Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры
Исследовано влияние радиационной обработки быстрыми электронами и быстрыми нейтронами на полупроводниковые микросхемы, используемые в качестве первичных преобразователей температуры, и гибридные микросборки, предназначенные для измерения и стабилизации температуры первичных преобразователей неэлектр...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2001 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2001
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70825 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры / В.А. Мокрицкий, В.А. Завадский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 25-27. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859706172045524992 |
|---|---|
| author | Мокрицкий, В.А. Завадский, В.А. |
| author_facet | Мокрицкий, В.А. Завадский, В.А. |
| citation_txt | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры / В.А. Мокрицкий, В.А. Завадский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 25-27. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Исследовано влияние радиационной обработки быстрыми электронами и быстрыми нейтронами на полупроводниковые микросхемы, используемые в качестве первичных преобразователей температуры, и гибридные микросборки, предназначенные для измерения и стабилизации температуры первичных преобразователей неэлектрических величин. Предложена технология радиационной обработки быстрыми электронами исследованных полупроводниковых микросхем, позволяющая в зависимости от величины дозы повысить температурный коэффициент напряжения первичных преобразователей на 10-20%. Определены пороговые дозы радиационного воздействия быстрыми электронами и быстрыми нейтронами, которые обеспечивают улучшение качества гибридных микросборок.
|
| first_indexed | 2025-12-01T03:16:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
25
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ
ïàðàìåòðàìè ìèêðîýëåêòðîííûõ èçäå-
ëèé ñ ïîìîùüþ ðàäèàöèîííîé îáðàáîò-
êè áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè è íåéòðî-
íàìè.
 ïîñëåäíèå ãîäû âñå áîëüøå âíèìàíèÿ óäåëÿ-
åòñÿ èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ ðàäèàöèîííûõ âîçäåéñòâèé
íà õàðàêòåðèñòèêè èçäåëèé ìèêðîýëåêòðîíèêè, èñ-
ïîëüçóåìûõ â ñîñòàâå ðàçðàáàòûâàåìîé ðàäèîýëåê-
òðîííîé àïïàðàòóðû. Òàêèå èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäå-
íû è îáîáùåíû äëÿ ìíîãèõ ìèêðîýëåêòðîííûõ èç-
äåëèé ìàññîâîãî ïðèìåíåíèÿ � äëÿ ïîâûøåíèÿ
ñòàáèëüíîñòè îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé, äëÿ óâåëè-
÷åíèÿ áûñòðîäåéñòâèÿ ëîãè÷åñêèõ ÈÌÑ âûñîêîé
ñòåïåíè èíòåãðàöèè. Õàðàêòåð æå ïîâåäåíèÿ ïîä
äåéñòâèåì ðàäèàöèè èçäåëèé, èìåþùèõ îòíîñèòåëü-
íî ìàëîå ïðèìåíåíèå â ÐÝÀ, íî îòíîñÿùèõñÿ ê
èçäåëèÿì ïîâûøåííîé íàäåæíîñòè, îñòàåòñÿ, êàê
ïðàâèëî, íåèçó÷åííûì.
 äàííîé ðàáîòå âûïîëíåíî èññëåäîâàíèå âëèÿ-
íèÿ ðàäèàöèîííîé îáðàáîòêè áûñòðûìè ýëåêòðîíà-
ìè è áûñòðûìè íåéòðîíàìè íà ìèêðîýëåêòðîííûå
èçäåëèÿ, èìåþùèå ÷àñòíîå ïðèìåíåíèå â ÐÝÀ.
Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿëèñü ïîëóïðî-
âîäíèêîâûå ìèêðîñõåìû, ïðèìåíÿåìûå â êà-
÷åñòâå ïåðâè÷íûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé òåìïåðàòóðû, ñî
ñòðóêòóðîé, ïîäîáíîé îïèñàííîé â [1], â êîòîðûõ
ñîäåðæàëèñü ðåçèñòîð, òðàíçèñòîð (òåñòîâûå ñòðóê-
òóðû) è ïÿòü ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ äèîäîâ
(äàò÷èêè òåìïåðàòóðû) íà îñíîâå äèôôóçèîííûõ
ñëîåâ, ñîñòàâëÿþùèõ ñòðóêòóðó áèïîëÿðíîãî òðàí-
çèñòîðà; ãèáðèäíûå ìèêðîñáîðêè, ïðèìåíÿåìûå äëÿ
èçìåðåíèÿ è ñòàáèëèçàöèè òåìïåðàòóðû ïåðâè÷íûõ
ïðåîáðàçîâàòåëåé íåýëåêòðè÷åñêèõ âåëè÷èí.
