Как влияет облучение на характеристики р-n перехода.

Реакция интегральных микросхем (ИМС) на ионизирующее излучение обусловлена, в первую очередь, зависимостью параметров её элементов от эффектов смещения и ионизации. В свою очередь, конкретный вид энерговыделения (однородное, равновесное и т.п.) может приводить к появлению различных эффектов в микросхеме, особенности проявления которых определяются специфическими для нее технологическими и схемотехническими решениями. По причине возникновения эти эффекты можно подразделить на первичные - обусловленные непосредственно энергией излучения, поглощенной в ИМС (дефекты смещения, модуляция проводимости и т.п.), и вторичные - обязанные своим происхождением инициированному излучением перераспределению энергии внутренних и сто-ронних источников (радиационное защелкивание, вторичный фототек, пробой и т.п.).

С точки зрения функционирования ИМС в аппаратуре в зависимости от соотношения между длительностью воздействия излучения Т_и и временем релаксации вызванного им возбуждения в системе Т_рел различают остаточные (долговременные Т_рел>>Т_и) и переходные (кратковременные Т_и>Т_рел) изменения параметров приборов.

 

Одним из основных параметров, характеризующих переходные ионизационные эффекты в элементах ИМС при равновесном энерговыделении, является величина ионизационного тока р-n-переходов, который можно представить в виде двух составляющих: 1)мгновенная составляющая, связанная с дрейфом избыточных носителей из обедненной области перехода;

2)запаздывающая составляющая, связанная с диффузией и дрейфом неравновесных носителей заряда из областей, прилегающих к обедненной области р-n-перехода. Соотношение амплитуд запаздывающей и мгновенной составляющих определяется параметрами р-n -перехода.

 

Долговременные изменения параметров транзисторов обусловлены эффектами смещения и ионизации.

Эффекты смещения, связанные с изменением кристаллической структуры полупроводника вследствие перемещения атомов из своего положения, вызывают изменение электрофизических свойств полупроводника: времени жизни, подвижности носителей заряда и их концентрации. Соответственно изменяются и параметры транзисторов, определяемые указанными величинами.

Эффекты ионизации, связанные с накоплением заряда в диэлектрических слоях и изменением плотности поверхностных состояний при ионизации полупроводника, также приводят к деградации параметров транзисторов.

 

Действие облучения на транзисторы удобно установить на основании его физических параметров, характеризующих процессы в транзисторной структуре.

 

9.Что такое пинч-резистор?

 

Пинч-резистор - высокоомный диффузионный резистор с суженным проводящим каналом.

При необходимости создания резисторов больших номиналов используют так называемые пинч-резисторы (по другому – канальные, закрытые). Их формирование осуществляется в донной части базовой области. Сопротивление таких резисторов может достигать 200...300 кОм при сравнительно невысокой точности (≈ 50 %). Конструкция такого резистора на основе базовой области представлена на рис. 2.1.10, а. Существуют также

конструкции пинч-резисторов на основе эпитаксиальной области, которая имеет наименьшую концентрацию и более однородное распределение легирующей примеси. Эпитаксиальные резисторы имеют высокое напряжение пробоя (>100 В), большой ТКС, но значительный разброс номиналов.

Пинч-резистора n+- и p-слои закорочены металлизацией и соединены с выводом резистора, находящимся под большим положительным потенциалом в сравнении с остальными областями структуры. Это соединение обеспечивает обратное смещение на всех переходах пинч-резистора и линейную вольтамперную характеристику при 1...1,5 В, пробивное напряжение составляет 5...7 В.