Персона: Чумаков, Александр Иннокентьевич
Email Address
Birth Date
Результаты поиска
НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТИЦ: БАЙЕСОВСКИЙ ПОДХОД
Ключевым аспектом безопасного функционирования вычислительных систем в условиях воздействия отдельных частиц (ионов, протонов и нейтронов) является обеспечение сбое- и отказоустойчивости их электронных компонентов. Статистически достоверное определение вероятности безотказной работы (ВБР) интегральных схем (ИС) по результатам испытаний на практике сталкивается с рядом принципиальных трудностей. В случае отсутствия наблюдаемых отказов в ходе эксперимента однозначная интерпретация результатов испытаний оказывается невозможна без использования априорной информации об изделии и характере проявления одиночных радиационных эффектов (ОРЭ). Обоснованное уменьшение норм испытаний при сохранении заданной достоверности оценки соответствия может быть достигнуто за счет использования априорной количественной информации о проявлении ОРЭ в изделиях рассматриваемого класса. В работе предложен метод определения норм испытаний, основанный на байесовской методологии. В рамках данного подхода параметры радиационной чувствительности изделий (по ОРЭ) рассматриваются как векторная случайная величина, а априорная плотность распределения этой величины строится на основании имеющихся эмпирических данных. Рассмотрены параметрические и непараметрические способы построения априорного распределения по эмпирической информации. Анализ показывает, что неопределенность расчета нормы практически полностью определяется априорной информацией и способом ее представления, а учет разброса характеристик образцов и погрешностиопределения флюенса частиц приводит к незначительному увеличению нормы испытаний. В рамках предложенного подхода проанализирована достоверность оценки соответствия изделия требованиям на основании априорной информации без проведения испытаний.
Features of Upsets Formation in VLSI under Pulsed Ionizing Radiation
A New Approach of Simulating Low-Dose-Rate Radiation Effects in Bipolar Integrated Circuits
СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВОГО И МЕХАНИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ
Изобретение относится к технике испытаний материалов и элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) с помощью воспроизведения термомеханических нагрузок высокоинтенсивным импульсным пучком электронов (ИПЭ) и может быть использовано для испытаний образцов многослойных материалов и элементов РЭА на стойкость к действию рентгеновского излучения (РИ). Способ воспроизведения теплового и механического действия РИ на элементы РЭА с помощью ИПЭ заключается в том, что выявляют конструктивные элементы РЭА, критичные к тепловым и механическим эффектам (КЭ). Рассчитывают пространственное распределение поглощенной дозы при воздействии РИ и при воздействии ИПЭ для каждого КЭ, определяют максимальные значения растягивающих механических напряжений и температур для каждого КЭ, проводят расчетную оценку по критерию равенства максимума растягивающих напряжений, значений флюенса энергии ИПЭ, эквивалентных значениям флюенса энергии РИ с заданными параметрами для каждого КЭ. Проводят расчетную оценку значений флюенса энергии ИПЭ, эквивалентных значениям флюенса энергии РИ по отношению к тепловым эффектам для каждого КЭ. Создают с помощью моделирующего воздействия ИПЭ механические и тепловые поля в КЭ, эквивалентные возникающим при воздействии РИ с заданными параметрами по критериям равенства максимальных значений растягивающих напряжений и максимальной температуры. Технический результат изобретения: обеспечение возможности определения и прогнозирования уровня стойкости современных изделий РЭА с учетом тепловых и термомеханических эффектов при воздействии РИ посредством применения ИПЭ. 3 ил.
ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ СТОЙКОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНОВ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ
В работе проводится анализ особенностей экспериментальной оценки зависимости сечений одиночных радиационных эффектов (ОРЭ) в функции линейных потерь энергии (ЛПЭ) для ионов с энергиями выше 100 МэВ/нуклон. С целью изменения значений ЛПЭ используются ослабители энергии ионов до получения максимально возможных величин ЛПЭ. В работе представлены оценки изменений спектра ЛПЭ при различных толщинах ослабителя на основе поликарбоната на примере воздействия ионов железа с энергиями 100...450 МэВ/нуклон. Оценка значений ЛПЭ в корпусированных изделиях с неизвестным физико-химическим составом предлагается проводить по модифицированной методике, используемой на ускорителе ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории в США. Предлагается данную методику дополнить предварительными исследованиями на рентгеновских установках для возможной оценки массовой толщины защитных слоев корпусов интегральных схем. С целью уменьшения влияния неконтролируемых факторов предлагается проводить утонение корпусов по результатам анализа рентгеновских снимков. Предлагаемый подход позволяет корректно определять зависимости сечений ОРЭ от ЛПЭ как корпусированных, так и декапсулированных интегральных схем к воздействию ионов высоких энергий. Полученные результаты предполагаются использоваться на специализированной станции ИСКРА, входящей в состав нуклотронного комплекса НИКА (NICA) в ОИЯИ, г. Дубна. Представленные результаты позволяют провести оценку сбое- и отказустойчивости электронно-информационных систем к воздействию ионов искусственного и естественного происхождений .
Радиационные эффекты в интегральных схемах
В монографии описываются основные радиационные эффекты в полупроводниковых приборах и интегральных схемах при воздействии радиационных факторов естественного и искусственного происхождения. Кратко приведены сведения по источникам ионизирующего излучения, физике взаимодействия ионизирующего излучения с веществом и современным технологиям изготовления интегральных схем. Разобраны основные доминирующие радиационные эффекты (структурные повреждения, объемные ионизационные, поверхностные и одиночные) в элементах интегральных схем. Рассмотрены основные механизмы радиационных отказов и сбоев интегральных схем. Для специалистов, разрабатывающих интегральные схемы и электронную аппаратуру. Книга также может быть полезна аспирантам и студентам вузов.
The Effects of the External Conditions of CMOS IC Functioning on Latchup Occurrence under Uniform Laser Irradiation
© 2021 IEEE.The paper concerns experimental results on external conditions such as temperature, voltage supply, current limit, and features of the power circuit on latchup occurrence under uniform laser irradiation.
ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ХАРАКТЕРА ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ К ОДИНОЧНЫМ РАДИАЦИОННЫМ ЭФФЕКТАМ
В работе проводится анализ особенностей экспериментальной оценки сечений одиночных радиационных эффектов (ОРЭ) при воздействии импульсных пучков ионов. Анализируются основные эффекты, влияющие на достоверность получаемых результатов. К основным причинам, которые могут исказить результаты экспериментальных исследований, относятся возможные многократные попадания ионов в одну и ту же чувствительную область интегральной схемы (ИС) за время формирования ОРЭ, наличие нескольких ОРЭ в разных элементах ИС за один импульс, одновременное действие эффектов мощности дозы и ионизационной реакции от отдельной ядерной частицы и влияние эффектов мощности поглощенной дозы на условия возникновения ОРЭ. В работе проанализированы данные эффекты и показано, что при воздействии импульса ионов с эффективной поглощенной мощностью дозы менее 106 рад(Si)/с эффекты мощности дозы практически не влияют на параметры чувствительности ИС к ОРЭ. Отдельные сложности могут возникнуть при регистрации одиночных импульсных переходных процессов («иголок»), но из-за разных временных характеристик принципиально разделение эффектов мощности дозы и ОРЭ возможно. Проведена оценка по влиянию конечных пробегов на ограничения по максимальной плотности потока ионов и показано, что учет их дает возможность повысить этот уровень в несколько раз.
Nonstable Latchups in CMOS ICs Under Pulsed Laser Irradiation
This article concerns experimental and simulation results on nonstable latchups (SLs) in CMOS integrated circuits (ICs) under pulsed laser irradiation. Different transient responses in elements of the p-n-p-n structure and irregular ionization distribution on the IC surface are the main reasons for non-SLs. Radiation experimental test results are presented as well as a discussion of non-SL mechanisms.