Ïàññèâíàÿ ÷àñòü ìèêðîñáîðîê âûïîëíåíà ïî òîí-
êîïëåíî÷íîé òåõíîëîãèè è ñîäåðæèò 15 òîíêîïëå-
íî÷íûõ ðåçèñòîðîâ, 4 áåñêîðïóñíûõ èíòåãðàëüíûõ
ìèêðîñõåìû Â140ÓÄ12, äâå ìèêðîñõåìû 765ÊÒ3-1,
ñòàáèëèòðîí 2Ñ164Ì-1 è òðàíçèñòîð 2Ò378Á1-2 â
ìåòàëëîñòåêëÿííîì êîðïóñå òèïîðàçìåðà 1211
(157.29-2).
Èñòî÷íèêîì áûñòðûõ ýëåêòðîíîâ ñ ýíåðãèåé 3,5 ÌýÂ
áûë ëèíåéíûé óñêîðèòåëü «Ýëåêòðîíèêà» ÝËÓ-4. Èí-
òåãðàëüíûé ïîòîê ýëåêòðîíîâ ðàññ÷èòûâàëè ïî ôîðìó-
ëå [1]
Ô=6,2·1012Iýt, (1)
ÂËÈßÍÈÅ ÐÀÄÈÀÖÈÎÍÍÎÉ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ
ÍÀ ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÕ
ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÅÉ ÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÛ
Ä. ò. í. Â. À. ÌÎÊÐÈÖÊÈÉ, ê. ò. í. Â. À. ÇÀÂÀÄÑÊÈÉ
Óêðàèíà, Îäåññêèé ãîñ. ïîëèòåõíè÷åñêèé óí-ò,
Îäåññêàÿ ãîñ. ìîðñêàÿ àêàäåìèÿ
E-mail:vadim@vag.intas.odessa.ua
òîê ïó÷êà áûñòðûõ ýëåêòðîíîâ, ìêÀ;
âðåìÿ îáðàáîòêè, ñ.
Ðåæèì îáðàáîòêè âûáèðàëè ñ ó÷åòîì îãðàíè÷åíèÿ
íàãðåâà îáðàçöîâ äî òåìïåðàòóð, íå ïðåâûøàþùèõ 60°Ñ.
Èñòî÷íèêîì áûñòðûõ íåéòðîíîâ ñ ýíåðãèåé 14,5 ÌýÂ
ñëóæèë ãåíåðàòîð íåéòðîíîâ òèïà HÃ-150. Ïîòîê íåéò-
ðîíîâ èçìåðÿëñÿ ìåòîäîì àêòèâàöèè ôîëüãè � äèñêà
èç âûñîêî÷èñòîé ìåäè (99,9%) òîëùèíîé 0,25 ìì è äèà-
ìåòðîì 10�25 ìì. Âðåìÿ îáëó÷åíèÿ � 1 ìèí, âûäåðæêà
îáðàçöîâ ïîñëå îáëó÷åíèÿ � 1 ìèí. Ãàììà-àêòèâíîñòü
ðàäèîèçîòîïà 62Ñu èçìåðÿëè ñöèíöèëÿöèîííûì äåòåê-
òîðîì ñ êðèñòàëëîì Na J(Fe) äèàìåòðîì 75 ìì íà ðàñ-
ñòîÿíèè Ç0 ìì îò öåíòðà. Ìåäíûé äèñê ïîìåùàëñÿ ìåæ-
äó äâóìÿ ïëàñòèíêàìè èç ïîëèñòèðîëà òîëùèíîé 9,5 ìì
è äèàìåòðîì 30�45 ìì.  êà÷åñòâå àíàëèçèðóþùåé àï-
ïàðàòóðû èñïîëüçîâàëñÿ ìíîãîêàíàëüíûé àìïëèòóäíûé
àíàëèçàòîð ÀÈ-1024.
