Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний




НазваниеМесто испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний
А.Е. Карелов Санкт-Петербургская государственная педиатрическа
Дата02.07.2013
Размер6.41 Mb.
ТипПрезентации





















Место испытаний: установка ИБР-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, РФ).

  • Место испытаний: установка ИБР-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, РФ).

  • Экспериментальная установка описана в Сообщении ОИЯИ, Р13-96-403. Испытания проведены совместно с Замятиным Н.И. (CMS-RDMS/JINR meeting, Dubna, 15.04.1998).

  • Объект испытаний: тестовые транзисторы, резисторы, микросхема «Тетрод-Б», изготовленные по 1,5 мкм БиПТП- технологии.

  • Условия испытаний: гамма-источник - 137Cs, комнатная температура, без электрического режима.

  • Интегральный Поглощенная доза, Плотность потока

  • поток нейтронов, Мрад или мощность дозы

  • н/см2, En>100 кэВ

  • 2*1014 0,12 2*1010 н/(см2*с)

  • 9*1012 - 2*1010 н/(см2*с)

  • - 1,0 180 крад/ч















Выводы по результатам испытаний:

  • Выводы по результатам испытаний:

  • n-p-n, p-ПТП сохраняют свою работоспособность при поглощенной дозе гамма-излучения 1 Мрад и потоке нейтронов 2*1014 н/см2, а горизонтальные p-n-p- транзисторы - при потоке нейтронов до 9*1012 н/см2.

  • Изменение величины сопротивления резисторов при поглощенной дозе гамма-излучения 1 Мрад и потоке нейтронов 2*1014 н/см2 не происходит в пределах погрешности измерений.

  • Среднее изменение параметров p-ПТП составляет

  • условия облучения изменение изменение

  • максимального напряжения

  • тока стока, % отсечки, %

  • 2*1014 н/см2 -18,6 -8,5

  • 9*1012 н/см2 -10,0 -3,4

  • 1,0 Мрад -10,6 -6,0.



Выводы по результатам испытаний:

  • Выводы по результатам испытаний:

  • Коэффициент усиления паразитного транзистора (коллектор-коллектор близко расположенных n-p-n- транзисторов) чрезвычайно мал (0,1-0,2), не изменяется при гамма- облучении и уменьшается до 0,02 при воздействии потока нейтронов.

  • Пробивное напряжение транзисторов при воздействии радиации не ухудшилось.

  • Радиационная стойкость разработанных n-p-n- транзисторов незначительно уступает зарубежным аналогам, изготовленным по DMILL и H2CMOS-технологиям.



Место испытаний: канал PS-T8 ускорителя PS, стенд IRRAD2, Европейский центр ядерных исследований (г. Женева, Швейцария).

  • Место испытаний: канал PS-T8 ускорителя PS, стенд IRRAD2, Европейский центр ядерных исследований (г. Женева, Швейцария).

  • Объект испытаний: ИС 8-ми канального усилителя-формирователя-дискриминатора «АНОД», изготовленная по 1,5 мкм БиПТП- технологии. Испытания проведены Чеховским В.А., Солиным А.В.

  • Условия испытаний: Облучение ИС проводилось в течение нескольких экспозиций, в перерывах между которыми измерялись основные характеристики схемы. Спектр нейтронов - аналогичный ожидаемому на установке LHC. Во время облучения осуществлялся контроль напряжения питания и тока потребления ИС, а также регистрировались срабатывания каждого канала.



Схема проведения эксперимента

  • Схема проведения эксперимента













Исследование “эффектов одиночных событий” (SEE) при облучении ИС нейтронами с энергией Еn>20 МэВ

  • Исследование “эффектов одиночных событий” (SEE) при облучении ИС нейтронами с энергией Еn>20 МэВ

  • Схема проведения эксперимента



Исследование “эффектов одиночных событий” (SEE) при облучении ИС нейтронами с энергией Еn>20 МэВ

  • Исследование “эффектов одиночных событий” (SEE) при облучении ИС нейтронами с энергией Еn>20 МэВ

  • Исследование эффекта «защелкивания» (SEL)

  • Назначение схемы - защита ИС по току. Порог компаратора подбирался таким образом, чтобы при превышении заданной величины тока источника питания ток потребления ИС ограничивался на время срабатывания одновибратора Т~10мс. Сигнал с выхода одновибратора подавался на счетчик, контролируемый в процессе облучения.

