Введение и общая характеристика работы...................................................... 5
Глава 1. Актуальность проблемы. Формулировка задачи
исследования ................................................................................................ 24
1.1 Концепция создания расширенных вариантов SPICE моделей
биполярных и МОП транзисторов, учитывающих влияние внешних
факторов ....................................................................................................................... 30
1.2 Выводы по главе 1 .......................................................................................................... 35
Глава 2. Подсистема SPICE-RAD моделирования фрагментов
интегральных схем и схем на печатных платах с учетом
воздействия факторов радиации ............................................................. 37
2.1 Комбинированный способ уточненного учета радиационных
воздействий в SPICE моделях биполярных и МОП транзисторов ....................... 37
2.2 Универсальная SPICE-RAD модель биполярного транзистора, ,
учитывающая радиационно-индуцированные эффекты ......................................... 40
2.3 Универсальная версия SPICE- RAD модели КНИ, КНС МОП
транзисторов, учитывающая радиационно-индуцированные эффекты ................ 52
2.4 Уточненный учет в SPICE-RAD модели МОПТ воздействия отдельных
ядерных частиц на структуру транзистора ............................................................... 63
2.5 Вариант SPICE-RAD модели для МОП транзистора, изготовленного по
варианту технологии КНИ со скрытым дополнительным затвором в
нижнем окисле (Double SOI ) ..................................................................................... 68
2.6 Схемотехническая модель МОП транзистора, учитывающих
совместное влияние тепловых и радиационных эффектов внутри
одной модели (SPICE-THERM-RAD модель). ......................................................... 72
2.7 Пяти-уровневая методика моделирования элементов и фрагментов схем
с учетом факторов радиации и температуры ........................................................... 92
2.8 Выводы по главе 2 .......................................................................................................... 96
Глава 3. Подсистема SPICE-THERM электро-теплового
моделирования компонентов, ИС и схем на печатных платах ......... 99
3.1 Электротепловые SPICE -THERM модели МОП транзисторов с
возможностями учета температурных эффектов в расширенном
диапазоне температуры ............................................................................................ 101
3.2 Электротепловые SPICE-THERM модели биполярных транзисторов .................. 109
3.3 Методика определения тепловых сопротивлений для SPICE-THERM
моделей интегральных компонентов с произвольной топологией с
помощью программ ускоренного квази 2D/3D моделирования
электрических и тепловых полей ИС ...................................................................... 114
3.4 . Сквозное электро-тепловое моделирование аналоговых и цифровых
фрагментов схем на печатных платах на базе пакетов SPICE и
«Асоника-ТМ» ........................................................................................................... 119
3.5 Выводы по главе 3 ........................................................................................................ 128
Глава 4. Подсистема SPICE–AGE моделирования фрагментов МОП
интегральных схем с учетом факторов старения............................... 132
4.1 Эффекты старения МОП структур под действием «горячих» носителей
заряда .......................................................................................................................... 132
4.2 Маршруты и подходы для учета эффектов старения МОП компонентов
при SPICE анализе работы схем .............................................................................. 139
4.3 Моделирование влияния эффектов старения на параметры МОП
транзисторов .............................................................................................................. 144
4.4 Примеры моделирования характеристик КМОП схем с учетом эффектов
старения ..................................................................................................................... 157
4.5 Разработка SPICE модели МОП транзисторов, учитывающей
совместное влияние факторов старения и эффектов дозы облучения
(SPICE-AGE-RAD-модели) ...................................................................................... 166
4.6 Выводы по главе 4 ........................................................................................................ 173
Глава 5. Программно-аппаратные комплексы для измерения
характеристик и определения параметров SPICE-моделей
интегральных и дискретных компонентов с учетом воздействия
факторов температуры, радиации и эффектов старения ................. 176
5.1 Общая характеристика программно-аппаратных комплексов для
измерения характеристик и определения параметров SPICE-моделей
интегральных и дискретных компонентов с учетом воздействия
внешних факторов .................................................................................................... 176
5.2 Специализированный программно-аппаратный комплекс для измерения
характеристик и определения параметров SPICE-RAD моделей БТ и
МОПТ, учитывающих радиационные воздействия. .............................................. 179
5.3 Программно-аппаратный комплекс для исследования электро-тепловых
режимов полупроводниковых приборов, элементов и фрагментов ИС и
схем на печатных платах и определения параметров SPICE-THERM
моделей компонентов ............................................................................................... 193
5.4 Комплекс для моделирования характеристик фрагментов КМОП
интегральных схем с учетом эффектов старения .................................................. 205
5.5 Выводы по главе 5 ........................................................................................................ 212
Глава 6. Применение разработанных SPICE моделей в практике
проектирования стойких ИС , БИС и схем на печатных платах .... 214
6.1 Разработанные SPICE модели биполярных и МОП транзисторов,
учитывающие влияние внешних факторов ............................................................ 214
6.2 Филиал РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИИС им. Ю.Е. Седакова»(г. Нижний
Новгород). .................................................................................................................. 219
6.3 АО «НИИМЭ», НИУ МИЭТ ....................................................................................... 223
6.4 ФГУП «ВНИИА им Н.Л. Духова». ............................................................................. 224
6.5 АО «НПО измерительной техники» (Моск. обл., г. Королёв) ................................. 225
6.6 АО «НПП «Сапфир», АО «ДЦ «Кристал» . .............................................................. 227
6.7 ФГБНУ «НИИ ПМТ». .................................................................................................. 229
6.8 ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва». .............................................................. 237
6.9 ООО "Компекс-Т" . ...................................................................................................... 244
4
6.10 Выводы по Главе 6 ..................................................................................................... 245
Перечень сокращений ...................................................................................... 248
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 249
Список использованной литературы ............................................................ 253
Приложение 1 Свидетельства о государственной регистрации программ
для ЭВМ ...................................................................................................... 302
Приложение 2. Акты внедрения. ................................................................. 306
