Введение
1 Анализ состояния методов расчётно экспериментального моделирования радиационных эффектов в экб при воздействии ионизирующегоизлучения космического пространства (обзор) 15
1.1 Основные виды радиационных эффектов 15
1.1.1 Ионизационные дозовые эффекты в ЭКБ в условиях космического пространства 18
1.1.2 Эффекты структурных повреждений в полупроводниковых приборах и микросхемах в условиях космического пространства 45
1.1.3 Одиночные радиационные эффекты при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства 57
1.2 Методы расчтно-экспериментального моделирования радиационных эффектов в ЭКБ в условиях космическогопространства 63
1.2.1 Моделирование дозовых эффектов с учетом эффектов структурных повреждений 63
1.2.2 Моделирование ионизационных дозовых эффектов в условиях низкоинтенсивного облучения 66
1.2.3 Моделирование одиночных радиационных эффектов при воздействии тяжелых заряженных частиц 77
1.3 Изделия электронной техники космического назначения 79
1.3.1 Конструктивно-технологический базис радиационно-стойких изделий электронной техники космического назначения 80
1.3.2 Методы обеспечения радиационной стойкости изделий электронной техники космического назначения 82
1.4 Выводы по обзору 90
2 Развитие методов экспериментального моделирования ионизационных дозовых эффектов в аналоговых кремниевых микросхемах в условиях низкоинтенсивного облучения 92
2.1 Экспериментальное моделирование ионизационных дозовых эффектов в аналоговых биполярных схемах с учетом эффекта ELDRS 93
2.2 Экспериментальное моделирование ионизационных дозовых эффектов в аналоговых схемах БиКМОП-технологии с учетом эффектов низкоинтенсивного облучения 100
2.3 Экспериментальное моделирование ионизационных дозовых эффектов в аналоговых схемах МОП-технологии с учетом эффектов низкоинтенсивного облучения 106
2.4 Определительные испытания кремниевых интегральных схем с учетом эффектов низкоинтенсивного облучения 112
2.5. Выводы 113
3 Развитие методов расчетно-экспериментального моделирования дозовых эффектов с учетом структурных повреждений 115
3.1 Разработка методов расчетно-экспериментального моделирования деградации изделий с аддитивным характером ионизационных дозовых эффектов и эффектов структурных повреждений 117
3.1.1 Методика расчетно-экспериментальной оценки срока службы изделий с аддитивным характером ионизационных и структурных эффектов в заданных радиационных условиях космического пространства 120
3.1.2 Пример реализации методики расчетно-экспериментальной оценки срока службы изделий с аддитивным характером ионизационных и структурных эффектов в заданных радиационных условиях космического пространства 124
3.2 Разработка методов расчетно-экспериментального моделирования деградации изделий с неаддитивным характером ионизационных дозовых эффектов и эффектов структурных повреждений 128
3.2.1 Результаты исследования деградации оптронов вследствие ионизационных дозовых эффектов и эффектов структурных повреждений 128
3.2.2 Методика расчетно-экспериментальной оценки срока службы изделий с неаддитивным характером ионизационных и структурных эффектов в заданных радиационных условиях космического пространства 137
3.3 Развитие расчетно-экспериментальных методов определения срока службы солнечных батарей на основе полупроводниковых соединений A3B5 в условиях воздействия ионизирующих излучений космического пространства 141
3.3.1 Анализ существующих методов расчетно-экспериментального моделирования деградации солнечных батарей при воздействии радиационных факторов космического пространства 142
3.3.2 Результаты экспериментальных исследований деградации GaAs/Ge солнечных батарей при облучении нейтронами и электронами 152
3.3.3 Методика расчетно-экспериментальной оценки срока службы солнечных батарей на основе полупроводниковых соединений A3B5 с использованием нейтронного облучения 161
3.4 Выводы 163
4 Развитие методов расчетного моделирования ионизационных дозовых эффектов в моп-структурахи приборах на их основе 165
4.1 Моделирование радиационного накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при высокой и средней мощности дозы ионизирующего излучения 170
4.2 Моделирование накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при воздействии импульсного ионизирующего излучения 179
4.3 Моделирование накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства 182
4.4 Выбор значений параметров, определяющих кинетику накопления заряда в диэлектрике при радиационном облучении 185
4.5 Моделирование процесса накопления поверхностных состояний при радиационном облучении МОП-структур 185
4.6 Учет влияния вносимых при облучении структурных повреждений на кинетику накопления зарядов в МОП-структуре 188
4.7 Моделирование влияния накопления заряда в полевом диэлектрике на периферии основного n-канального транзистора 193
4.7.1 Общая методология моделирования радиационно-индуцированного накопления заряда в диэлектрике МОП-транзистора с учетом влияния полевого оксида 194
4.7.2 Геометрическое представление периферийной области полевого оксида 197
4.7.3 Консервативный метод оценки заряда, накопленного в полевом оксиде 198
4.8 Выводы 203
5 Развитие методов расчетного моделирования одиночных радиационных эффектов при воздействии отдельных тяжелых заряженных частиц 204
5.1 Описание общих подходов, применяемых при моделировании диффузионного сбора заряда из треков тяжелых заряженных частиц 204
5.2 Консервативный метод моделирования сбора заряда из треков тяжелых заряженных частиц 212
5.3 Выводы 221
6 Применение результатов диссертации при проектировании и испытаниях изделий электроннойтехники космического назначения 222
6.1 Применение разработанных методов моделирования при проектировании цифровых интегральных схем космическогоназначения с учетом одиночных радиационных эффектов 222
6.1.1 Краткий анализ типов избыточности 223
6.1.2 Оптимизация методов защиты сложных цифровых блоков от одиночных сбоев 22
6.1.3 Определение вероятности безотказной работы при комплексной оптимизации элементов сложных функциональных
блоков в САПР 230
6.2 Применение результатов диссертации в нормативно-методическом обеспечении радиационных испытаний электронной компонентной базы космического назначения 238
6.3 Выводы 240
Заключение 242
Список сокращений 245
Литература 247