  • Результаты эксперимента показали отсутствие эффекта «защелкивания» (SEL), вплоть до интегрального потока нейтронов 6*1011н/см2 с энергией Еn>20МэВ.









Подробная методика и результаты опубликованы

  • Подробная методика и результаты опубликованы



Основные направления работ при создании радиационно-стойких микросхем:

  • Основные направления работ при создании радиационно-стойких микросхем:

  • разработка комбинированных моделей, адекватно описывающих радиационное изменение параметров интегральных элементов;

  • схемотехнический синтез аналоговых ИС с минимальным изменением характеристик при воздействии проникающей радиации;

  • совершенствование методик радиационных испытаний.



При проектировании радиационно-стойких микросхем целесообразно применение следующего подхода:

  • При проектировании радиационно-стойких микросхем целесообразно применение следующего подхода:

  • 1. Выявление параметров моделей интегральных элементов, оказывающих наиболее сильное влияние на характеристики аналоговых микросхем.

  • 2. Определение взаимосвязи параметров моделей с конструктивно-технологическими параметрами типовой структуры.

  • 3. Разработка соотношений, связывающих параметры моделей и излучения (вид излучения, энергия, поглощенная доза, интегральный поток частиц) с помощью эмпирических коэффициентов.



При проектировании радиационно-стойких микросхем рекомендуется применение следующего подхода:

  • При проектировании радиационно-стойких микросхем рекомендуется применение следующего подхода:

  • 4. Разработка методов идентификации основных параметров моделей из измерений и методик радиационного воздействия на элементы и аналоговые компоненты в режимах близких к рабочим.

  • 5. Измерение вольт- амперных характеристик (ВАХ) облученных интегральных элементов, идентификация основных параметров моделей, корректировка эмпирических коэффициентов для выбранного технологического маршрута изготовления микросхем.



При проектировании радиационно-стойких микросхем рекомендуется применение следующего подхода:

  • При проектировании радиационно-стойких микросхем рекомендуется применение следующего подхода:

  • 6. Схемотехническое моделирование аналоговых ИС, выявление каскадов наиболее чувствительных к воздействию ПР и их модернизация (введение цепей компенсации входных токов, стабилизация режима работы, уменьшение изменения напряжения смещения нуля, применение новых методов построения сложно-функциональных аналоговых компонентов).

  • 7. Выявление интегральных элементов критически чувствительных к воздействию ПР, их топологическая модернизация или замена на радиационно-стойкие.



Подход к проектированию аналоговых ИС со средним уровнем радиационной стойкости:

  • Подход к проектированию аналоговых ИС со средним уровнем радиационной стойкости:

  • использование дифференциальной структуры ИС;

  • увеличение плотности эмиттерного тока;

  • использование горизонтальных p-n-p-транзисторов только в источниках тока или в схемах с общей базой (ОБ);

  • формирование резисторов на сильнолегированных полупроводниковых слоях;

  • схемотехническая модернизация каскадов (введение цепей компенсации входных токов, стабилизация режима работы, уменьшение изменения напряжения смещения нуля).

































1. Для обеспечения производства радиационно-стойких аналоговых микросхем выполнен ряд работ, в том числе:

  • 1. Для обеспечения производства радиационно-стойких аналоговых микросхем выполнен ряд работ, в том числе:

  • модернизирован технологический маршрут изготовления БиПТП ИС;

  • создан базовый матричный кристалл «АБМК_1_3»;

  • проведены радиационные испытания тестовых транзисторов, резисторов, микросхемы «Тетрод-Б», изготовленных по БиПТП- технологии, на установке ИБР-2, ОИЯИ (г. Дубна, РФ); ИС 8-ми канального усилителя-формирователя-дискриминатора «АНОД» - на установке IRRAD2, CERN (г. Женева, Швейцария).

