RU2178182C1 - Process of testing of semiconductor devices - Google Patents
Process of testing of semiconductor devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178182C1 RU2178182C1 RU2000117097A RU2000117097A RU2178182C1 RU 2178182 C1 RU2178182 C1 RU 2178182C1 RU 2000117097 A RU2000117097 A RU 2000117097A RU 2000117097 A RU2000117097 A RU 2000117097A RU 2178182 C1 RU2178182 C1 RU 2178182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma
- mev
- tests
- radiation
- neutron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам испытаний полупроводниковых приборов на устойчивость к воздействию таких внешних дестабилизирующих факторов, как радиационные излучения и длительные повышенные температуры. The invention relates to methods for testing semiconductor devices for resistance to the effects of external destabilizing factors such as radiation and prolonged elevated temperatures.
Известен способ определения устойчивости полупроводниковых приборов к воздействию внешних дестабилизирующих факторов, заключающийся в воздействии различных факторов на различные партии приборов [1] . При этом основным дестабилизирующим фактором космического пространства являются протоны, а основным дестабилизирующим фактором ядерных воздействий - гамма-нейтронное излучение. Недостатком указанного способа моделирования является несоответствие его реальным условиям функционирования аппаратуры, где на одни и те же приборы могут воздействовать различные дестабилизирующие факторы. Кроме того, исследование воздействий всех дестабилизирующих факторов - очень длительный и трудоемкий процесс. A known method for determining the stability of semiconductor devices to the effects of external destabilizing factors, which consists in the impact of various factors on different batches of devices [1]. At the same time, protons are the main destabilizing factor of outer space, and gamma-neutron radiation is the main destabilizing factor of nuclear influences. The disadvantage of this modeling method is the mismatch of its actual operating conditions of the equipment, where different destabilizing factors can affect the same devices. In addition, the study of the effects of all destabilizing factors is a very long and laborious process.
Другие известные способы испытаний для сокращения их продолжительности и стоимости предлагают вместо длительной выдержки (около 3000 часов) при повышенных температурах (55-85)oС температурах, имитирующей длительную работу приборов в аппаратуре, проводить облучение приборов гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня 1012 у. е. и выдержать приборы при повышенной температуре в течение 100 часов [2] , а также многие способы предлагают вместо протонного излучения облучать приборы нейтронным излучением. [3, 4] . Однако в этих способах испытаний описываются способы испытаний на устойчивость к одному дестабилизирующему фактору и не оговаривается, что в любой момент времени аппаратура может подвергаться воздействию нескольких дестабилизирующих факторов.Other known test methods to reduce their duration and cost offer instead of prolonged exposure (about 3000 hours) at elevated temperatures (55-85) o With temperatures that simulate the long-term operation of devices in the apparatus, irradiate the devices with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy ( 1.0-3.0) MeV level 10 12 at e. and withstand instruments at elevated temperatures for 100 hours [2], and many methods propose to irradiate instruments with neutron radiation instead of proton radiation. [3, 4]. However, these test methods describe methods of testing for resistance to one destabilizing factor and do not stipulate that the equipment may be exposed to several destabilizing factors at any time.
Целью настоящего изобретения является наиболее адекватное отражение при испытаниях реальных условий функционирования аппаратуры с учетом основных дестабилизирующих факторов, к которым наиболее чувствительны полупроводниковые приборы. Такой подход обеспечивает повышение достоверности испытаний, сокращение их продолжительности и уменьшение стоимости испытаний. The aim of the present invention is the most adequate reflection when testing the actual operating conditions of the equipment, taking into account the main destabilizing factors to which semiconductor devices are most sensitive. This approach provides increased reliability of the tests, reducing their duration and reducing the cost of testing.
Указанная цель достигается тем, что при испытаниях на устойчивость к воздействию дестабилизирующих факторов осуществляется: облучение гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ заданного уровня, затем облучение гамма- нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня 1012 у. е. и выдержка при повышенной температуре (40-135)oС в течение (10-150) часов, затем облучение гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня, соответствующего протонному излучению, определенного по коэффициентам пересчета.This goal is achieved by the fact that when testing for resistance to the influence of destabilizing factors, the following is carried out: irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV of a given level, then irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1 , 0-3.0) MeV level 10 12 at. e. and exposure at elevated temperature (40-135) o С for (10-150) hours, then irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV of the level corresponding to proton radiation, defined by conversion factors.
Облучение гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ заданного уровня моделирует воздействие основного дестабилизирующего фактора ядерного взрыва - гамма-нейтронного излучения. Конкретный уровень этого воздействия задается индивидуально, в зависимости от типа аппаратуры и условий ее функционирования. Irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV of a given level simulates the effect of the main destabilizing factor of a nuclear explosion - gamma-neutron radiation. The specific level of this effect is set individually, depending on the type of equipment and the conditions of its operation.
