up

Методы оценки и повышения стойкости электроники к воздействию ионизирующих излучений космического пространства

15 September - 15 December 2020 г.
The course has already started
15.425833333333333 hours
До конца записи
  • 10 недели

    длительность курса

  • от 3 до 4 часов в неделю

    понадобится для освоения

  • 2 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

О курсе

Задача увеличения срока активного существования электроники космического применения требует организации оценки стойкости применяемой электроники к воздействию ионизирующих излучений космического пространства. В курсе изложены вопросы предварительной оценки стойкости и проведения испытаний изделий электроники на стойкость к воздействию ИИ КП на разных этапах разработки электроники космического применения.

Программа курса

Тема 1. Прогнозирование уровня ионизирующего излучения космического пространства (ИИ КП) и частоты одиночных событий в аппаратуре космических аппаратов.

Обзор прикладного ПО для проведения прогнозирования уровня ИИ КП в аппаратуре космических аппаратов. Оценка спектров отдельных ядерных частиц (ОЯЧ) и поглощенной дозы за срок активного существования (САС). Нормативные документы. Методы. Прикладное программное обеспечение (ПО). Методы и прикладное ПО прогнозирования частоты одиночных радиационных эффектов (ОРЭ). Прогнозирование уровня дозовой стойкости с учетом низкой интенсивности. Методы и нормативные документы.

Тема 2. Предварительная оценка стойкости номенклатуры элементно-конструкторского базиса (ЭКБ) к воздействию ИИ КП.

Анализ перечней изделий ЭКБ, анализ технологии производства. Выбор рационального способа оценки стойкости: по эффектам поглощенной дозы, структурным повреждениям, по одиночным эффектам.

Тема 3. Расчетно-экспериментальные и экспериментальные методы оценки стойкости.

Обзор и место экспериментальных методов оценки стойкости к воздействию ИИ КП. Методические особенности расчетно-экспериментальной оценки с использованием результатов идентификации полупроводниковых кристаллов

Тема 4. Методы испытаний электроники на стойкость к воздействию ИИ КП по эффектам поглощенной дозы.

Испытания с использованием источников гамма-излучения. Испытания с использованием ускорителей электронов. Испытания с использованием рентгеновских источников. Испытания с учетом низкой интенсивности. Выбор параметров критериев годности для ПП и ИС различных технологических базисов и функциональных групп.

Тема 5. Методы испытаний электроники на стойкость к воздействию ИИ КП по эффектам структурных повреждений.

Испытания с использованием источников нейтронов и ускорителей протонов с различными спектрально-энергетическими характеристиками. Учет неэквивалентности спектрально-энергетических характеристик испытательных установок и параметров излучений космического пространства.

Тема 6. Методы испытаний электроники на стойкость к воздействию ИИ КП по одиночным эффектам.

Испытания с использованием ускорителей ионов и протонов. Подготовка к испытаниям, обработка результатов испытаний. Испытания с использованием лазерного сфокусированного излучения. Специфика регистрации ОРЭ в сложно-функциональных ИС.

Тема 7. Методы испытаний на катастрофические последствия одиночного тиристорного эффекта (ТЭ).

Катастрофические последствия одиночного ТЭ. Использование лазерного сфокусированного излучения для экспериментального определения сохранения работоспособности после выдержки в состоянии одиночного ТЭ.

Тема 8. Пути повышения прогнозируемых значений показателей стойкости электроники к воздействию ИИ КП.

Уточнение локальных уровней воздействия ИИ КП. Использование локальной массовой защиты. Уточнение норм на электрические параметры. Повышение точности прогнозирования параметров чувствительности (ПЧ) при воздействии ОЯЧ лазерными методами. 

Тема 9. Методы противодействия катастрофическим последствия одиночного тиристорого эффекта.

Достоинства и недостатки различных методов противодействия катастрофическим последствиям одиночного тиристорного эффекта:

- схемы радиационной защиты;

- демпфирующим резистором;

- аппаратно-алгоритмические (шунт-АЦП-микроконтроллер);

- системотехнические (по телеметрии).

Тема 10. Повышение стойкости к воздействию ИИ КП технологическими, схемотехническими и программными методами.

Концепции технологических (RHBP) и конструктивно-топологических (RHBD) методов борьбы с одиночными эффектами и эффектами накопленной дозы:

- оптимизация границ раздела Si/SiO2;

- использование FinFET с малыми значениями длины и ширины канала;

- «бескраевые» (edgeless) топологии транзисторов;

- внутреннее и внешнее резервирование;

- помехоустойчивое кодирование.

Яненко Андрей Викторович

Кандидат технических наук
Должность: Доцент Отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ

Похожие курсы