Ðàñ÷åò âåëè÷èíû èíòåãðàëüíîãî ïîòîêà íåéòðîíîâ
ïðîèçâîäèëñÿ ïî ôîðìóëå [1]
Ô0=Sp/(Eaqp), (2)
ïëîùàäü ôîòîïèêà;
ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè äëÿ ãåîìåòðèè
«èñòî÷íèê-äåòåêòîð»;
ïîïðàâêà íà ïîãëîùåíèå â ïîëèñòèðîëå è êî-
æóõå äåòåêòîðà;
âûõîä ãàììà-êâàíòîâ íà àêò ðàñïàäà èçîòîïà
62Ñu;
ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ýôôåêòèâíîñòü ôîòîïèêà.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðíîãî êîýôôèöèåíòà íà-
ïðÿæåíèÿ (ÒÊÍ) êðåìíèåâûõ äèîäîâ, ïðèìåíÿåìûõ â
êà÷åñòâå äàò÷èêîâ òåìïåðàòóðû, èñïîëüçîâàëè ñòåíä, â
ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäèëè èñòî÷íèê ñòàáèëèçèðîâàííîãî
òîêà, èçìåðèòåëü òîêà Â7-21, âîëüòìåòð Â7-34À è òåðìî-
ñòàò. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè ïðè òåìïåðàòóðàõ 0 è 50°Ñ è
ïðÿìîì òîêå ÷åðåç äèîä, ðàâíîì 100 ìêÀ. Òî÷íîñòü èçìå-
ðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñîñòàâëÿëà îêîëî 5%. Èçìåðåíèå ñî-
ïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðà íà îñíîâå äèôôóçèîííîãî áàçî-
âîãî ñëîÿ ïðîâîäèëè ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå âîëüò-
ìåòðîì Â7-34A. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ñî-
ñòàâëÿëà ~3%. Êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà áàçû áèïî-
ëÿðíîãî ïëàíàðíîãî òðàíçèñòîðà èçìåðÿëè ñ ïîìîùüþ
èçìåðèòåëÿ ïàðàìåòðîâ òðàíçèñòîðîâ Ë2-48.
Èññëåäóåìûå ïîëóïðîâîäíèêîâûå èíòåãðàëü-
íûå ñõåìû ÷àñòíîãî ïðèìåíåíèÿ ïðåäñòàâ-
ëÿþò ñîáîé ïåðâè÷íûå ïðåîáðàçîâàòåëè òåìïåðàòó-
ðû â âèäå äèîäîâ è â êà÷åñòâå òåðìî÷óâñòâèòåëüíî-
ãî ïàðàìåòðà èñïîëüçóþò ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæå-
ãäå Iý �
t �
ãäå Sp �
E �
a �
q �
p �
Ïî ìàòåðèàëàì äîêëàäà íà ÌÍÏÊ
«Ñîâðåìåííûå èíôîðìàöèîííûå
è ýëåêòðîííûå òåõíîëîãèè»
(«ÑÈÝÒ�2000»).�
23�26 ìàÿ 2000 ã., Îäåññà
4
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
26
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
íèÿ íà p�n-ïåðåõîäå, êîòîðîå ìîæåò áûòü ïðåä-
ñòàâëåíî âûðàæåíèåì [1]
U
I
I
IW
SeC
W
D T
p p
n p n
= + +
+
+2
2
ϕ
µ µ τ
ln
( )íàñ â
+
+
+
( )
( )
,
C C
e
I
S
n p nu
n p
τ
µ µ
2
2
2
(3)
ãäå
òåìïåðàòóðíûé ïîòåíöèàë;
çàðÿä ýëåêòðîíà;
òîê äèîäà;
òîê íàñûùåíèÿ;
äëèíà ð-áàçû;
ïëîùàäü p�n-ïåðåõîäà;
ïîñòîÿííàÿ ýëåêòðîííî-äûðî÷íîãî ðàññåÿ-
íèÿ, ðàâíàÿ ~1·1020 (·ñ·ñì)�1 ;
ïîäâèæíîñòè ýëåêòðîíîâ è äûðîê, ñîîòâåò-
ñòâåííî;
âðåìÿ æèçíè ýëåêòðîíîâ â áàçå;
êîýôôèöèåíòû óäàðíîé ðåêîìáèíàöèè, ðaâ-
íûå, ñîîòâåòñòâåííî: Ñn≅6·10�31 cì6/ñ,
Ñp≅3·10�31 cì6/ñ.
