНОВ СИЛЬНОТОЧНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ

Н.Г. Мордасов, Д.М. Иващенко, А.В. Пономарёв, А.М. Членов

Проведен анализ процессов, ответственных за формирование энергетического спектра электронов в сильноточных импульсных ускорителях типа УИН-10 и ЛИУ-10. Показано, что мгновенный энергетический спектр пучка электронов, падающих на конвертер, может быть представлен монолинией с определённым приближением. Предложен оперативный метод определения энергетического спектра пучка электронов, основанный на измерениях тока пучка в зоне конвертера и мощности экспозиционной дозы непосредственно в зоне облучения образца. Приведена оценка погрешности определения энергии электронов.
Ключевые слова: импульсные ускорители, тормозное излучение, анализ.

ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОДОЗНЫХ ПЛОСКОСТЕЙ В ПОЛЕ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ УИН-10

А.П. Метелёв, Н.Г. Мордасов, А.А. Фёдоров, Н.И. Филатов

Для ускорителя электронов УИН-10 отработан режим формирования наносекундного импульса тормозного излучения, позволяющий на порядок уменьшить неравномерность мощности дозы тормозного излучения в плоскости облучения. Проведена экспериментальная проверка метода выравнивающих фильтров для заданной геометрии формирования источника тормозного излучения.
Ключевые слова: тормозное излучение, режим работы, испытания.

МЕТОДОЛОГИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ОБЪЕКТЕ НА ПРИМЕРЕ ЭНЕРГОБЛОКА АЭС

О.В. Сарылов, А.А. Свентицкий

Приведена методология мониторинга электромагнитной обстановки применительно к условиям реальной эксплуатации на электроэнергетическом объекте, на примере энергоблока АЭС. Приведены примеры измерения помех.
Ключевые слова: электромагнитная обстановка, электромагнитная совместимость, молниевые разряды, радиочастотные поля, системы контроля и управления.