Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Первичные радиационные эффекты при воздействии проникающей радиации на полупроводниковые материалы
Проникающая радиация имеет две формы: электромагнитное излучение (гамма- и рентгеновское излучение) и излучение частиц (электроны, ионы, нейтроны). При прохождении через полупроводниковый материал быстрые частицы или фотоны теряют свою энергию вследствие ряда процессов. Степень реализации того или иного процесса зависит как от природы и энергии частицы (или фотона), так и от ряда свойств облучаемого материала. Кроме того, на характер энерговыделения при прохождении облучаемого материала могут влиять внешние условия во время облучения (например, температура). В общем случае при воздействии ИИ на твердое тело могут иметь место следующие первичные эффекты [2, 3, 9, 11]: · ионизация атомов (разрыв валентных связей — обратимый процесс); · смещение атомов из узлов решетки (образование простейших дефектов типа пар Френкеля); · возбуждение атомов и электронов без смещения (нагрев кристалла); · ядерные превращения. С точки зрения деградации параметров ПП и ИС при воздействии проникающей радиации основную роль играют радиационные эффекты двух видов: ионизационные эффекты и эффекты смещения. В дальнейшем в настоящем издании будут в основном рассматриваться радиационные эффекты этих видов. Ионизационные эффекты связаны с ионизацией вещества излучением, т.е. с образованием под действием ИИ свободных носителей заряда. Данные носители, перемещаясь по объему облучаемого материала и захватываясь на имеющиеся там ловушки, могут привести к накоплению заряда в различных областях приборных структур (как правило, это различные диэлектрические слои) и вызвать деградацию параметров ПП и ИС. Ионизационные эффекты такого типа, в частности, определяют деградацию параметров ПП и ИС, выполненных по МОП- и КМОП-технологии, а также некоторых биполярных ПП и ИС (в том случае, если их отказ определяется каналами утечек, связанными с диэлектрическими слоями). Кроме того, вследствие ионизационных эффектов в активных и пассивных областях ПП и ИС могут возникать импульсы ионизационных токов. Эти токи, в зависимости от их величины и локализации, а также от типа облучаемого изделия, могут привести к различным эффектам как обратимого, так и необратимого характера. К обратимым эффектам можно отнести, например, возникновение в выходных цепях импульсных сигналов помех, что может привести к сбоям в работе РЭА, изменение логического состояния цифровых ИС (триггеров, регистров, ячеек памяти и т.п.). К необратимым эффектам, которые могут развиться в катастрофический отказ облучаемого изделия, можно отнести радиационное защелкивание в КМОП-схемах (включение паразитных тиристорных структур), вторичный пробой в МДП-транзисторах и ИС динамической памяти, связанный с механизмом усиления ионизационных токов паразитными биполярными транзисторами, пробой подзатворного диэлектрика в мощных МДП-транзисторах и др.
Эффекты смещения обусловлены перемещением атомов из своего нормального положения в кристаллической решетке. Эти перемещения приводят к появлению структурных дефектов в кристаллической решетке, называемых радиационными дефектами (РД). Образование РД в объеме облучаемых полупроводниковых материалов ведет к изменению их электрофизических параметров, что приводит, в свою очередь, к изменению характеристик облучаемых ПП и ИС. Механизмы отказа при радиационном облучении, связанные с эффектами смещения, наиболее характерны для ПП и ИС, изготовленных по биполярной технологии, поскольку их основные характеристики в основном определяются объемными свойствами полупроводниковых материалов (как уже упоминалось выше, отказы изделий данного типа, связанные с ионизационными эффектами, также возможны). Кроме того, проявление эффектов смещения более характерно в случае воздействия излучения частиц (электронов, протонов, нейтронов, ТЗЧ), однако при воздействии гамма-квантов также могут наблюдаться эффекты смещения как результат взаимодействия атомов мишени с образующимися при облучении комптоновскими электронами.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-27; просмотров: 376; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.116.51.117 (0.004 с.) |