Ïåðâûé ÷ëåí â óðàâíåíèè (3) âûðàæàåò ïàäåíèå íà-
ïðÿæåíèÿ íà ð�n-ïåðåõîäå â îáëàñòè ïðîñòðàíñòâåííî-
ãî çàðÿäà, à ïîñëåäóþùèå ÷ëåíû ñîîòâåòñòâóþò ïàäåíèþ
íàïðÿæåíèÿ íà ñîïðîòèâëåíèè áàçû çà ñ÷åò ýëåêòðîííî-
äûðî÷íîãî ðàññåÿíèÿ (2-é ÷ëåí), ðåêîìáèíàöèè ÷åðåç
ãëóáîêèå óðîâíè (3-é ÷ëåí) è Îæå-ðåêîìáèíàöèè (4-é
÷ëåí).
Êàê èçâåñòíî, çàâèñèìîñòü ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ ïàðà-
ìåòðîâ ïîëóïðîâîäíèêà îò òåìïåðàòóðû îïðåäåëÿåò òåì-
ïåðàòóðíóþ çàâèñèìîñòü ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äèîäå.
Àíàëèç âûðàæåíèÿ (3) ïîêàçûâàåò, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì
òåìïåðàòóðû 1-é è 2-é ÷ëåíû óìåíüøàþòñÿ, à 3-é è 4-é, êàê
ïðàâèëî, âîçðàñòàþò. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ïðè ìàëûõ òîêàõ îñ-
íîâíîé âêëàä â ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà äèîäå âíîñèò
ïåðâûé ÷ëåí âûðàæåíèÿ (3), ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà
p�n-ïåðåõîäå ìîæíî ïðåäñòàâèòü âûðàæåíèåì [3, ñ. 205]
U
kT
e
IW p
C T
E
eD
p p g≈ +−ln ,
1
4 α
(4)
êîíöåíòðàöèÿ äûðîê â ð-îáëàñòè;
ïîñòîÿííàÿ, íå çàâèñÿùàÿ îò òåìïåðàòóðû;
2,5;
øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû.
 êà÷åñòâå äàò÷èêà òåìïåðàòóðû p�n-ïåðåõîä ðàáîòà-
åò â ðåæèìå I=cînst. Äëÿ óìåíüøåíèÿ ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ
èñïîëüçóåòñÿ ðåæèì òîêîâ [1]
I<Ñ1T
4�α/(Wð pð), (5)
êîãäà ëîãàðèôì îòðèöàòåëåí. Ïîýòîìó ñ ðîñòîì òåìïå-
ðàòóðû íàïðÿæåíèå íà êðåìíèåâîì p�n-ïåðåõîäå óìåíü-
øàåòñÿ.
Äåéñòâèòåëüíî, êàê ïîêàçàëè ïðîâåäåííûå ðàíåå
èññëåäîâàíèÿ [1], ñðåäíèé òåìïåðàòóðíûé êîýôôè-
öèåíò íàïðÿæåíèÿ ìàòðèöû èç 5 äèîäîâ ñîñòàâèë
ÒÊÍì≈�10,56 ìÂ/°Ñ. Íà îäèí p�n-ïåðåõîä ýòî
ñîñòàâëÿåò ÒÊÍä≈ �2,1 ìÂ/°Ñ, ÷òî áëèçêî ê èçâåñò-
íûì ÷èñëåííûì çíà÷åíèÿì ÒÊÍ êðåìíèåâûõ äèî-
äîâ [2, ñ. 81; 3, ñ. 205].
