УДК 621.3 Электротехника
В работе рассматриваются вопросы поведения полевых транзисторов при воздействии радиации. Представлены структура туннельных полевых транзисторов, принцип работы, различные эффекты от воздействия ионизационного излучения космического пространства, результаты экспериментальных исследований стойкости. Также рассмотрены полевые транзисторы на основе однослойных материалов, таких как графен и MoS2. Смоделировано поведение полевых транзисторов на основе графена. В работе представлены вольтамперные характеристики до и после облучения, при положительном и отрицательном напряжении на затворе транзистора и др., анализ которых показал, что появились существенные изменения в электрических характеристиках транзисторов и морфологии поверхности однослойного материала. Появление дефектов связано с разогревом материала в центре трека частицы. Аналогично проведено моделирование поведения транзисторов на основе нанотрубок, при воздействии радиации на которые появляются одиночные события.
Радиационное излучение, электронная компонентная база, полевые транзисторы, ионизационное излучение, космическое пространство
1. CMOS detectors: Lessons learned during the STC stereo channel preflight calibration / E. Simioni, A. De Sio, V. Da Deppo [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2017. - Vol. 10562. - C. 10562M. - DOI:https://doi.org/10.1117/12.2296147.
2. Формирование ЭКБ для космического применения / П.П. Куцько, П.Л. Пармон, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова // Моделирование информационных систем : сборник материалов Международной научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 469-474. - DOI:https://doi.org/10.34220/MIS 469-474.
3. Ловшенко, И.Ю. Экстракция параметров компактных моделей элементной базы интегральных микросхем специального назначения / И.Ю. Ловшенко, В.Р. Стемпицкий, В.Т. Шандарович // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. - 2019. - Т. 2, № 4. - С. 456-465.
4. 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.
5. Total ionizing dose hardness analysis of transistors in commercial 180 nm CMOS technology / M. Kumar, J.S. Ubhi, S. Basra [et al.] // Microelectronics Journal. - 2021. - Vol. 115. - C. 105182. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.mejo.2021.105182.
6. Методы обнаружения и исправления ошибок в нерегулярных структурах при воздействии тяжелых заряженных частицах / А.Н. Зольникова, С.А. Евдокимова, О.В. Оксюта [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 4. - С. 51-58. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-4-51-58.
7. Characterization of single event cell upsets in a radiation hardened SRAM in a 40 nm bulk CMOS technology / G. Yang, J. Yu, J. Zhang [et al.] // Electronics (Switzerland). - 2020. - Vol. 9(6). - C. 927. - DOI:https://doi.org/10.3390/electronics9060927.
8. Методика оценки ресурса изделий при радиационном воздействии / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, А.С. Ягодкин [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 247-252. - DOI:https://doi.org/10.34220/MAMSP_247-252.
9. Громов, Д.В. Долговременные эффекты восстановления характеристик полевых транзисторов с затвором Шоттки при воздействии импульсного ионизирующего излучения / Д.В. Громов, В.В. Елесин // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. - 2020. - № 1-1. - С. 376-377.
10. Total dose measurement circuit design based on a voltage reference topology / K.J. Shetler, W.T. Holman, J.S. Kauppila [et al.] // IEEE Transactions on Nuclear Science. - 2017. - Vol. 64(1). - Pp. 559-566. - DOI:https://doi.org/10.1109/TNS.2016.2630702.
11. Phenomenological approach to simulation of proton indirect-ionization induced upset cross sections in commercial memory circuits / A.M. Galimov, O.S. Pivko, A.V. Alexandrov [et al.] // 2018 18th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems, RADECS 2018. - 2020. - С. 9328730. - DOI:https://doi.org/10.1109/RADECS45761.2018.9328730.
12. Особенности проектирования луноходов с учётом радиационного воздействия космического пространства и бортовых радиоизотопных источников тепла / Е.В. Власенков, И.В. Зефиров, Н.М. Хамидуллина, Т.Ш. Комбаев // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. - 2019. - № 3 (45). - С. 12-19. - DOI:https://doi.org/10.26162/LS.2019.45.3.002.
13. Single Event Upset tests for a CMOS 0.35μ front-end and readout electronics for high-flux particle detectors / F. Fausti, G. Mazza, S. Attili [et al.] // 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, NSS/MIC 2017 - Conference Proceedings. - 2018. - C. 8532909. - DOI:https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2017.8532909.
14. Лагаев, Д.А. Конструктивно-технологические особенности КМОП КНИ транзисторов с повышенной стойкостью к накопленной дозе ионизирующего излучения / Д.А. Лагаев, Н.А. Шелепин // Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. - 2020. - № 1 (177). - С. 5-13. - DOI:https://doi.org/10.7868/S2410993220010017.
15. Булгаков, Н.Н. Методические особенности испытаний электронных модулей, содержащих мощные МОП-транзисторы, на стойкость к необратимым эффектам одиночных событий / Н.Н. Булгаков, В.Ф. Зинченко, И.Е. Сидоренко // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2021. - № 1. - С. 12-16.
16. Design of wireless dual-energy dual-source versatile pediatric imaging system based on CMOS flat-panel detectors / Y. Qi, Z. Zhou, Y. Wang [et al.] // 2016 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop, NSS/MIC/RTSD 2016. - 2017. - C. 8069528. - DOI:https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2016.8069528.
17. Моделирование характеристик субмикронных структур «кремний на изоляторе» с учетом радиационных эффектов / К.А. Насеткин, М.С. Муравьев, Г.М. Алимирзоев [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2019. - № 7. - С. 127-130.
18. Проектирование компараторов напряжений на базе элементов радиационно-стойкого низкотемпературного BIJFET базового матричного кристалла МН2ХА030 / О.В. Дворников, Н.Н. Прокопенко, В.А. Чеховский [и др.] // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2018. - № 4. - С. 10-16. - DOI:https://doi.org/10.31114/2078-7707-2018-4-10-16.
19. Контроль качества функционирования бортовой аппаратуры космического аппарата при воздействии излучения двигательной установки / А.Н. Дементьев, А.В. Банников, К.В. Арсеньев [и др.] // Труды МАИ. -2021. - № 118. - DOI:https://doi.org/10.34759/trd-2021-118-20.
20. Прямое экспериментальное сравнение характеристик двух микропроцессоров для оценки эффективности методов борьбы с одиночными событиями / М.С. Горбунов, А.А. Антонов, П.А. Монахов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2019. - № 2. - С. 5-13.
