Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 34852 10.12737/2219-0767-2020-12-4-78-83 Технические науки Технические науки A PHYSICAL MODEL FOR ESTIMATING THE INTENSITY OF SINGLE EVENTS WHEN EXPOSED TO INDIVIDUAL NUCLEAR PARTICLES Физическая модель оценки интенсивности одиночных событий при воздействии отдельных ядерных частиц Савченко Андрей Леонидович Savchenko Andrey Леонидович Кулай А. Ю. Kulay A. Ю. Струков Иван Игоревич Strukov I. I. Чубур Кирилл Александрович Chubur K. A. Гречаный Сергей Владимирович Grechanyy Sergey Vladimirovich Зольников Константин Владимирович Zolnikov Konstantin Vladimirovich АО «Научно-исследовательский институт микроприборов» (г. Москва) Россия АО «Научно-исследовательский институт микроприборов» (г. Москва) Russian Federation АО «Научно-исследовательский институт электронной техники» Воронеж Россия АО «Научно-исследовательский институт электронной техники» Воронеж Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова RU FSBE Institution of Higher Education Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov RU Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Russian Federation 12 4 78 83 https://naukaru.ru/en/nauka/article/34852/view

В статье предложена физическая модель оценки частоты возникновения одиночных событий (ОС) при воздействии тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) космического пространства (КП). Использовались расчетно-экспериментальные методы оценки параметров сбоев от линейных потерь энергии (ЛПЭ) и энергии протонов. В работе приведены и проанализированы полученные значения частоты возникновения сбоев и вероятность возникновения отказов.

individual nuclear particles, single events, heavy charged particles, integrated circuits (IC), stability, linear energy losses, physical model

 Отдельные ядерные частицы одиночные события тяжелые заряженные частицы интегральные схемы (ИС) стойкость линейные потери энергии физическая модель. The article offers a physical model for estimating the frequency of single events (SE) under the influence of heavy charged particles (HCP) of outer space (OS). Computational and experimental methods were used to estimate the parameters of failures from linear energy losses (LEL) and proton energy. The paper presents and analyzes the obtained values of the frequency of failures and the probability of failures.

