Россия
Воронежская область, Россия
УДК 621.3 Электротехника
Статья посвящена исследованию радиационного воздействия на энергонезависимую память. В основе энергонезависимой памяти с высоким быстродействием лежит сегнетоэлектрический эффект. В работе описан принцип работы памяти FRAM, рассмотрены характеристики различных вариантов реализации FRAM. Особое внимание уделено описанию экспериментальных исследований стойкости FRAM от воздействия ионизационного излучения космического пространства. Рассматривались PZT-FRAM трех производителей Krysalis Corporation, National Semiconductor Corporation и Sandia National Labratories. В работе проиллюстрированы зависимости заряда переключения при воздействиях рентгеновского излучения, изменение заряда при облучении и отжиге при низких температурах, графики петель Гистерезиса и др. Были изучено влияние нейтронов на PZT FRAM путем измерения полного заряда переключения, наблюдаемого при измерении петли Гистерезиса; остаточного заряда; эффекта при повторном цикле чтения/записи. В эксперименте участвовали три образца с разными PZT-пленками толщиной 240, 250 и 400 нм.
Радиационное воздействие, энергонезависимая память, сегнетоэлектрический эффект, стойкость, КМОП-технология, петля Гистерезиса.
1. Research on single event effect test of a RRAM memory and space flight demonstration / H. Lyu, H. Zhang, B. Mei [et al.] // Microelectronics Reliability. - 2021. - Vol. 126. - C. 114347. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.microrel.2021.114347.
2. Dependable non-volatile memory / A. Martens, R. Scholz, P. Lindow [et al.] // SYSTOR 2018 - Proceedings of the 11th ACM International Systems and Storage Conference. - 2018. - P. 1-12. - DOI:https://doi.org/10.1145/3211890.3211898.
3. Gonzalez-Velo, Y. Review of radiation effects on ReRAM devices and technology / Y. Gonzalez-Velo, H.J. Barnaby, M.N. Kozicki // Semiconductor Science and Technology. - 2017. - Vol. 32 (8). - C. 083002. - DOI:https://doi.org/10.1088/1361-6641/aa6124.
4. Метод и алгоритм поиска дефектов для радиационно-стойких микросхем / К.В. Зольников, В.А. Скляр, В.П. Крюков [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 10-13.
5. Комбаев, Т.Ш. Проектирование радиационной защиты комплекса научной аппаратуры космического аппарата дистанционного зондирования Земли / Т.Ш. Комбаев, М.Е. Артемов, И.В. Зефиров // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2019. - № 5 (89). - С. 6. - DOI:https://doi.org/10.18698/2308-6033-2019-5-1878.
6. Challenges and approaches to radiation hardness control of electronic components to in-space high-energy particles exposure / V. Anashin, P. Chubunov, A. Koziukov [et al.] // Proceedings - 2018 20th International Symposium on High-Current Electronics, ISHCE 2018. - 2018. - С. 31-34. - DOI:https://doi.org/10.1109/ISHCE.2018.8521206.
7. Разработка средств автоматизации проектирования специализированных микросхем для управляющих вычислительных комплексов двойного назначения : монография / В.Н. Ачкасов, В.М. Антимиров, В.Е. Межов, В.К. Зольников. - Воронеж, 2005. - 240 с.
8. Design and characterization of a CMOS two-stage miller amplifier for ionizing radiation dosimetry / G. Salaya, M. Garcia-Inza, S. Carbonetto, A. Faigon //2017 Argentine Conference of Micro-Nanoelectronics, Technology and Applications, CAMTA 2017. - 2017. - C. 8058137. - DOI:https://doi.org/10.1109/CAMTA.2017.8058137.
9. High-Voltage LDMOS transistors on an SOI structure for electronics that operate in extreme conditions / S.I. Babkin, S.I. Volkov, A.A. Glushko [et al.] // Russian Microelectronics. - 2020. - Vol. 49(4). - Pp. 285 - 2941. - DOI:https://doi.org/10.1134/S1063739720030026.
10. Role of tungsten dopants in indium oxide thin-film transistor on radiation hardness technology / D.-B. Ruan, P.-T. Liu, K.-J. Gan [et al.] // Applied Physics Letters. - 2020. - Vol. 116(18). - C. 182104. - DOI:https://doi.org/10.1063/1.5142557.
11. Radiation effects and reliability characteristics of Ge pMOSFETs / D.-B. Ruan, K.-S. Chang-Liao, Z.-Q. Hong // Microelectronic Engineering. - 2019. - Vol. 21615. - C. 111034. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.mee.2019.111034.
12. Новикова, Т.П. Разработка алгоритма решения задач управления последовательностью испытаний электронной компонентной базы / Т.П. Новикова // Научно-технический вестник Поволжья. - 2018. - № 8. - С. 85-87.
13. Effect of gamma irradiation on leakage current in CMOS readout chips for the ATLAS upgrade silicon strip tracker at the HL-LHC / S. Stucci, G. Rosin, A. Tricoli [et al.] // 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, NSS/MIC 2017 - Conference Proceedings. - 2018. - C. 8532840. - DOI:https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2017.8532840.
14. Таперо, К.И. Проблемные вопросы оценки стойкости электронной компонентной базы к воздействию поглощенной дозы ионизирующего излучения космического пространства / К.И. Таперо // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2021. - № 4. - С. 5-14.
15. Локальная радиационная защита электронной компонентной базы космических аппаратов / А. Якушевич, Ю. Богатырев, С. Грабчиков [и др.] // Электроника: Наука, технология, бизнес. - 2021. - № 1 (202). - С. 166-172. - DOI:https://doi.org/10.22184/1992-4178.2021.202.1.166.172.
16. Backside illuminated CMOS-TDI line scan sensor for space applications / O. Cohen, O. Ofer, G. Abramovich [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2018. - Vol. 10641. - C.106410R. - DOI:https://doi.org/10.1117/12.2304511.
17. An integrated RAD-hard test-vehicle for embedded emerging memories / N. Lupo, C. Calligaro, C. Wenger, F. Maloberti // 2016 IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems, ICECS 2016. - 2017. - C. 7841118. - DOI:https://doi.org/10.1109/ICECS.2016.7841118.
18. Результаты радиационных испытаний высокоточного звёздного датчика нового поколения и его комплектующих / Р.В. Бессонов, А.А. Кобелева, С.А. Прохорова [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2021. - Т. 18, № 6. - С. 127-137. - DOI:https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-6-127-137.
19. Simulation of annealing and the ELDRS in p-MNOS RADFETS / E.V. Mrozovskaya, P.A. Zimin, P.A. Chubunov [et al.] // High Temperature Material Processes. - 2019. - Т. 23, № 4. - С. 313-318. - DOI:https://doi.org/10.1615/HighTempMatProc.2019031964.
20. Зольников, К.В. Проблемы моделирования воздействия космического излучения на элементную базу / К.В. Зольников, В.А. Скляр, С.А. Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 17-20.
