П. К. СКОРОБОГАТОВ, А. В. ЯНЕНКО, А. Н. КУЛАЕВ, К. А. ЕПИФАНЦЕВ

ЭНПО Специализированные электронные системы, Москва

особенности радиационных исследований гибридного оптоэлектроннОго переключателя

Рассмотрены особенности и представлены результаты радиационных исследований гибридного оптоэлектронного переключателя при импульсном ионизирующем воздействии.

Рис.1. Зависимости коэффициентов собственного поглощения лазерного излучения в кремнии (1) и арсениде галлия (2) от длины волны излучения

Применяемые в практике лазерных имитационных испытаний источники излучения серии «Радон-5» используют диапазон длин волн 1,06...1,08 мкм. Этот диапазон соответствует глубине поглощения лазерного излучения около мкм в кремнии, что обеспечивает практически равномерную ионизацию по глубине подложки для большинства кремниевых приборов. Арсенид галлия является прямозонным полупроводником, для которого характерна более крутая зависимость коэффициента поглощения от длины волны лазерного излучения, как показано на рис. 1. Оптимальный диапазон длин волн лежит в интервале 0,88...0,9 мкм поэтому для испытаний арсенидгаллиевых приборов используются специальные полупроводниковые лазеры типа «Тералаз».

Сложности возникают при испытаниях лазерными имитационными методами гибридных оптоэлектронных приборов, так как излучение диапазона 1,06...1,08 мкм не ионизует арсенид галлия, а излучение диапазона 0,88.-..0,9 мкм создает слишком большую неравномерность распределения ионизации по глубине кремния. Поэтому необходимы новые технические средства и грамотный методический подход для учета вклада всех структур в ионизационную реакцию прибора.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Исследования ионизационной реакции гибридной схемы были проведены на примере оптоэлектронного переключаЛП5, изготовленного в . Конструктивно оптоэлектронный переключаЛП5 представляет собой сборку из светоизлучающего диода (СИД), выполненного на основе арсенида галлия, и логической схемы (ЛС), выполненной по биполярной технологии на основе кремния (рис.2).

Рис. 2. Структурная схема (а) и конструктивное исполнение (б) ИС оптоэлектронного переключаЛП5

В качестве источника излучения использовался лазерный имитатор с перестраиваемой длиной волны «РАДОН-8». Исследования проводились в диапазоне длин волн 0,85…0,96 мкм.

В области низких интенсивностей лазерного излучения влияние дополнительной ионизации GaAs диода не было выявлено (рис.3). В области высоких интенсивностей было обнаружено, что дополнительная ионизация GaAs светоизлучающего диода несколько (примерно на 25%) уменьшает время потери работоспособности исследуемой ИС. Это означает, что учет дополнительной ионизации СИД не приводит к снижению показателей стойкости данного изделия к импульсным ионизирующим факторам.

Рис. 3. Осциллограммы импульса выходного напряжения низкого логического уровня и тока питания при длинах волн лазерного излучения 0,96 мкм (а) и 0,85 мкм (б).

Таким образом показана возможность исследования и оценки показателей стойкости гибридных ИС, выполненных на основе различных полупроводниковых материалов, лазерными имитационными методами.