  • 2. Радиационные испытания позволили установить, что:

  • n-p-n, p-ПТП сохраняют свою работоспособность при поглощенной дозе гамма-излучения 1 Мрад и потоке нейтронов 2*1014 н/см2, а горизонтальные p-n-p- транзисторы - при потоке нейтронов до 9*1012н/см2;

  • примененные конструктивно-схемотехнические решения обеспечили отсутствие в ИС «АНОД» эффекта «защелкивания», вплоть до интегрального потока нейтронов 6*1011н/см2 с энергией Еn>20МэВ.



3. Сформулирован и реализован комплексный подход к проектированию радиационно-стойких микросхем:

  • 3. Сформулирован и реализован комплексный подход к проектированию радиационно-стойких микросхем:

  • описано влияние проникающей радиации на характеристики интегральных элементов в “Spice- подобных” программах, которое проверено при моделировании ВАХ элементов «АБМК_1_3»;

  • разработаны требования к синтезу аналоговых ИС со средним уровнем и ОУ с высоким уровнем радиационной стойкости;

  • уточнены методики дистанционного контроля работоспособности аналоговых ИС, создана экспериментальная установка для измерений ИС при радиационном облучении и методика регистрации одиночных событий, позволяющая отдельно зафиксировать кратковременные сбои и «защелкивания».

  • 4. Для элементов «АБМК_1_3» спроектированы ИС трансрезистивного и операционного усилителей, компаратора, источников опорного напряжения малочувствительные к воздействию потока нейтронов величиной до 1013 см–2.































Радиационное изменение «SPICE-параметров» n-p-n БТ

  • Радиационное изменение «SPICE-параметров» n-p-n БТ









Радиационное изменение «SPICE-параметров» ПТП

  • Радиационное изменение «SPICE-параметров» ПТП



Радиационное изменение основных параметров полупроводников

  • Радиационное изменение основных параметров полупроводников























Похожие:

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconАктуальные проблемы биологии в научном наследии в. И. Корогодина объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Моск обл

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconПринцип попадания и мишени и вероятностная модель адаптации 1 Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Московская обл
Высокая частота мутационных изменений, дорастание клонов характеризуют процессы на селективной среде культивирования. Чем сильнее...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconОбъединенный институт ядерных исследований (оияи)
Филиал Лаборатории №2 ан ссср, «Гидротехническая лаборатория», Электрофизическая лаборатория ан ссср, Институт ядерных проблем

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconО международной деятельности нор и работе Комитета нор по международным связям В. О. Нестеренко Объединенный институт ядерных исследований Дубна
Наряду с осуществлением традиционных банковских операций Hellenic Bank предоставляет расширенный спектр финансовых услуг, включая:...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconОбъединенный институт энергетических и ядерных исследований – сосны национальной академии наук беларуси
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований сосны национальной академии наук беларуси

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconНии импульсной техники (нииит)
Институт является головным по вопросам технического обеспечения международной системы мониторинга в рамках Договора о всеобъемлющем...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconОсновные итоги 2010/2011 Средняя педагогическая нагрузка по моу – 1,4 ставки
Моу №91 – 3 место; моу №71 – 6 место в городе; моу №73 – 8 место в городе; моу №70 – 11 место; моу №14 – 19 место, моу №42 – 39 место;...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconВзаимодействие реальных и виртуальных фотонов с ядрами и нуклонами в резонансной области энергий. Недорезов в. Г. Институт ядерных исследований ран
Недорезов в. Г. Институт ядерных исследований ран виртуальные фотоны Рассеяние электронов и тяжелых ионов более высокая мультипольность...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconПрименение метода ядерных фотоэмульсий для исследования множественной фрагментации релятивистских ядер 14N. (Работа выполнена в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна)
Применение метода ядерных фотоэмульсий для исследования множественной фрагментации релятивистских ядер 14N. (Работа выполнена в Лаборатории...

Место испытаний: установка ибр-2, канал №3, Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, рф). Место испытаний iconМесто политической антропологии Место политической антропологии
Центр африканских исследований в Национальном центре научных исследований; в конце 1970-х гг обратился к концепции «повседневной...

Разместите кнопку на своём сайте:
rpp.nashaucheba.ru


База данных защищена авторским правом ©rpp.nashaucheba.ru НашаУчеба
связаться с администрацией
rpp.nashaucheba.ru
Главная страница