Россия
Силовые интегральные схемы являются энергетическим «сердцем» и источником питания системы схем, и имеют важное прикладное значение в аэрокосмической отрасли, экспериментах по ядерной физике, ядерной медицине и других радиационных средах. Поэтому противорадиационное усиление силовых интегральных схем очень необходимо. Основываясь на механизме излучения и фокусируясь на силовых интегральных схемах, в данной работе предлагаются универсальные схемы радиационного усиления, такие как технология кольцевой сетки стандартных устройств, технология компенсации тока утечки ключа, технология усиления отрицательным давлением, а также проводится проектирование соответствующих микросхем и эксперименты по облучению для проверки. В данной работе получена и проверена в TCAD эквивалентная модель кольцевых решеток в форме взлетно-посадочной полосы. Анализируется и поясняется методика полного МОП-изображения ключевой схемы для характеристики МОП-устройств с динамическим пороговым напряжением и пониженным напряжением считывания, на основе которой разработаны опорная схема DTMOS и схема предварительного бункера. Впервые в статье представлена схема обнаружения эффекта суммарной дозы. На основе этой схемы предложена методика компенсации критического тока утечки, которая применяется при разработке радиационно-стойкого генератора.
силовая интегральная схема, радиационная стойкость, кольцевой затвор, компенсация тока утечки, отрицательное напряжение
1. Ватуев, А. С. Оптимизация методов испытаний и алгоритмов оценки стойкости полевых транзисторов к различным видам радиации с применением перспективного испытательного оборудования / А. С. Ватуев, А. А. Шарапов, А. И. Озеров // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Том 17, № 3. – С. 16–25. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219 – 0767 – 2024 – 14 – 23. DOI: https://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-14-23; EDN: https://elibrary.ru/QFRURQ
2. Полуэктов, А. В. Моделирование ослабления ионизирующего излучения за счет защитного корпуса микросхем / А. В. Полуэктов, Р. Ю. Медведев, А. И. Заревич // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Том 17, № 2. – С. 93–100. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219 – 0767 – 2024 – 17 – 2 – 93 – 100. DOI: https://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-17-2-93-100; EDN: https://elibrary.ru/QQRQXE
3. Радиоустойчивый изолятор для изоляции устройств MOS LSI / К. Касама, Ф. Тойокава, М. Сакамото и др. // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 1985. – Том 32, № 6. – С. 3965–3970. DOI: https://doi.org/10.1109/TNS.1985.4334051
4. Радиоустойчивый изолятор для изоляции устройств MOS LSI / К. Касама, Ф. Тойокава, М. Сакамото и др. // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 1985. – Том 32, № 6. – С. 3965–3970. DOI: https://doi.org/10.1109/TNS.1985.4334051
5. Ноймейер, К. Радиоустойчивое поле окиси LOCOS / К. Ноймейер, Х. П. Брюммер // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 1994. – Том 41, № 3. – С. 572–576. DOI: https://doi.org/10.1109/23.299801
6. Радиоустойчивые по дизайну радиочастотные схемы, выполненные в технологии 0.13 мкм CMOS / В. Чэн, В. Пуже, Дж. К. Джентри и др. // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 2006. – Том 53, № 6. – С. 3449–3454. DOI: https://doi.org/10.1109/TNS.2006.885009
7. Титов, М. Ю. Процессы управления в высоконадежных системах специального и двойного назначения / М. Ю. Титов // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 3. – С. 87-95. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-85-93. – EDN BYIKFT.
8. Шагеев, Д. А. Поиск решения проблемы выбора формы свёртки локальных векторов с целью повышения точности измерений в методе анализа иерархий / Д. А. Шагеев // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 3. – С. 95-105. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-93-103. – EDN FUFKOX.
