Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения

• Автор: Требунских, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 96 с. : ил.

ГЛАВА 1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОЕМКИ

1Л Воздействие СВЧ излучения на элементы полупроводниковой электроники

1.2 Физические основы нарушения работоспособности изделий электронной техники при воздействии импульсных микроволновых помех

1.2. Модели воздействия ИМП

1.2.1 Первичные эффекты

1.2.2 Вторичные эффекты. Вторичный тепловой пробой

1.2.3 Электрическое защелкивание в ИМС

1.2.4 Доминирующие механизмы отказа в полупроводниковых структурах при воздействии ИМП

1.3 Сверхкороткие импульсы электромагнитного излучения

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Лабораторный измерительный стенд с широкополосной коаксиальной нагрузкой для изучения воздействия СКИ ЭМИ на полупроводниковые структуры
2.2 Исследуемые объекты и методики проводимых с ними экспериментов
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СКИ ЭМИ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МДП - СТРУКТУР
3.1 Влияние энергии СКИ ЭМИ на ВФХ МДП - структур
3.2 Перестройка ВФХ МДП - структур при изменении частоты следования СКИ ЭМИ
3.3 Влияние СКИ ЭМИ на емкостные свойства МДМ - и р-п- структур
3.4 Физические модели перестройки ВФХ МДП - структур под воздействием СКИ ЭМИ
3.4.1 Поляризационный характер изменения емкости МДП-структуры
в режиме обогащения основными носителями при воздействии СКИ ЭМИ
3.4.2 Моделирование перестройки плотности поверхностных состояний под действием СКИ ЭМИ
3.5 Проявление процессов перестройки параметров МДП - структур под действием СКИ ЭМИ в полевых транзисторах
ГЛАВА 4. ПЕРЕСТРОЙКА ПОДВИЖНЫХ ДЕФЕКТОВ И ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЛЯРИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СКИ ЭМИ НА ПРИМЕРЕ КРИСТАЛЛОВ ТГС
4.1 Рост поляризации кристалла ТГС под действием СКИ ЭМИ
4.2 Релаксационные процессы в доменной структуре ТГС после снятия воздействия СКИ ЭМИ
4.3 Механизмы изменения свойств кристаллов ТГС при воздействии СКИ ЭМИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. Риски, связанные с эффектами нарушения работоспособности электронных схем, простираются от простейших эффектов пробоя в бытовых устройствах до опасных отказов и аварий электронного оборудования. Они проявляются в виде сбоев различного характера в работе электронного оборудования в системах контроля движения, системах связи и системах обороны и могут привести к фатальным последствиям для указанных областей и всей экономики в целом.
В настоящее время подавляющая часть электронных систем, применяемых как в военных и разведывательных целях, так и в устройствах гражданского назначения - системы связи и коммуникации, средства навигации, и т.п. - работает в условиях, в которых она подвержена в той или иной мере воздействию естественного или искусственного излучения. Эти системы при облучении должны в течение определенного заданного промежутка времени сохранять неизменными свои параметры и поддерживать работоспособность.
Однако, при облучении материалов и приборов, составляющих основу элементной базы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в них могут протекать различные процессы, приводящие к временному или постоянному изменению их оптических, электрофизических свойств, включая такие , как генерация электронно-дырочных пар при облучении импульсами микроволнового излучения или фотонов, комптоновское рассеяние, фотоэлектрические процессы, образование Оже-электронов и т.д. Под действием нейтронов могут происходить ядерные превращения, а нейтронно-стимулированные реакции могут приводить к появлению вторичных фотонов и заряженных частиц. Эти процессы приводят к изменению параметров элементной базы и характера функционирования блоков и узлов в РЭА. Кроме того, современное развитие микроэлектронной базы направлено на повышение быстродействия и экономичности электронных устройств,

Рис.2.11. Схема эксперимента по исследованию воздействия СКИ ЭМИ на поляризацию кристалла ТГС.
Петля гистерезиса кристалла ТГС визуально наблюдалась на двухканальном осциллографе С1-1 и фиксировалась с помощью цифровой фотокамеры OLYMPUS C-2500L.
В эксперименте фиксировались значения U3T, форма и размеры петли до воздействия, во время и после воздействия СКИ ЭМИ. Изменения поляризации оценивались по величине эталонного напряжения U1T по схеме Сойера - Тауэра (рис.2.12).
Рисунок 2.12. Схема Сойера-Тауэра для изучения петель гистерезиса кристаллов ТГС.