Облучение гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня 1012 у. е. и выдержка при повышенной температуре (40-135)oС в течение (10-150) часов моделирует длительную работу приборов в аппаратуре (до 150 000 часов) возможно при повышенных температурах.Irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV level 10 12 at E. and exposure at elevated temperature (40-135) o C for (10-150) hours simulates the long-term operation of devices in the apparatus (up to 150,000 hours), possibly at elevated temperatures.
Облучение гамма-нейтронным импульсом со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня, являющегося эквивалентом протонному излучению, моделирует воздействие основного дестабилизирующего фактора космического пространства - протонного излучения. Конкретный уровень этого воздействия определяется в зависимости от типа приборов и условий их функционирования, а конкретные значения коэффициентов пересчета зависят от энергии протонов и конструктивных особенностей приборов. Irradiation with a gamma-neutron pulse with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV level, which is equivalent to proton radiation, simulates the effect of the main destabilizing factor in outer space - proton radiation. The specific level of this effect is determined depending on the type of devices and the conditions of their operation, and the specific values of the conversion factors depend on the proton energy and the design features of the devices.
Предложенная последовательность испытаний наиболее адекватно отражает реальные условия функционирования аппаратуры и наиболее достоверно отражает процессы дефектообразования в полупроводниковой структуре при воздействии вышеописанных дестабилизирующих факторов. The proposed test sequence most adequately reflects the actual operating conditions of the equipment and most faithfully reflects the processes of defect formation in the semiconductor structure when exposed to the above destabilizing factors.
Предлагаемый способ был применен при исследовании устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов фотодиодов. The proposed method was applied in the study of resistance to the effects of destabilizing factors of photodiodes.
В качестве параметров - критериев годности фотодиодов выбраны:
Iт при U= 3В - темновой ток
Si - интегральная чувствительность к источнику типа "А"
Все параметры измерялись перед началом работы и после каждого воздействия.As parameters - criteria for the suitability of photodiodes selected:
It at U = 3V - dark current
Si - integrated sensitivity to a source of type "A"
All parameters were measured before work and after each exposure.
Для определения устойчивости приборов к комплексному воздействию дестабилизирующих факторов все фотодиоды разделены на две идентичные партии. To determine the stability of devices to the complex effects of destabilizing factors, all photodiodes are divided into two identical parties.
Одна партия фотодиодов подвергалась воздействию импульсного гамма-нейтронного излучения со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровней в диапазоне (5•1010-5•1014) у. е. , что соответствует возможным задаваемым уровням гамма-нейтроного воздействия; затем импульсному гамма-нейтронному излучению со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровня 1012 у. е. и выдержке при температурах в диапазоне Т= (40-135)oС в течение (10-150) часов, что имитирует длительную работу при повышенных температурах; затем приборы снова подвергаются воздействию гамма-нейтронного импульсного излучения со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровней в диапазоне (5•1010-5•1014) у. е. , что соответствует возможным задаваемым уровням протонного воздействия.One batch of photodiodes was exposed to pulsed gamma-neutron radiation with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV levels in the range (5 • 10 10 -5 • 10 14 ) у. e., which corresponds to possible preset levels of gamma-neutron exposure; then pulsed gamma-neutron radiation with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV level 10 12 at e. and exposure at temperatures in the range T = (40-135) o С for (10-150) hours, which simulates long-term operation at elevated temperatures; then the devices are again exposed to gamma-neutron pulsed radiation with an average neutron energy (1.0-3.0) MeV levels in the range (5 • 10 10 -5 • 10 14 ) у. e., which corresponds to possible preset levels of proton action.
Вторая партия фотодиодов подвергнута воздействию гамма-нейтронного импульсного излучения со средней энергией нейтронов (1,0-3,0) МэВ уровней в диапазоне (5•1010-5•1014) у. е. ; затем воздействию в течение 3000 часов температур 85oС; затем протонному излучению уровней в диапазоне (1•109-5•1014) у. е. ; согласно известным, описанным выше способам имитации воздействия дестабилизирующих факторов на полупроводниковые приборы.The second batch of photodiodes was exposed to gamma-neutron pulsed radiation with an average neutron energy of (1.0-3.0) MeV levels in the range (5 • 10 10 -5 • 10 14 ) у. e.; then exposed to temperatures of 85 o C for 3000 hours; then to proton radiation of levels in the range (1 • 10 9 -5 • 10 14 ) у. e.; according to the known methods described above of simulating the effects of destabilizing factors on semiconductor devices.
Предлагаемый новый способ испытаний возможно предложить благодаря одинаковому изменению параметров фотодиодов обеих партий после воздействия всех перечисленных дестабилизирующих факторов. The proposed new test method can be proposed due to the same change in the parameters of the photodiodes of both parties after exposure to all of the above destabilizing factors.
Так как механизмы дефектообразования в фотодиодах идентичны механизмам дефектообразования в других полупроводниковых приборах, то данный способ можно применять и при испытаниях других полупроводниковых приборов. Since the mechanisms of defect formation in photodiodes are identical to the mechanisms of defect formation in other semiconductor devices, this method can also be used in testing other semiconductor devices.
