А. С. ДЁМИН, И. В. ЕЛУШОВ
Научный руководитель – Г. И. ЗЕБРЕВ, д. т.н.
Национальный исследовательский ядерный университет “ МИФИ”
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕГРАДАЦИИ БИПОЛЯРНЫХ
МИКРОСХЕМ ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯХ МОЩНОСТИ
ДОЗЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА
В ХОДЕ ОБЛУЧЕНИЯ
Приведены результаты расчетов деградации биполярных микросхем при переключениях мощности дозы и электрического режима в ходе облучения. Показано, что изменение электрического режима в ходе облучения может приводить к отжигу в ходе облучения, что наблюдалось экспериментально.
Проведены расчеты деградации входных токов операционных усилителей биполярной технологии при переключениях электрического режима и мощности дозы в ходе облучения. Для этого использовались формулы, полученные в работах [1,2]:
На рис. 1 показаны результаты расчетов при переключении мощности дозы на более низкое значение и сравнение с экспериментальными литературными данными [3]. Расчеты и эксперимент наглядно демонстрируют эффект усиления деградации при снижении интенсивности излучения, известного как ELDRS. Этот эффект затрудняет прогнозирование низкоинтенсивного излучения космического пространства, основываясь на результатах наземных испытаний, проводимых с высокой интенсивностью, что делает его моделирование актуальной практической задачей. Насыщение деградации объясняется одновременным термическим отжигом радиационных дефектов, а уровень насыщения определяется электрическим режимом, т. е. электрическим полем в полевом окисле в ходе облучения.
|
|
Рис. 1а. Расчет деградации входного тока при переключении на низкую интенсивность при дозах Dswitch = 0 крад, 10 крад, 31 крад and 84 крад. | Рис. 1б. Экспериментальные данные из работы [3] для ОУ LM139 для таких же условий |
|
|
Рис. 2а. Расчет деградации входного тока при переключении на низкое значение электрического поля в ходе облучения | Рис. 2б. Экспериментальные данные из работы [4] для таких же условий |
Как видно на рис.2а, изменение электрического поля в ходе облучения приводит к изменению уровня насыщения и может вызвать эффекты отжига деградации в ходе облучения, что наблюдалось экспериментально (см. рис.2б из [4]).
Список литературы
1. G. I. Zebrev, D. Y. Pavlov et al., IEEE Trans. Nucl. Sci.,, Vol. 53, No. 4, pp. , 2006.
2.G. I. Zebrev, R. G. Useinov, V. S. Anashin, RADECS 2010 Proceedings, 2010.
3. J. Boch, F. Saigné, et al., IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 50, pp. 2896–2902, Oct. 2004.
4. V. S. Pershenkov, V. B. Maslov et al., IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 44, pp. 1840, Dec. 1997.
