Филиал Ростовского государственного университета путей сообщения в г. Воронеже
Россия
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Высокие значения фототоков, связанные с мгновенным излучением, могут вызвать скоротечное падение напряжения на шинах питания, а некоторые схемы чувствительны к токам, генерируемым в элементе. Это может привести к неисправностям в диапазоне от временной потери функционирования до потери данных памятью и даже к окончательному повреждению изделия. Обращение к элементам библиотеки осуществляется на нескольких уровнях радиации, что касается конструкции элементов, вариантов специального имитационного моделирования и методов создания топологии. В статье рассмотрены технологии радиационно-стойких ИС, их эффективность на структурах кремний на изоляторе по сравнению с аналогичной схемой на объемном кремнии при одинаковых проектных нормах. А также рассмотрены радиационно-стойкие полупроводниковые специализированные устройства с повышенной радиационной стойкостью. Особое внимание уделяется технологии реализации радиационно-стойких полупроводниковых запоминающих устройствах. Применительно к радиационно-стойким логическим устройствам рассмотрены два направления: применение специализированных логических схем и вентильных матриц, программируемых пользователем.
Радиационная стойкость, микропроцессор, логические устройства, функционирование, специализированное устройство, одиночные сбои, имитационное моделирование, технологический процесс
1. Чистяков, М.Г. Методология проектирования радиационно-стойких элементов для САПР электронно-компонентной базы типа «система-на-кристалле» / М.Г. Чистяков, А.В. Назаров, С.А. Морозов // Труды МАИ. - 2016. - № 90. - С. 26.
2. Anti-total dose effect design of half-bridge driving chip / J. Zhou, Y. Jia, X. Zhou [et al.] // ACM International Conference Proceeding Series. 5th International Conference on Electronic Information Technology and Computer Engineering, EITCE 2021. - 2021. - C. 3501424. - Pp. 76-81. - DOI:https://doi.org/10.1145/3501409.3501424.
3. Cheng, D. Radiation-hardened test design for aerospace SoC / D. Cheng, D. Qi, M. Chen // 5th International Conference on Integrated Circuits and Microsystems, ICICM 2020/ - 2020. - C. 9292308. - Pp. 213-217. - DOI:https://doi.org/10.1109/ICICM50929.2020.9292308.
4. Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. -DOI:https://doi.org/10.12737/2382.
5. Разработка проектной среды и оценка технологичности производства микросхемы с учетом стойкости к специальным факторам на примере СБИС 1867ВЦ6Ф / В.А. Скляр, В.А. Смерек, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 77-82. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-77-82.
6. Alexandrov, P.A. On the resistance of electronic components to the action of radiation / P.A. Alexandrov, E.V. Efimenko // Journal of Contemporary Physics. - 2020. - № 55(2). - Pp. 176-182. - DOI:https://doi.org/10.3103/S1068337220020036.
7. Fast-Transient Radiation-Hardened Low-Dropout Voltage Regulator for Space Applications / H. Fan, L. Feng, Y. Cen [et al.] // IEEE Transactions on Nuclear Science. - 2021. - № 68(5). - С. 9393980. - Pp. 1094-1102. - DOI:https://doi.org/10.1109/TNS.2021.3070697.
8. Cao, B. Design of standard cell for anti-radiation / B. Cao, P. Wu, D. Qin // Lecture Notes in Electrical Engineering. - 2020. - Vol. 517. - Pp. 1153-1167. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-13-6508-9_139.
9. Сизова, К.Г. Анализ радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры к воздействию отдельных ядерных частиц космического пространства по одиночным эффектам на основе результатов испытаний в составе аппаратуры и поэлементно / К.Г. Сизова, М.О. Прыгунов, Н.А. Иванов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2019. - № 3. - С. 5-11.
10. Оценка показателей надежности космических аппаратов в условиях неполных данных / М.И. Ломакин, А.В. Сухов, А.В. Докукин, Ю.М. Ниязова // Космические исследования. - 2021. - Т. 59, № 3. - С. 235-239. - DOI:https://doi.org/10.31857/S0023420621030080.
11. Habeenzu, B. Effect of electron radiation on small-signal parameters of NMOS devices at mm-wave frequencies / B. Habeenzu, W. Meyer, T. Stander // Microelectronics Reliability. - 2020. - T. 107 (4). - С. 113598. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.microrel.2020.113598.
12. Radiation-hardened property of single-walled carbon nanotube film-based field-effect transistors under low-energy proton irradiation / X. Zhang, H. Zhu, S. Peng [et al.] // Journal of Semiconductors. - 2021. - № 42(11). - С. 112002. - DOI:https://doi.org/10.1088/1674-4926/42/11/112002.
13. Журавлева, И.В. Основные факторы ионизирующих излучений космического пространства, действующие на микросхемы / И.В. Журавлева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 3. - С. 11-16. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2019-12-3-11-16.
14. Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 39-45. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45.
15. Выбор значений параметров, определяющих кинетику накопления заряда в диэлектрике при радиационном воздействии / В.К. Зольников, В.П. Крюков, В.Н. Ачкасов, В.А. Скляр // Моделирование систем и процессов. - 2015. - Т.8, № 3. - С. 31-33. - DOI:https://doi.org/10.12737/17164.
16. Проектирование тестового кристалла для исследования методов обеспечения радиационной стойкости / Е.С. Шалашова, О.С. Пивко, И.А. Фатеев [и др.] // Наноиндустрия. - 2019. - № S (89). - С. 327. - DOI:https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.327.
17. Создание базиса для микросхем сбора и обработки данных / В.А. Скляр, А.В. Ачкасов, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 2. - С.66-71. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5b57795062f199.54387613.
18. Анализ качества проектирования блоков ОЗУ в составе микропроцессорных систем с обеспечением минимальной сбоеустойчивости / В.К. Зольников, Ю.А. Чевычелов, В.В. Лавлинский [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 47-55. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-12-4-47-55 .
19. Анализ проектирования блоков RISC-процессора с учетом сбоеустойчивости / В.К. Зольников, А.С. Ягодкин, В.И. Анциферова [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 56-65. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-12-4-56-65.
20. Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions"". - 2020. - Vol. 595. - С. 012007. - DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/595/1/012007.
21. Создание сбоеустойчивых систем контроля к воздействию тяжелых заряженных частиц космического пространства / В.К. Зольников, И.И. Струков, К.А. Чубур [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 234-241. - DOI:https://doi.org/10.34220/MAMSP_234-241.
22. Разработка схемотехнического и конструктивно-технологического базиса микросхем космического назначения / В.К. Зольников, В.И. Анциферова, А.Е. Козюков [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 219-228. - DOI:https://doi.org/10.34220/MAMSP_219-228.
23. Особенности проектирования базовых элементов микросхем космического назначения / В.К. Зольников, Т.В. Скворцова, И.И. Струков [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 3. - С. 66-70. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-3-66-70.
24. Зольников, В.К. Обзор программ для САПР субмикронных СБИС и учет электрофизических эффектов глубоко субмикронного уровня / В.К. Зольников, А.Л. Савченко, А.Ю. Кулай // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. № 1. - С. 40-47. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5d639c80e25143.41546387.