Анашин, В. С. Средства контроля воздействия ионизирующих излучений космического пространства на РЭА космических аппаратов в области одиночных эффектов / В.С. Анашин // Датчики и системы. - 2009. - № 9. - С. 38-41. Anashin, V. S. Sredstva kontrolya vozdeystviya ioniziruyuschih izlucheniy kosmicheskogo prostranstva na REA kosmicheskih apparatov v oblasti odinochnyh effektov / V.S. Anashin // Datchiki i sistemy. - 2009. - № 9. - S. 38-41. Методы обеспечения стойкости микросхем к одиночным событиям при проектировании радиационно-стойких микросхем / В. Н. Ачкасов, В. А. Смерек, Д. М. Уткин, В. К. Зольников // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2012. - № 1. - С. 634-637. Metody obespecheniya stoykosti mikroshem k odinochnym sobytiyam pri proektirovanii radiacionno-stoykih mikroshem / V. N. Achkasov, V. A. Smerek, D. M. Utkin, V. K. Zol'nikov // Problemy razrabotki perspektivnyh mikro- i nanoelektronnyh sistem (MES). - 2012. - № 1. - S. 634-637. Яньков, А. И. Сравнительный анализ процессов возникновения ионизационного тока в транзисторных ключах КМОП И КМОП КНИ-технологиях / А. И. Яньков, В. К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2010. - № 3. - С. 40-41. Yan'kov, A. I. Sravnitel'nyy analiz processov vozniknoveniya ionizacionnogo toka v tranzistornyh klyuchah KMOP I KMOP KNI-tehnologiyah / A. I. Yan'kov, V. K. Zol'nikov // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2010. - № 3. - S. 40-41. Зольников, В. К. Проектирование современной микрокомпонентной базы с учетом одиночных событий радиационного воздействия / В. К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 1. - С. 27-30. Zol'nikov, V. K. Proektirovanie sovremennoy mikrokomponentnoy bazy s uchetom odinochnyh sobytiy radiacionnogo vozdeystviya / V. K. Zol'nikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2012. - № 1. - S. 27-30. Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В. К. Зольников, В. А. Смерек, В. И. Анциферова, С. А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. Algoritmicheskaya osnova modelirovaniya i obespecheniya zaschity tipovyh KMOP elementov v processe proektirovaniya / V. K. Zol'nikov, V. A. Smerek, V. I. Anciferova, S. A. Evdokimova // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. - № 3. - S. 14-16. Методы проектирования микросхем, стойких к одиночным событиям / В. Н. Ачкасов, В. А. Смерек, Д. М. Уткин, К. В. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 3. - С. 17-20. Metody proektirovaniya mikroshem, stoykih k odinochnym sobytiyam / V. N. Achkasov, V. A. Smerek, D. M. Utkin, K. V. Zol'nikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2012. - № 3. - S. 17-20. Методы схемотехнического моделирования КМОП СБИС с учетом радиации / К.В. Зольников, В.А. Скляр, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 5-9. Metody shemotehnicheskogo modelirovaniya KMOP SBIS s uchetom radiacii / K.V. Zol'nikov, V.A. Sklyar, V.I. Anciferova, S.A. Evdokimova // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2014. - № 2. - S. 5-9. Крюков, В. П. Проблемы моделирования базовых элементов КМОП БИС двойного назначения в САПР / В. П. Крюков, К. В. Зольников, С. А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 4. - С. 41-44. Kryukov, V. P. Problemy modelirovaniya bazovyh elementov KMOP BIS dvoynogo naznacheniya v SAPR / V. P. Kryukov, K. V. Zol'nikov, S. A. Evdokimova // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. - № 4. - S. 41-44. Зольников, В. К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 1. - С. 16-24. Zol'nikov, V. K. Metody verifikacii slozhno-funkcional'nyh blokov v SAPR dlya mikroshem gluboko submikronnyh proektnyh norm / V. K. Zol'nikov, S. A. Evdokimova, T. V. Skvorcova // Modelirovanie sistem i processov. - 2019. - T. 12, № 1. - S. 16-24. Зольников, В. К. Методика проектирования радиационно-стойких интегральных схем / В. К. Зольников, В. Н. Ачкасов, В. П. Крюков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2004. - № 1-2. - С. 57-60. Zol'nikov, V. K. Metodika proektirovaniya radiacionno-stoykih integral'nyh shem / V. K. Zol'nikov, V. N. Achkasov, V. P. Kryukov // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2004. - № 1-2. - S. 57-60. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационно-стойких БИС / В. Е. Межов, П. Р. Машевич, Ю. К. Фортинский, В. К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - № 1-2. - С. 125-126. Algoritmy konstruktorskogo proektirovaniya bazovyh elementov radiacionno-stoykih BIS / V. E. Mezhov, P. R. Mashevich, Yu. K. Fortinskiy, V. K. Zol'nikov // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2005. - № 1-2. - S. 125-126. Моделирование ионизационных эффектов и эффектов смещения в цифровых микросхемах для САПР / В. К. Зольников, В. В. Лавлинский, Ю. А. Чевычелов, Ю. С. Сербулов, В. И. Анциферова, В. Н. Ачкасов, Ю. Г. Табаков // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4, № 4 (16). - С. 280-291. Modelirovanie ionizacionnyh effektov i effektov smescheniya v cifrovyh mikroshemah dlya SAPR / V. K. Zol'nikov, V. V. Lavlinskiy, Yu. A. Chevychelov, Yu. S. Serbulov, V. I. Anciferova, V. N. Achkasov, Yu. G. Tabakov // Lesotehnicheskiy zhurnal. - 2014. - T. 4, № 4 (16). - S. 280-291. Развитие технологии и платформ проектирования при топологических нормах менее 90 нм / В.А. Скляр, К.В. Зольников, В.В. Лавлинский, К.И. Таперо, А.И. Озеров // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 4. - С. 72-76. Razvitie tehnologii i platform proektirovaniya pri topologicheskih normah menee 90 nm / V.A. Sklyar, K.V. Zol'nikov, V.V. Lavlinskiy, K.I. Tapero, A.I. Ozerov // Modelirovanie sistem i processov. - 2012. - № 4. - S. 72-76. Криницкий, А. В. Методы и средства оценки и прогнозирования сбоеустойчивости аналоговых интегральных микросхем при воздействии отдельных ядерных частиц : дис. … канд. техн. наук: 05.13.05 / А. В. Криницкий. - М., 2012. - 126 с. Krinickiy, A. V. Metody i sredstva ocenki i prognozirovaniya sboeustoychivosti analogovyh integral'nyh mikroshem pri vozdeystvii otdel'nyh yadernyh chastic : dis. … kand. tehn. nauk: 05.13.05 / A. V. Krinickiy. - M., 2012. - 126 s. Потапов, И. П. Одиночные события в КМОП-изделиях при воздействии отдельных заряженных частиц / И.П. Потапов, С.С. Васильев, Д.Г. Хорющин // Информационные технологии моделирования и управления. 2006. - № 8 (33). - С. 979-986. Potapov, I. P. Odinochnye sobytiya v KMOP-izdeliyah pri vozdeystvii otdel'nyh zaryazhennyh chastic / I.P. Potapov, S.S. Vasil'ev, D.G. Horyuschin // Informacionnye tehnologii modelirovaniya i upravleniya. 2006. - № 8 (33). - S. 979-986.