Ðàäèàöèîííàÿ îáðàáîòêà äàò÷èêîâ òåìïåðàòóðû
áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè äîçàìè 1015 è 1016 ñì�2 ïðè-
âîäèò ê óìåíüøåíèþ ïðÿìîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ
íà äèîäàõ è óâåëè÷åíèþ òåìïåðàòóðíîãî êîýôôèöè-
åíòà íàïðÿæåíèÿ. Ïðè ýòîì ñðåäíåå çíà÷åíèå ÒÊÍ
íà îäèí p�n-ïåðåõîä ñîñòàâëÿåò �2,3 è �2,6 ìÂ/°Ñ
äëÿ äîç 1015 è 1016 ñì�2, ñîîòâåòñòâåííî.
Óìåíüøåíèå ïðÿìîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà
äèîäàõ ïîñëå ðàäèàöèîííîé îáðàáîòêè ìîæíî îáúÿñ-
íèòü èçìåíåíèåì ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ
êðåìíèÿ. Òàê, îáùåïðèçíàíî [2, ñ. 419; 3, ñ. 76], ÷òî
âîçäåéñòâèå ðàäèàöèè ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ïîä-
âèæíîñòè îñíîâíûõ è íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà
(µn è µp), óìåíüøåíèþ âðåìåíè æèçíè íåîñíîâíûõ
íîñèòåëåé çàðÿäà (τnÂ) è óìåíüøåíèþ êîíöåíòðàöèè
îñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà (ðð). Êîñâåííûì ïîä-
òâåðæäåíèåì ïðîèñøåäøèõ èçìåíåíèé ýëåêòðîôèçè-
÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ êðåìíèÿ ÿâëÿåòñÿ íàáëþäàþùå-
åñÿ óâåëè÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ áàçîâîãî ñëîÿ è óìåíü-
øåíèå êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è òîêà áàçû òðàíçèñòî-
ðà, âêëþ÷åííîãî ïî ñõåìå ñ îáùèì ýìèòòåðîì, êîòî-
ðûå ïðîÿâëÿþòñÿ òåì áîëüøå, ÷åì áîëüøå äîçà ðà-
äèàöèîííîãî îáëó÷åíèÿ.
Ýòè èçìåíåíèÿ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ êðåì-
íèÿ ïðîÿâëÿþòñÿ â èçìåíåíèè âåëè÷èíû ïðÿìîãî
ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà p�n-ïåðåõîäå çà ñ÷åò óâå-
ëè÷åíèÿ òîêà íàñûùåíèÿ è óìåíüøåíèÿ, ñîîòâåòñòâåí-
íî, ïåðâîãî ÷ëåíà âûðàæåíèÿ (3), êîòîðûì ïðè ìà-
ëûõ òîêàõ äèîäà â îñíîâíîì è îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷è-
íà ïðÿìîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ. Óìåíüøåíèå äëè-
íû ð-áàçû âñëåäñòâèå óìåíüøåíèÿ êîíöåíòðàöèè îñ-
íîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà è ðàñøèðåíèÿ ïðè ýòîì
îáëàñòè îáúåìíîãî çàðÿäà p�n-ïåðåõîäà ìîæåò ïðè-
âîäèòü ê óìåíüøåíèþ âòîðîãî è òðåòüåãî ÷ëåíîâ
âûðàæåíèÿ (3). ×åòâåðòûé ÷ëåí ýòîãî âûðàæåíèÿ
òàêæå óìåíüøàåòñÿ, ò. ê. çàâèñèò îò âðåìåíè æèçíè
íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà.
Óìåíüøåíèåì òðåòüåãî è ÷åòâåðòîãî ÷ëåíîâ âû-
ðàæåíèÿ (3) è ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî óâåëè÷åíèå
òåìïåðàòóðíîãî êîýôôèöèåíòà íàïðÿæåíèÿ, ïîñêîëüêó
ïðè óâåëè÷åíèè òåìïåðàòóðû çíà÷åíèÿ ýòèõ ÷ëåíîâ
äîñòèãàþò âåëè÷èí, ìåíüøèõ ïî ñðàâíåíèþ ñ ýòèìè
âåëè÷èíàìè äëÿ íåîáëó÷åííûõ îáðàçöîâ.
Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêà-
çûâàþò, ÷òî ðàäèàöèîííàÿ îáðàáîòêà áûñòðûìè ýëåê-
òðîíàìè èíòåãðàëüíûõ äàò÷èêîâ òåìïåðàòóðû ïðè-
âîäèò ê ïîâûøåíèþ ìîäóëÿ òåìïåðàòóðíîãî êîýô-
ôèöèåíòà íàïðÿæåíèÿ, à ñëåäîâàòåëüíî, è ê ïîâûøå-
íèþ èõ ÷óâñòâèòåëüíîñòè.
Ðàäèàöèîííàÿ îáðàáîòêà áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè,
ïðèâîäÿùàÿ ê ïîâûøåíèþ TKÍ, çàêëþ÷àåòñÿ â îá-
ëó÷åíèè äàò÷èêîâ òåìïåðàòóðû íà ëèíåéíîì óñêîðè-
òåëå ýëåêòðîíîâ ïðè ñëåäóþùèõ ïàðàìåòðàõ:
� ýíåðãèÿ ýëåêòðîíîâ � 3,5 ÌýÂ;
� òîê ïó÷êà � 0,2 ìÀ;
� âðåìÿ îáëó÷åíèÿ: äîçà 1015 ñì�2 � 13 ìèí;
äîçà 1016 ñì�2 � 134 ìèí.
ϕT
kT
e
= �
e �
I �
Iíàñ �
Wp �
S �
c �
µn, µp �
tnB �
Ñn, Cp �
ãäå pð �
Ñ1 �
α ≅
Åg �
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
27
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
 ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàõ âêëþ÷åíèå â òåõ-
íîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ èíòåãðàëüíûõ
ìèêðîñõåì óêàçàííîé ðàäèàöèîííîé îáðàáîòêè ïî-
çâîëèëî óâåëè÷èòü òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò íà-
ïðÿæåíèÿ è, ñîîòâåòñòâåííî, òåðìî÷óâñòâèòåëüíîñòü
èíòåãðàëüíûõ äàò÷èêîâ òåìïåðàòóðû íà 10�20%.
Âðåìåííàÿ ñòàáèëüíîñòü óëó÷øåííûõ ïàðàìåòðîâ:
ïðè íàðàáîòêå 10 òûñ. ÷àñîâ îòêëîíåíèÿ íå ïðåâû-
øàëè ±1%.
Âëèÿíèå áûñòðûõ ýëåêòðîíîâ è íåéòðîíîâ íà
ãèáðèäíûå ìèêðîñáîðêè èññëåäîâàíî ïðè ðà-
äèàöèîííîé îáðàáîòêå áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè äîçà-
ìè 1014, 1015, 1016,1017 ñì�2, áûñòðûìè íåéòðîíàìè �
äîçàìè 1014, 1015, 1016 ñì�2.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëåíû â òàáëè-
öå, ãäå Uñò � âûõîäíîå ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿ-
æåíèå; Uâûõ0 � âûxoäíoe íàïðÿæåíèå äèôôåðåí-
öèàëüíîãî óñèëèòåëÿ ïðè Uâõ=0; Uâõ � âõîäíîå íà-
ïðÿæåíèå; Uâûõ � âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðè
Uâõ=500±10 ìÂ; Iâêë � òîê âûõîäíîãî òðàíçèñòîðà
âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè; Iâûêë � òîê âõîäíîãî
òðàíçèñòîðà â âûêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè.
Àíàëèç ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïîêàçàë, ÷òî ýëåêòðè÷åñ-
êèå ïàðàìåòðû èçìåíÿëèñü â äîïóñòèìûõ ïðåäåëàõ. Èñ-
êëþ÷åíèå ñîñòàâëÿëà îáðàáîòêà áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè
äîçàìè 1016 è 1017 ñì�2.  ýòèõ ñëó÷àÿõ âûõîäíîå ñòàáè-
ëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå ïðåâûøàëî äîïóñòèìîå çíà-
÷åíèå ïðèáëèçèòåëüíî íà 1,5 Â. Ðàäèàöèîííàÿ ñòîéêîñòü
èññëåäîâàííûõ ìèêðîñáîðîê ê áûñòðûì íåéòðîíàì îêà-
çàëàñü áîëåå âûñîêîé (1016 ñì�2) ïî ñðàâíåíèþ ñ èõ ñòîé-
êîñòüþ ê áûñòðûì ýëåêòðîíàì.