Таким образом, новый предлагаемый способ позволяет моделировать радиационные воздействия ядерного взрыва, космического пространства и длительные сроки функционирования аппаратуры при повышенных температурах путем облучения приборов на одной и той же моделирующей установке излучением различных уровней в определенной последовательности и выдержкой при повышенных температурах, что является наиболее достоверным, рациональным и экономичным способом моделирования воздействия дестабилизирующих факторов. Thus, the new proposed method allows you to simulate the radiation effects of a nuclear explosion, outer space and the long life of the equipment at elevated temperatures by irradiating the devices on the same simulator with radiation of various levels in a certain sequence and exposure at elevated temperatures, which is the most reliable, rational and economical way to model the effects of destabilizing factors.
Литература
1. Заитов Ф. А, Литвинова Н. М. , Савицкий В. Г. , Средин В. Г. Радиационная стойкость в оптоэлектронике. М. : Воениздат, 1987.Literature
1. Zaitov F. A, Litvinova N. M., Savitsky V. G., Sredin V. G. Radiation resistance in optoelectronics. M.: Military Publishing, 1987.
2. RU 2138058 20.09.1999. 2. RU 2138058 09/20/1999.
3. Tokuda Y. , Usami A. Comparisons of neutron and 2-MeV proton in n-type silicon by deep level transient spectroscopy. // IEEE Trans. Nucl. Sci. - 1981, vol. NS-28, N3, P. 3564-3568. 3. Tokuda Y., Usami A. Comparisons of neutron and 2-MeV proton in n-type silicon by deep level transient spectroscopy. // IEEE Trans. Nucl. Sci. - 1981, vol. NS-28, N3, P. 3564-3568.
4. Chaudhai P. , Bhoroskar S. V. , Padgavkar J. , Bhoraskar V. N. Comparison of defect producted by 14-MeV neutron and 1-MeV electrons in n-type silicon. // J. Appl. Phis. -1991, vol. 70(3), P. 1261-1263. 4. Chaudhai P., Bhoroskar S. V., Padgavkar J., Bhoraskar V. N. Comparison of defect producted by 14-MeV neutron and 1-MeV electrons in n-type silicon. // J. Appl. Phis. -1991, vol. 70 (3), P. 1261-1263.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117097A RU2178182C1 (en) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | Process of testing of semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117097A RU2178182C1 (en) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | Process of testing of semiconductor devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2178182C1 true RU2178182C1 (en) | 2002-01-10 |
Family
ID=20237028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000117097A RU2178182C1 (en) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | Process of testing of semiconductor devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2178182C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495446C2 (en) * | 2011-10-17 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method to test semiconductor cmos/soi of lsi technology for resistance to effects of single failures from impact of heavy charged particles of space |
| CN107852329A (en) * | 2015-06-04 | 2018-03-27 | 株式会社库安塔利昂 | It make use of the device for realizing uniqueness of the spontaneous decay of radioisotope |
-
2000
- 2000-07-03 RU RU2000117097A patent/RU2178182C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495446C2 (en) * | 2011-10-17 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method to test semiconductor cmos/soi of lsi technology for resistance to effects of single failures from impact of heavy charged particles of space |
| CN107852329A (en) * | 2015-06-04 | 2018-03-27 | 株式会社库安塔利昂 | It make use of the device for realizing uniqueness of the spontaneous decay of radioisotope |
| CN107852329B (en) * | 2015-06-04 | 2021-01-22 | 株式会社库安塔利昂 | Device for achieving uniqueness by utilizing spontaneous decay of radioisotopes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adamo et al. | Characterization and testing of a tool for photovoltaic panel modeling | |
| KR100350861B1 (en) | Measuring apparatus and method for measuring characteristic of solar cell | |
| EP2824434A1 (en) | System and method for calibrating a light source for simulating a spectrum of solar radiation | |
| CN104579167A (en) | Test method for endurance of photovoltaic component in hot and humid environments | |
| CN105891694B (en) | The laser analog radiation dose rate effect test method of silicon-based semiconductor transistor | |
| WO2021017234A1 (en) | Method and system for monitoring attenuation of performance of photovoltaic assembly | |
| RU2178182C1 (en) | Process of testing of semiconductor devices | |
| Dupuis et al. | Light‐and elevated temperature‐induced degradation impact on bifacial modules using accelerated aging tests, electroluminescence, and photovoltaic plant modeling | |
| CN117289105A (en) | Method and system for testing irradiation resistance of super junction power MOS device | |
| DE4342389A1 (en) | Circuit for determining characteristics of solar modules | |
| RU2169961C2 (en) | Semiconductor device test technique | |
| Ramaprabha et al. | Development of an improved model of SPV cell for partially shaded solar photovoltaic arrays | |
| Jia et al. | Real-Time simulation models for photovoltaic cells and arrays in Opal-RT and Typhoon-HIL | |
| RU99107094A (en) | METHOD FOR SELECTION OF ELECTRONIC EQUIPMENT PRODUCTS BY RESISTANCE OR RELIABILITY | |
| