Ловшенко Иван Юрьевич, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Компьютерное проектирование микро- и наноэлектронных систем» (НИЛ 4.4) НИЧ
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6,
Lovshenko Ivan Yur'evich, Head of the Research Laboratory “CAD in Micro- and Nanoelectronics” (R&D Lab 4.4)
к.т.н., доцент, заместитель начальника научно-исследовательской части, научный руководитель лаборатории «Компьютерное проектирование микро- и наноэлектронных систем» (НИЛ 4.4) НИЧ
Минск
PhD., Associate Professor, Deputy Head of Research and Development Department Sc. Adviser of “CAD in Micro- and Nanoelectronics” (R&D Lab 4.4)
Minsk
аспирант кафедры микро- и наноэлектроники, младший научный сотрудник научно-исследовательской лабораторией «Компьютерное проектирование микро- и наноэлектронных систем» (НИЛ 4.4) НИЧ
Минск
PG student of Micro- and Nanoelectronics Department, Researcher of the Research Laboratory “CAD in Micro- and Nanoelectronics” (R&D Lab 4.4)
Minsk
Применение изделий микроэлектроники в условиях космического пространства возможно при обеспечении защиты от специальных внешних воздействующих факторов, в том числе радиационного воздействия. Для цифровых интегральных микросхем, изготовленных по субмикронным КМОП-технологическим процессам, наибольшее влияние оказывают радиационные эффекты, вызванные воздействием тяжелой заряженной частицы. Применение специальных средств проектирования при разработке микросхем двойного назначения, с повышенной устойчивостью к воздействию тяжелых заряженных частиц, позволяет предотвратить возникновение одиночных событий. Таким образом, применение современных программных продуктов приборно- технологического моделирования в микроэлектронике при разработке элементной базы радиационностойких микросхем космического назначения обеспечит сокращение сроков разработки новых изделий, а также позволит модернизировать (повысить эксплуатационные характеристики) уже существующие приборные и схемотехнические решения. В работе представлены результаты моделирования воздействия тяжелой заряженной частицы с величиной линейной передачи энергии, равной 1,81, 10,1, 18,8, 55,0 МэВ·см2/мг, соответствующей ионам азота 15N+4 с энергией E = 1,87 МэВ, аргона 40Ar+12 с энергией E = 372 МэВ, железа 56Fe+15 с энергией E = 523 МэВ, ксенона 131Xe+35 с энергией E = 1217 МэВ, на электрические характеристики приборной структуры n-МОП-транзистора. Показаны зависимости максимального тока стока IС от траектории движения тяжелой заряженной частицы и температуры окружающей среды.
The use of microelectronic products in outer space is possible if protection is provided against special external influencing factors, including radiation effect. For digital integrated circuits manufactured using submicron CMOS processes, the greatest influence is exerted by radiation effects caused by exposure to a heavy charged particle. The use of special design tools in the development of dual-purpose microcircuits, with increased resistance to the impact of heavy charged particles, prevents single events from occurring. Thus, the use of modern software products for device and technological modeling in microelectronics when developing the element base of radiation-resistant microcircuits for space purposes will cut the time to develop new products and make it possible to modernize (improve performance) already existing device and circuitry solutions. The paper delivers the results of modeling the impacts of heavy charged particles with a magnitude of linear energy transfer equal to 1.81, 10.1, 18.8, 55.0 MeV·cm2/mg, corresponding to nitrogen ions 15N+4 with an energy E = 1,87 MeV; argon 40Ar+12 with an energy E = 372 MeV; ferrum 56Fe+15 with an energy E = 523 MeV; xenon 131Xe+35 with an energy E = 1217 MeV, on electrical characteristics of n-MOSFET device structure. The dependences of the maximum drain current IС on the motion trajectory of a heavy charged particle and the ambient temperature are shown.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.