Выпуск 2, 2014 г.

Методы схемотехнического моделирования КМОП СБИС с учетом радиации

К.В. Зольников, В.А. Скляр, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова

Рассмотрены вопросы схемотехнического моделирования. В качестве базовых средств используется разработанный пакет, который был модифицирован с учетом особенностей схем КМОП БИС, была также проведена модификация моделей активных элементов с учетом радиационных воздействий. Для повышения скорости расчета выбран модифицированный метод Бройдена, учитывающий особенности матриц проводимостей и базовых элементов КМОП БИС.
Ключевые слова: схемотехническое моделирование, КМОП БИС, алгоритм.

Метод и алгоритм поиска дефектов для радиационно-стойких микросхем

К.В. Зольников, В.А. Скляр, В.П. Крюков, А.В. Ачкасов, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова

Рассмотрен метод поиска дефектов в функциональных элементах БИС. Приводится алгоритм поиска дефектов. Используется функциональный подход для реализации набора теста, который можно интерпретировать как активизацию пути от какого-либо информационного источника (входа или внутреннего регистра) до приемника информации (выхода или внутреннего регистра) и проверку этого пути.
Ключевые слова: алгоритм, БИС, метод поиска дефектов.

Метод расчета тока ионизации для учета излучения в САПР сквозного проектирования СБИС

К.В. Зольников, В.А. Скляр

Рассмотрены вопросы моделирования тока ионизации при воздействии импульсного радиационного воздействия. Ток ионизации получен для современных топологических норм, поэтому учитываются краевые эффекты. Выражение получено с учетом температуры среды.
Ключевые слова: СБИС, ионизационный ток, САПР, ионизирующее излучение, температура.

Проблемы моделирования воздействия космического излучения на элементную базу

К.В. Зольников, В.А. Скляр, С.А. Евдокимова

Рассмотрены проблемы моделирования космического воздействия в пакете САПР Cadence Design System. Показано что моделирование радиационных эффектов может быть осуществлено на функциональном, схемотехническом и физическом уровне проектирования. Для этого используются модели элементов, которые расширяются за счет учета радиационной составляющей.
Ключевые слова: элементная база, проектирование БИС, космическое пространство.

Влияние приложенного напряжения на токи утечки вакуумных коммутирующих устройств при воздействии импульсного гамма-излучения

А.С. Петров

Представлены результаты исследования влияния приложенного напряжения на различные типы вакуумных коммутирующих устройств (ВКУ) при воздействии ионизирующих излучений. Исследованы вольт-амперные характеристики ВКУ в зависимости от мощности дозы.
Ключевые слова: вакуумные коммутирующие устройства, токи утечки, гамма-излучение.

Исследование высоковольтных вакуумных конденсаторов при воздействии импульсного гамма-излучения

А.С. Петров

Представлены результаты исследования изменения сопротивления изоляции мощных высоковольтных вакуумных конденсаторов переменной ёмкости при воздействии импульсного гамма-излучения. Расчетно-экспериментальным методом определены уровни бессбойной работы конденсаторов.
Ключевые слова: вакуумные конденсаторы, сопротивление изоляции, импульсное гамма-излучение.

Аппаратура контроля дозовых и одиночных эффектов

В.С. Анашин, В.В. Емельянов, А.П. Полинкин, А.Г. Базь, П.В. Бинюков

Рассмотрено влияние ионизирующего излучения космического пространства на радиоэлектронную аппаратуру космических аппаратов. Проведен анализ электронно-компонентной базы для отладки и изготовления аппаратуры контроля дозовых и одиночных эффектов, рассмотрены испытания аппаратуры. Описан алгоритм и принцип работы датчика интегральной накопленной дозы, сигнализатора тяжелых заряженных частиц и протокол обмена данными составных частей аппаратуры.
Ключевые слова: радиационное воздействие, контроль радиационных эффектов, космический аппарат «Спектр-УФ».

К вопросу эффекта низкой мощности дозы ионизирующего излучения в планарных биполярных транзисторах

Г.П. Руднев, К.В. Литвицкий, Н.Г. Гамзатов

Эффект низкой мощности дозы в планарных биполярных транзисторах рассмотрен с позиции разработчиков аппаратуры для космических аппаратов и возможности использования показателей стойкости, полученных при высоких мощностях дозы, при проведении работ по обеспечению радиационной стойкости аппаратуры.
Ключевые слова: гамма-излучение, биполярный транзистор, низкая мощность дозы.

О необходимости коррекции документов, регламентирующих испытания моп-приборов по дозовым эффектам с учётом эффекта низкой мощности дозы

Г.П. Руднев, К.В. Литвицкий, Н.Г. Гамзатов

Проанализированы показатели стойкости по дозовым эффектам МОП-приборов в зависимости от мощности дозы ионизирующего излучения (ИИ) для различных групп приборов по показателям стойкости. Показаны отсутствие в документах, регламентирующих оценку стойкости по дозовым эффектам МОП-приборов при воздействии ИИ, адекватного отражения реальных процессов развития отказов и необходимость коррекции этих документов.
Ключевые слова: МОП-приборы, нормативные документы, низкая мощность дозы.