Íàèáîëüøèå èçìåíåíèÿ íàáëþäàþòñÿ äëÿ òîêîâ âêëþ-
÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ âûõîäíîãî è âõîäíîãî òðàíçèñòî-
ðîâ, ÷òî ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî óìåíüøåíèåì êîýôôèöè-
åíòà ïåðåäà÷è òîêà áàçû. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íàáëþäà-
åìîå óìåíüøåíèå òîêîâ òðàíçèñòîðîâ íå âûõîäèò çà ðàì-
êè äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé è èìååò ïîëîæèòåëüíûé
ýôôåêò.
Ðàçëè÷èå ðàäèàöèîííîé ñòîéêîñòè ìèêðîñáîðîê ïðè
îáëó÷åíèè áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè è áûñòðûìè íåéòðî-
íàìè îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî îáðàáîòêà áûñòðûìè ýëåêòðî-
íàìè ñîïðîâîæäàåòñÿ äîïîëíèòåëüíûì âîçäåéñòâóþùèì
ôàêòîðîì � íàãðåâîì èçäåëèÿ, îáóñëîâëåííûì òîðìî-
æåíèåì ýëåêòðîíîâ â ñòàëüíîì êîðïóñå ìèêðîñáîðêè.
Êàê ñëåäóåò èç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ, â
èññëåäîâàííûõ ìèêðîñáîðêàõ ïðîâåäåííûì ðàäèà-
öèîííûì îáëó÷åíèåì ìîãóò áûòü ñíèæåíû òîê âû-
õîäíîãî òðàíçèñòîðà âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè Iâêë
è òîê âõîäíîãî òðàíçèñòîðà â âûêëþ÷åííîì ñîñòîÿ-
íèè Iâûêë ïðè ñîõðàíåíèè âûñîêîé ðàäèàöèîííîé ñòîé-
êîñòè âõîäÿùèõ â èõ ñîñòàâ îïåðàöèîííûõ óñèëèòå-
ëåé è òîíêîïëåíî÷íûõ ðåçèñòîðîâ, ÷òî, ïî íàøèì
äàííûì, ïîâûøàåò äîëãîâå÷íîñòü òðàíçèñòîðîâ ìèê-
ðîñáîðîê â 2�5 ðàç. Òî åñòü âêëþ÷åíèå â òåõíîëî-
ãè÷åñêèé ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ ìèêðîñáîðîê ýòàïà
îáðàáîòêè áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè è áûñòðûìè
íåéòðîíàìè äîçàìè, íå ïðåâûøàþùèìè ïîðîãîâûå,
ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ è Iâêë è
Iâûêë, à òàêæå ê ïîâûøåíèþ ñðîêà ñëóæáû èçäåëèé.
***
Ðàäèàöèîííàÿ îáðàáîòêà áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìèêðîñõåì, èñïîëüçóåìûõ â
êà÷åñòâå ïåðâè÷íûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé òåìïåðàòóðû,
ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò
íàïðÿæåíèÿ ïåðâè÷íûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé íà 10�
20 %.
Ïðè îïòèìàëüíîì ðàäèàöèîííîì âîçäåéñòâèè
áûñòðûìè ýëåêòðîíàìè è áûñòðûìè íåéòðîíàìè íà
ãèáðèäíûå ìèêðîñáîðêè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ èç-
ìåðåíèÿ è ñòàáèëèçàöèè òåìïåðàòóðû ïåðâè÷íûõ
ïðåîáðàçîâàòåëåé íåýëåêòðè÷åñêèõ âåëè÷èí, óëó÷øà-
åòñÿ êà÷åñòâî ìèêðîñáîðîê, ïîâûøàåòñÿ èõ äîëãî-
âå÷íîñòü è ñíèæàåòñÿ ýíåðãîïîòðåáëåíèå.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Çàâàäñêèé Â. À., Ìàñåíêî Á. Ï. Âëèÿíèå îáëó÷å-
íèÿ íà ïàðàìåòðû êðåìíèåâûõ ýëåìåíòîâ / Â ñá.: Ìî-
ëîäåæü òðåòüåãî òûñÿ÷åëåòèÿ: ãóìàíèòàðíûå ïðîáëåìû
è ïóòè èõ ðåøåíèÿ. Ñåð. Ýêîíîìèêà, ìîäåëèðîâàíèå
òåõíè÷åñêèõ è îáùåñòâåííûõ ïðîöåññîâ, èíôîðìàöèî-
ëîãèÿ, ýêîëîãèÿ.� Ò. 3.� Îäåññà: ÎÃÏÓ, 2000.�
Ñ. 236�241.
