Блок КМОП кэш оперативно запоминающего устройства (ОЗУ) 128×32 бит и блок многопортового ОЗУ (регистрового файла) 32×64 бит на основе ячеек DICE с увеличенным расстоянием между чувствительными узлами характеризуются пороговыми значениями энергии сбоя ячеек памяти 3,55-4,05 нДж при воздействии лазерных импульсов излучения. Эти значения в 20 раз превышают пороги сбоя блока 65-нм КМОП кэш и в 3,5 раза блока многопортового 65-нм КМОП ОЗУ (регистрового файла) на шести транзисторных ячейках памяти. В блоках ОЗУ на основе ячеек DICE отсутствуют многократные сбои в отличие от блоков ОЗУ на основе шеститранзисторных ячеек.

Представлены результаты экспериментальных исследований радиационной стойкости мощных n-канальных МОП-транзисторов IFP50N06 при воздействии гамма-излучения Со⁶⁰.

Исследовано влияние электронов с энергией 4 МэВ и гамма-излучения Co⁶⁰ на характеристики комплементарных биполярных транзисторов. Установлено, что воздействие флюенса электронов F_E = 3·10¹⁴ см^-2 вызывает спад максимальной величины коэффициента передачи тока βn-p-n-транзисторов на 50 %, p-n-p – на 65 %, уменьшение максимального значения граничной частоты f_T n-p-n-транзисторов на 12 %, p-n-p – на 4 %. При поглощенной дозе гамма-излучения D_G = 3 Мрад зафиксировано уменьшение β на 35 % для n-p-n-транзисторов, 53 % для p-n-p, f_T – на 10 % для n-p-n, 11 % для p-n-p.

Проблема обеспечения стойкости бортовой аппаратуры космических аппаратов (КА) на существующей элементной базе может быть решена уточнением локальных доз для отдельных электрорадиоизделий, использованием рациональной компоновки бортовой аппаратуры и установкой локальной дополнительной защиты. Поскольку масса КА критична, дополнительная защита приборов должна быть оптимальна. Следовательно, большое значение имеет точность расчета поглощенных доз. В данной работе предложен проект стенда для их измерения и построения геометрической модели блоков для использования в программах расчета локальных дозовых нагрузок.

Представлена разработанная модель биполярного кремниевого эпитаксиально-планарного n-p-n-транзистора на основе его эквивалентной схемы, позволяющая учитывать изменение параметров транзистора в ходе нейтронного облучения. Также приведены результаты моделирования работы схемы логического инвертора на основе данного транзистора при нейтронном облучении.

Рассмотрены вопросы создания элементной базы, необходимой для автоматизированного проектирования асинхронных и самосинхронных схем на примере разработки важных для данного класса устройств C-элементов. Предложены три варианта сбоеустойчивой реализации С-элемента на основе ячейки DICE.

Представлены результаты теоретического исследования влияния накопленной дозы радиации на вольт-амперные характеристики силовых полупроводниковых приборов на основе кремния. Показано, что в отличие от маломощных приборов, у которых действие радиации приводит к падению порогового напряжения и росту дифференциального сопротивления, пороговое напряжение силовых приборов под действием радиации, как правило, растёт, а дифференциальное сопротивление практически не меняется.

Приведена теоретическая оценка коэффициента полезного действия (КПД) источников электрического питания на основе различных структур бета-вольтаических элементов, использующих изотоп Ni-63. Для проведения оценки использовалась модель генерации носителей заряда в области пространственного заряда и результаты численного решения системы уравнений непрерывности и выражения для плотности тока. Рассмотрены три структуры: структура с утончённой базой до толщины 10-15 мкм, структура с щелями глубиной 100 мкм, на стенках которых реализован p-n-переход, а также двухсторонняя структура с двумя p-n-переходами и дополнительным переходом металл-оксид-полупроводник. Как показали расчеты, последняя структура оказалась наиболее эффективной с КПД 2,4 % и удельным током на единицу объема порядка 0,5 мА/см³.

Представлены результаты анализа влияния мощности дозы и энергии ионизирующего излучения на дозовую чувствительность электропараметров кремниевых интегральных схем в рабочем диапазоне температур. Дана оценка эквивалентности гамма- и рентгеновского излучения по дозовым эффектам.

Показано, что силовые полупроводниковые приборы, полученные с применением метода термомиграции, обладают большей стойкостью к воздействию радиации по сравнению с диффузионными аналогами. Выяснено, что этот результат связан с двумя факторами. Во-первых, метод термомиграции позволяет оптимизировать толщину базового слоя прибора, во-вторых, – получать более резкое распределение легирующей примеси в области эмиттера.

Разработан экспериментальный стенд для измерения подвижности и времени рекомбинации носителей заряда в алмазных датчиках ионизирующего излучения. Проведённые исследования этих параметров в пластине из монокристалла алмаза электронного качества (scCVD) толщиной 300 мкм позволили оценить время рекомбинации.

Проведены экспериментальные исследования процессов, влияющих на сбор заряда в алмазном спектрометрическом датчике ионизирующего излучения. Показано, что особенности работы прибора при высоких загрузках могут быть объяснены накоплением электрического заряда в материале датчика. Сделана оценка величины этого заряда для пластины scCVD размером 3×3 мм² и толщиной 300 мкм.

Рассмотрен параметрический анализ на основе метода оценки вероятности бессбойной работы резервированных триггерных элементов памяти. Приведены соотношения и результаты расчета. Задачи выбора оптимальных структурных решений, которые обеспечивают наилучшую стойкость и сбоеустойчивость микропроцессоров при максимальном быстродействии, производительности и минимальных технологических, топологических и конструктивных затратах требуют проведения предварительного сравнительного анализа различных схемотехнических и функциональных решений при разработке микропроцессоров с резервированием. Показано, что сбоеустойчивость базовых flip-flop триггеров имеет определяющее значение для показателей бессбойной работы элементов памяти для схем с резервированием.

Разработана автоматизированная система управления и контроля (АСУиК) малогабаритными импульсными ускорителями (МИУ) типа АРСА. АСУиК обеспечивает работу МИУ в режимах набора дозы и однократном, мониторирование работы МИУ, документирование процесса испытаний. АСУиК обладает высокой помехоустойчивостью благодаря полной волоконно-оптической развязке.

Проведена метрологическая аттестация ускорителя АРСА в электронном режиме для обеспечения исследования чувствительности интегральных микросхем к тиристорному эффекту. Проведен контроль поглощенной дозы за импульс и диаметра пучка на расстоянии 1 см от трубки. Параметры соответствуют документации. Средняя энергия излучения составила 0,4 МэВ. Определены зависимости поглощенной дозы от расстояния до трубки и по сечению пучка. Угол выхода излучения от оси составил 11⁰. Проведена оценка стабильности параметров ускорителя по среднеквадратичному отклонению.

Завершена сертификация детекторов методики М 193, что позволило провести её метрологическую аттестацию. Установлены диапазоны применения методики на РИУС-5 по мощности дозы от 2·10⁶ до 4·10¹⁰ Р/с и по дозе от 30 мР до 800 Р за импульс. Установлено, что методика М 193 соответствует требованиям, предъявляемым к ней нормативными документами. Суммарная погрешность измерения максимального значения мощности экспозиционной дозы (МЭД) не превышает 30 %. Начато проведение опытной эксплуатации методики на ускорителе РИУС-5. Установлено, что максимальное значение МЭД, измеренное у мишени, в среднем на 10 % выше, чем при измерениях в контрольной точке по эффективной длительности импульса.