Неаддитивность деградации светодиодов на основе гетероструктур AlGaAs при комбинированном облучении быстрыми нейтронами и электронами

П.В. Рубанов, А.В. Градобоев

Установлено, что при облучении быстрыми нейтронами и электронами по отдельности снижение мощности излучения светодиодов на основе гетероструктур AlGaAs происходит в два этапа. На первом этапе происходит снижение мощности излучения вследствие перестройки, имеющейся дефектной структуры, а на втором этапе – вследствие введения чисто радиационных дефектов. При комбинированном облучении проявляется неаддитивность деградации мощности излучения светодиодов. Предварительное облучение быстрыми нейтронами приводит к снижению вклада первого этапа в общий процесс деградации при последующем облучении электронами, а предварительное облучение электронами приводит к восстановлению мощности излучения на первом этапе процесса деградации при последующем облучении нейтронами.
Ключевые слова: светодиод, гетероструктура AlGaAs, деградация, нейтроны, электроны, радиационная стойкость, облучение.

Оценка экпоненциальной радиационно-передаточной характеристики по отклику изделия на воздействие ионизирующего излучения импульсных моделирующих установок

В.С. Фигуров

Рассмотрены методы определения экспоненциальной радиационно-передаточной характеристики изделий электронной техники по отклику этих изделий на импульс излучения импульсных моделирующих установок типа РИУС-5. Методы применимы к изделиям, отклик которых на воздействие импульса излучения спадает после окончания этого импульса по экспоненциальному закону.
Ключевые слова: отклик изделия на импульс излучения, экспоненциальная радиационно-переда-точная характеристика.

Исследования характеристик импульсов излучения установки «Электроника У-003» в режиме однократных импульсов и отработка методики испытаний изделий электронной техники на этой установке

В.С. Фигуров, В.В. Байков, В.В. Шелковников, А.А. Кондратенко, В.Г. Черепухин

Исследованы основные характеристики электронного излучения установки «Электроника У-003» в режиме генерации серии заданного числа одиночных импульсов. Показана возможность проведения испытаний изделий электронной техники на стойкость к воздействию импульсных ионизирующих излучений с заданным значением импульсной дозы при совместном использовании установки «Электроника У-003» и импульсных моделирующих установок типа РИУС-5. Проведена апробация испытаний на исследуемой установке в режиме генерации заданного числа импульсов с периодом ~4 мс.
Ключевые слова: установка «Электроника У-003», серия одиночных импульсов, испытания на стойкость с заданным значением дозы за импульс.

Методика испытаний изделий электронной техники на стойкость к импульсным ионизирующим излучениям с заданным значением дозы за импульс с использованием установок «Электроника У-003» и РИУС-5

В.С. Фигуров, В.В. Байков

Предложена методика проведения испытаний изделий электронной техники на стойкость к воздействию импульсных ионизирующих излучений с заданным значением импульсной дозы при совместном использовании установки «Электроника У-003» в режиме генерации заданного числа импульсов и импульсных моделирующих установок типа РИУС-5.
Ключевые слова: совместное использование установок РИУС-5 и «Электроника У-003», испытания с заданным значением дозы за импульс, эффективное время релаксации, пороговые сбои, время потери работоспособности, достоверность испытаний.

Отработка монитора выхода излучения установки РИУС-5 и его приложения

В.С. Фигуров, В.В. Байков, В.В. Шелковников, Н.С. Больных, А.В. Стулов

Разработан монитор выхода излучения установки РИУС-5 в составе четырех диодов SF38, предварительно облученных на установке № 40 с флюенсом нейтронов Ф_0,1 = 1,2·10¹⁵ см^-2. Конструкция монитора предусматривает минимизацию зависимости его выходного сигнала от нестабильности углового распределения излучения и от загрузки поля излучения испытываемыми образцами. Монитор позволяет определить распределение поля излучения установки и его воспроизводимость, оперативно получать предварительную оценку уровней излучения в заданной точке поля, контролировать спектральный состав излучения, грубые промахи дозиметрии и т.д.
Ключевые слова: моделирующая установка РИУС-5, монитор выхода излучения, приложения монитора при дозиметрическом сопровождении испытаний.

Экспериментальная оценка вариации эффективности излучения установки РИУС-5 в пределах её испытательного бокса

В.С. Фигуров, В.В. Байков, В.В. Шелковников, Н.С. Больных, А.В. Стулов

Проведена экспериментальная оценка изменения эффективности фотонного излучения в боксе импульсной моделирующей установки РИУС-5 для кремниевых изделий при удалении точки облучения от мишени установки. Изменения эффективности излучения при удалении от мишени до точки Z = 106 см не превышают 10 % и лежит в пределах случайных погрешностей измерений. Определены направления дальнейших исследований.
Ключевые слова: установка РИУС-5, вариации эффективности фотонного излучения.

Влияние предварительного облучения на изменение спектра пропускания подложки под действием молекулярных потоков

Р.Х. Хасаншин, В.И. Костюк, Л.С. Новиков, И.Б. Винтайкин, А.П. Шахорин

Экспериментально исследовано влияние предварительного электронного облучения подложек из стекла К-208 на последующее осаждение на них продуктов термостимулированного газовыделения полимерного композита. Плотность потока электронов варьировалась в диапазоне 1·10¹⁰-2·10¹¹см^-2·с^-1 при энергии частиц 20 кэВ. Показано, что облучение приводит к модификации поверхности подложки, обусловленной отжигом дефектов и электростатическими разрядами в её приповерхностном слое. Установлено, что от плотности потока электронов зависит тип электростатического разряда, во многом определяющего характер модификации поверхности подложки, стимулирующей рост загрязняющих плёнок под действием молекулярных потоков.
Ключевые слова: космический аппарат, защитные стекла солнечных батарей, электронное облучение, электростатические разряды, спектр пропускания.