ОЦІНЮВАННЯ ВПЛИВУ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА ПАРАМЕТРИ БІСТАБІЛЬНИХ ПЕРЕМИКАЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ НА БАЗІ АМОРФНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-113-119Ключові слова:
радіаційна стійкість, аморфні напівпровідники, час затримки, рухливість носіїв заряду, порогова напругаАнотація
Проведено оцінювання впливу температури та радіаційних опромінень на порогову напругу та час затримки перемикання перемикального пристрою на базі ХСН. Показано, що зі зміною температури від 250 до 350 К порогова напруга змінюється в межах ± 5 мВ, при цьому температурний коефіцієнт напруги становить близько 0,03 %/град, що значно менше у порівнянні з аналогічними пристроями на базі монокристалевих напівпровідників.
Отримано аналітичні вирази та проведено дослідження залежності часу затримки перемикання від температури та щільності пасток захоплення близько рівня Фермі.
Результати досліджень залежності часу затримки перемикання від температури показують, що зі зміною температури від 250 до 350 К час затримки змінюється на 0,35 пc, а температурний коефіцієнт часу затримки не перевищує 0,42 %/град. При чому зі збільшенням рухливості носіїв заряду час затримки зменшується. Дослідження залежності часу затримки перемикання від щільності пасток захоплення показав, що ця залежність є практично лінійною і зі збільшенням щільності пасток захоплення на порядок, час затримки змінюється також на порядок.
Отримано аналітичні залежності рухливості носіїв заряду, та часу затримки перемикання від щільності потоку нейтронів. Показано, що зі зміною щільності потоку нейтронів до 1016 н/см2 рухливість носіїв заряду повільно зменшується від 10–2 до 0,99 × 10–2 см2/В·с, а за подальшого збільшення дози до 1018 н/см2 — рухливість зменшується у двічі і становить 0,5 × 10–2 см2/В·с. Час затримки перемикання з ростом дози опромінення від 1010 до 1016 н/см2 зростає від 26,2 нс до 26,8 нс, а за подальшого збільшення щільності потоку нейтронів час затримки швидко зростає і становить 57 нс з щільністю потоку нейтронів 1018 н/см2. Наведені результати досліджень свідчать про те, що перемикальні пристрої на базі халькогенідних склоподібних напівпровідників характеризуються вищою радіаційною стійкістю у порівнянні з пристроями на базі монокристалевих біполярних напівпровідникових компонентів, підсилювальні властивості яких вже за щільності потоку нейтронів до 1012 н/см2 зменшуються майже у двічі.
Посилання
А. Н. Белоус, В. А. Солодуха, и С. В. Шведов, Космическая электроника, моногр. в 2 ч. Москва, РФ: Техносфера. 2015, 696 с., 488с.
Jeffrey Prinzie, Karel Appels, and Szymon Kulis, “Optimal Physical Implementation of Radiation Tolerant High-Speed Digital Integrated Circuits in Deep-Submicron Technologies,” Reprinted from: Electronics 2019, 8, 432. https://doi.org/10.3390/electronics8040432 .
Kyungsoo Jeong, Duckhoon Ro, Gwanho Lee, Myounggon Kang, and Hyung-Min Lee, “A Radiation-Hardened Instrumentation Amplifier for Sensor Readout Integrated Circuits in Nuclear Fusion Applications,” Reprinted from: Electronics 2018, 7, 429. https://doi.org/10.3390/electronics7120429 .
Bjorn Van Bockel, Jeffrey Prinzie and Paul Leroux, “Radiation Assessment of a 15.6 ps Single-Shot Time-to-Digital Converter in Terms of TID,” Reprinted from: Electronics 2019, 8, 558. https://doi.org/10.3390/electronics8050558 .
H.-S. Philip, et al., “Wong Phase Change Memory,” Proceedings of the IEEE, vol. 98, no. 12, pp. 2201-2227, 2010.
Bipin Rajendran, et al., Phase change memory technology, IBM Research, 2009. [Electronic resource]. Available: http://www.itrs.net/ITWG/Beyond_CMOS/2010Memory_April/Proponent/Nanowire%20PCRAM.pdf .
Н. А. Богословский, и К. Д. Цэндин, «Физика эффектов переключения и памяти в халькогенидных стеклообразных полупроводниках,» Физика и техника полупроводников, т. 46, вып. 5, с. 577-608, 2012.
Ю. В. Ануфриев, «Температурная независимость напряжения включения ячеек энергонезависимой памяти на основе халькогенидных полупроводников,» Вестник Московского энергетического института, № 6, с. 144-147, 2007.
В. М. Кичак, І. В. Слободян, «Дослідження зміни часу перемикання комірки пам’яті на базі ХСН від товщини плівки та перенапруження у зразку,» Міжнародний науково-технічний журнал, Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, № 2 (40), с. 67-70, 2012. ISSN 2219-9365.
А. П. Лазар, и Ф. П. Коршунов, «Моделирование радиоционной стойкости элементов логических КМОП интегральных микросхем,» Доклады БГУИР, № 5(75), 2013.
Alan B. Grebene, Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design. Reprinted from: Wiley-Interscience, p. 912, 1984.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 135
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
