Россия
УДК 621.382.32 Униполярные транзисторы (использующие только один тип носителей)
Изложены физико-технологические основы возникновения одиночных эффектов (SEE) в структурах силовой ЭКБ. Проведена идентификация механизмов ката-строфических отказов (SEB, SEL, SESB) и пробоев диэлектрических слоев (SEGR/SEDR) в кремниевых и гетероструктурных приборах. Выявлены критические области с повышенной напряженностью электрического поля в активном объеме кристалла и периферийных зонах. Оценено влияние активации паразитных биполярных и тиристорных структур на радиационную стойкость изделий.
Силовая электроника, полупроводниковая структура, полевой транзистор, МОП, ДМОП, эффект единичный со-бытия, ТЗЧ, эффект единичного прожога, стойкость к воздействию излучения, ионизирующее излучение, САПР TCAD, моделирование, физические и математические модели, полупроводниковый прибор, Power electronics, semiconductor structure, MOSFET, MOS, DMOS, Single Event Effect (SEE), Single Event Burnout (SEB), Single Event Gate Rupture (SEGR).
1. Таперо К. И., Улимбеков И. М., Черемисинов А. А. «Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения» — М.: «Логос» 2012 — 304 с.
2. Воздействие ионизирующего излучения в электронике: от схем памяти до формирователей изображений / Под ред. Ф. Богатина, К. Ингилберта. — 2-е изд., доп. — М.: «Техносфера» 2023 — 460 с.
3. Чумаков А. И. «Радиационные эффекты в интегральных схемах» — М.: «НИЯУ МИФИ» 2023 — 504 с.
4. Харченко М. Э., Дорохов В. А., Колесников М. И. «Оценка влияния структурных особенностей кристалла на стойкость ДМОП транзисторов к ионизирующему излучению» // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2019. Т. 24, № 6. С. 560-568.
5. Черемисинов А. А., Степанов П. В. «Моделирование воздействия одиночных заряженных частиц на полупроводниковые структуры в среде Silvaco Atlas» // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2014. Вып. 2. С. 45-49.
6. Зебрев Г. И. «Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах» — М.: МИФИ 2010 — 148 с.
7. Dodd, P.E., and L.W. Massengill, “Art and Science of Single-Event Effects Simulation”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 50, No. 3 (June 2003): 583-602.
8. Witulski, A.F. et. al., “Single Event Burnout Mechanisms in Low-Voltage Power MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 48, No. 6 (Dec. 2001): 1881-1888.
9. Johnston, A.H., “Single-Event Latchup in CMOS Devices and ICs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 43, No. 2 (April 1996): 504-521.
10. Allenspach, M. et. al., “SEGR and SEB in n-Channel Power MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 43, No. 6 (Dec. 1996): 2927-2931.
11. Titus, J.L., and C.F. Wheatley, “Physical Mechanisms of Single-Event Gate Rupture in Power MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 43, No. 6 (Dec. 1996): 2939-2945.
12. Kuboyama, S. et. al., “Single-Event Snapback in n-Channel Power MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 39, No. 6 (Dec. 1992): 1698-1703.
13. Mizuta, E. et. al., “Single-Event Burnout in GaN High Electron Mobility Transistors”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 65, No. 1 (Jan. 2018): 195-200.
14. Lauenstein, J.-M. et. al., “Single-Event Effects in SiC and GaN Power Devices”, IEEE NSREC Short Course, 2017.
15. Atlas User’s Manual, Device simulation software / Silvaco, Inc 4701 Patrick Henry Drive, Bldg. 2, Santa Clara, CA 95054, 2023 — 1754 p.
16. Baliga B. J. “Fundamentals of Power Semiconductor Devices” — Springer Science 2019 — P. 1097.
17. Lombardi, C. et. al., “A Physically Based Mobility Model for Numerical Device Simulation”, IEEE Trans. on Computer-Aided Design Vol. 7, No. 11 (Nov. 1988): 1164-1171.
18. Caughey, D.M. and R.E. Thomas, “Carrier Mobilities in Silicon Empirically Related to Doping and Field”, Proc. IEEE Vol. 55 (1967): 2192-2193.
19. Van Overstraeten, R. and H. DeMan, “Measurement of the Ionization Rates in Diffused Silicon p-n Junctions”, Solid-State Electronics Vol. 13 (1970): 583-608.
20. Messenger, G.C., and M.S. Ash, “The Effects of Radiation on Electronic Systems”, Van Nostrand Reinhold, New York, 1992 — 929 p.
21. Kazerani, R. et. al., “Modeling Single Event Effects in GaN HEMTs using TCAD”, Proc. of 17th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), 2017.
22. Shoji, T. et. al., “Mechanism of Single-Event Burnout in SiC MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 62, No. 6 (Dec. 2015): 2561-2567.
23. Martinella, C. et. al., “Analysis of Single-Event Effects in Power SiC Diodes and MOSFETs”, IEEE Trans. on Nuclear Science Vol. 66, No. 7 (July 2019): 1702-1709.
24. Selberherr, S., “Analysis and Simulation of Semiconductor Devices”, Springer-Verlag, Wien-New York, 1984.
25. Vasilescu, G., “Electronic Noise and Interfering Signals”, Springer-Verlag, Berlin, 2005.
26. Патент РФ № 2437183. Полупроводниковый прибор / Бубукин Б. М., Кастрюлев А. Н., Рязанцев Б. Г. Бюл. № 35, 2011.
