Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники В.С. Першенков ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНВЕРСИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТА НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ В БИПОЛЯРНЫХ ПРИБОРАХ

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники 1 План выступления Эффект низкой интенсивности в биполярных приборах Конверсионная модель встраивания поверхностных состояний Инверсная S – образная характеристика Экстракция подстроечных параметров Прогнозирование работоспообности биполярных приборов

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники 2 Эффект низкой интенсивности в биполярных транзисторах Влияние мощности дозы на радационно- индуцированную деградацию коэффициента усиления. Деградация коэффициента усиления значительно возрастает с уменьшением интенсивности ионизирующего излучения.

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Основное положение модели: эффект низкой интенсивности связан с аномальным накоплением поверхностных состояний

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Энергетическая диаграмма границы раздела окисел-полупроводник (SiO 2 -Si), иллюстрирующая конверсию положительного заряда захваченных дырок Q ot 4

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Две группы ловушек: мелкие и глубокие 5

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Зависимость приращения плотности поверхностных состояний или приращения тока базы от интенсивности и времени облучения 6

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Проблема 7 Экстракция параметров модели

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Послерадиационный отжиг 8

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Постоянная времени конверсии глубоких ловушек 9

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Экспериментальные данные 10 E A = 0.48эВ, τ Г0 = 0.18·10 -3 с (NPN BC817) E A = 0.38эВ, τ Г0 = 4.5·10 -3 с (PNP BC807)

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Специфика высокой интенсивности 11

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Глубокие ловушки 12 Использование высокотемпературного облучения для экстракции концентрации глубоких ловушек

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Прогнозирование работы сложных ИМС 1.Экстракция подстроечных параметров. Полное описание S– образной характеристики. 2.Вычисление деградации тока базы для транзистора из состава данной ИМС при заданных условий функционирования на орбите: интенсивность и суммарная доза (возможен поэтапный набор дозы в разных радиационных поясах). 3.Расчет постоянной времени конверсии для получения прогнозируемой деградации тока базы при интенсивности, соответствующей тестовым испытаниям. 4.Расчет температуры облучения, при которой необходимо проведение тестовых испытаний. 13

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Прогнозирование температуры при высокоинтенсивных тестовых испытаниях Экстракция Nг, τ г, E A Расчёт (ΔI б )орбита при интенсивности на орбите Расчёт τ г при тестовой интенсивности (ΔI б )орбита Расчёт (T обл ) тест с использованием τ г = τ г0 ·exp(E A /kT) 14

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники Температура при тестовых испытаниях сложных микросхем 15

Стойкость-2010, 1-2 июня 2010, ФГУП НИИП, Лыткарино Кафедра Микро- и наноэлектроники 16 Спасибо за внимание