Современная электроника №6/2024

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 (0,014 рад (Si)/c) по сравнению с облуче - ниемпривысокойинтенсивности (20 рад (Si)/c). Кроме того , в [21] установлено , что для изделийбиполярнойтехнологииисполь - зование ускоренныхиспытанийна основе проведения облученийприповышенной интенсивностииповышеннойтемперату - реможет приводить к завышениюпоказа - телейстойкостииспытываемыхизделий . Поэтому современные базовыеметоди - ки дополнены методами оценки радиа - ционной стойкости радиоэлектронной аппаратуры с учётом воздействия низ - коинтенсивных излучений ( мощность дозы которых не превышает 0,01 рад / с , имитирующих воздействие естественно - гоионизирующегоизлученияКПпо дозо - вымионизационнымэффектам ). Расчёт - но - экспериментальный метод состоит в определенииуровнярадиационнойстой - кости по формуле : D РЭА = D ТУ (P ЭКС /P исп ) n , где D РЭА – уровень радиационнойстойко - сти при низкоймощности поглощённой дозыИИКП ; D ТУ – уровень радиационнойстойкости , подтверждённый документами ; Р исп – мощностьпоглощённойдозыоблу - ченияиспытательнойустановки , прикото - ройпроводилисьиспытанияизделийЭКБ поТУ ( рекомендуется от 0,01 до 0,1 рад / с ); Р ЭКС – мощностьпоглощённойдозывоз - действияИИКП , соответствующаяреаль - ным условиям эксплуатации ; n– коэффициентаппроксимациизави - симостиуровнярадиационнойстойкости изделийЭКБотмощностидозыизлучения . Кроме того , для современных базо - вых методик с учётом длительного воз - действия низкоинтенсивного облучения подчёркнуто , что этиметоды справедли - вы для изделия на основе биполярной , гибридной технологий , технологииизго - товления биполярных и комплементар - ных « металл - окисел - полупроводник » структур на одном кристалле , а также на основе технологий « металл - окисел - полупроводник », « кремний на изоля - торе », комплементарных « металл - оки - сел - полупроводник » структур ( для ИС , не содержащих биполярных структур ). Отдельно выделена методика об оцен - ке радиационной стойкости и испыта - ний функционально - сложных изделий микроэлектроники . Если продолжать обсуждение пробле - мыплотностивоздействующих частиц , то немаловажнымаспектомявляется воздей - ствие единичных тяжёлых заряженных частицна электроннуюаппаратуру . Вни - мание на этот вопрос обращалось ещё в 90- х годах прошлого века [2]. В связи с тенденцией к повышению степени интеграции электронных при - боров , сопровождаемой миниатюриза - цией активного объёма отдельных ком - понентов интегральных схем , возможно произвольное искажение информации и появление ошибок при её обработ - ке без устойчивого повреждения эле - ментов интегральных схем ( так назы - ваемые перемежающиеся отказы ), которые возникают под действием ИИ с чрезвычайно низкими интегральны - ми потоками вплоть до воздействия отдельных частиц . Как оказалось , пере - межающиеся отказы могут быть вызва - ны фоном естественной радиации , например , радиоактивными изото - пами урана и тория , содержащимися вничтожных количествах в корпусахпри - боров . Перемежающиеся отказыявляют - ся специфическимтипомрадиационных эффектов , возникающих в микроэлек - тронных приборах с высоким уровнем интеграции , причёмзащита отнихпутём увеличения толщины экранов неэффек - тивна как раз в силу очень низкого поро - га их возникновения . Согласно базовымметодикамдляБИС иСБИС , предназначенных дляфункцио - нирования вКА , требованияпо стойкости по эффектам одиночных сбоев предъяв - ляют от воздействия отдельных прото - нов естественных радиационных поясов Земли ( ЕРПЗ ), галактических космиче - ских лучей ( ГКЛ ), солнечных космиче - ских лучей ( СКЛ ) и тяжёлых заряжен - ных частиц ГКЛиСКЛ . В [22] представлены результаты рас - чёта частоты и числа ( вероятности ) слу - чайных одиночных эффектов в аппарату - ре КА . Они создаются ионизирующими излучениямиКПипотокомчастицот бор - товых радиоизотопныхисточников тепла на основе диоксидаплутония -238 впери - од межпланетного полёта космического аппарата с посадкой наМарс . Максимальное число одиночных сбо - евпроисходит привоздействиипиковых потоков солнечной вспышки , длящихся 12–24 ч . Воздействие ГКЛ по всей траек - тории движения КА различно . Анализ одиночных отказов основан на понятии вероятности одиночных отказов . В  [22] установлено , чтодляинтегральныхмикро - схем частота одиночных сбоев , создавае - мая потоком частиц от сборки источни - ков теплаиз 8 штук , составляет одинсбой за четверо суток полёта . Частота сбоев от ГКЛ составляет от трёх до пяти сбоев за два года полёта , частота сбоев при воз - действии пиковых потоков от солнеч - ных вспышек составляет от 2 до 5 сбоев за 12 часов . Эти сбои парируются приме - нениемпрограммных методов . Оценка сбоев и защита от воздействия ТЗЧ проводятся разными способами . В литературе описаныразличные подхо - дык оценке и описаниюэтих эффектов . В [23] представлены результатыиссле - дования эффектовлокальнойионизации при воздействии ТЗЧ в диодных матри - цахиопределенаширина чувствительной области приборов . Для испытаний облу - чение образцов проводилось ионами в вакуумной камере при различных тем - пературах . Впроцессе облучения контро - лировалось возникновение одиночных радиационных эффектов в виде одиноч - ных эффектов переходных ионизацион - ных реакций SET (Single Event Transient). Установлено , чтоширина чувствительной областине зависит от температурыоблу - ченияиограничена толщинойэпитакси - ального слоя . Вомногих источниках , например [24], [25], [26], также описаны исследования приборов на стойкость к воздействию ТЗЧс помощьюионов в условиях вакуума . В [27] проведён сравнительныйанализ методовформирования одиночных ради - ационных эффектов в аппаратуре , пред - назначенной для функционирования в КА . В качестве критерия радиационной стойкостипо одиночнымрадиационным эффектам принимается частота одиноч - ных сбоевиливероятностьнеобратимых отказов . Она определяется зависимостью сечения образования одиночных радиа - ционных эффектов от линейных потерь энергии ТЗЧ . Для моделирования ТЗЧКПприменя - ются ускорители тяжёлых заряженных частиц . Такие экспериментыотличаются высокойтрудоёмкостьюитребуют декап - суляции ИМС , что вносит дополнитель - нуюпогрешность при испытаниях . В [27] анализируется возможность для формирования использования генераторов сфокусированного лазер - ного излучения видимого и инфра - красного спектра и пучков высоко - энергетических электронов . Все эти методы требуют калибровки , расчётов и дополнительной апробации . В [28] рекомендуется обеспечивать аппа - ратнуюизбыточность в сочетаниисо схе - мотехническимиипрограммно - алгорит - мическимирешениямидляпарирования неизбежных сбоев и необратимых отка - зов с учётом эффектов одиночных отка - зовпривоздействии заряженных частиц ионизирующих излученийКП . Таким образом , цель этой статьи – если не дать ответ на весьма актуальный