2. Òóãîâ Í. Ì., Ãëåáîâ Ç. À., ×àðûêîâ Í. À. Ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû.� Ì. : Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1990.
3. Âèêóëèí È. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Ôèçèêà ïîëóïðî-
âîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ.� Ì. : Ðàäèî è ñâÿçü, 1990.
Ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìèêðîñáîðîê ïîñëå ðàäèàöèîííîé îáðàáîòêè
(â ñêîáêàõ � äî ðàäèàöèîííîé îáðàáîòêè)
Âèäû ðàäèà-
öèîííîé
îáðàáîòêè
Äîçà, ñì
–2 Uñò,  Uâûõ0, ì Uâõ, ì Uâûõ,  Iâêë, ìÀ Iâûêë, íÀ
Áûñòðûå
ýëåêòðîíû
1017
1016
1015
1014
13,30 (11,6)
13,75 (11,7)
11,50 (11,2)
11,21 (11,1)
5,3 (9,8)
0,2 (0,3)
3,12 (—)
4,5 (9,1)
501 (500)
500 (496)
500 (—)
500 (501)
4,40 (4,46)
4,50 (4,51)
4,49 (—)
4,52 (4,53)
25,70 (26,99)
25,21 (27,00)
24,71 (—)
24,40 (27,06)
3,0 (16)
3,2 (13)
7,7 (—)
7,5 (14)
Áûñòðûå
íåéòðîíû
1016
1015
1014
11,90 (11,7)
11,32 (11,3)
11,32 (11,2)
0,5 (3,1)
5,9 (2,4)
4,2 (2,6)
500 (500)
500 (499)
501 (500)
4,70 (4,47)
+4,60 (4,54)
+4,53 (4,47)
23,50 (26,98)
23,75 (26,92)
23,47 (26,89)
5,0 (14)
7,0 (20)
11,0 (25)
4*
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70825 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T03:16:40Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мокрицкий, В.А. Завадский, В.А. 2014-11-15T08:37:00Z 2014-11-15T08:37:00Z 2001 Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры / В.А. Мокрицкий, В.А. Завадский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 25-27. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70825 621.37/39.193:539.216:539.211 Исследовано влияние радиационной обработки быстрыми электронами и быстрыми нейтронами на полупроводниковые микросхемы, используемые в качестве первичных преобразователей температуры, и гибридные микросборки, предназначенные для измерения и стабилизации температуры первичных преобразователей неэлектрических величин. Предложена технология радиационной обработки быстрыми электронами исследованных полупроводниковых микросхем, позволяющая в зависимости от величины дозы повысить температурный коэффициент напряжения первичных преобразователей на 10-20%. Определены пороговые дозы радиационного воздействия быстрыми электронами и быстрыми нейтронами, которые обеспечивают улучшение качества гибридных микросборок. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технология производства Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры Мокрицкий, В.А. Завадский, В.А. Технология производства |
| title | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| title_full | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| title_fullStr | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| title_full_unstemmed | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| title_short | Влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| title_sort | влияние радиационной обработки на параметры интегральных преобразователей температуры |
| topic | Технология производства |
| topic_facet | Технология производства |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70825 |
| work_keys_str_mv | AT mokrickiiva vliânieradiacionnoiobrabotkinaparametryintegralʹnyhpreobrazovateleitemperatury AT zavadskiiva vliânieradiacionnoiobrabotkinaparametryintegralʹnyhpreobrazovateleitemperatury |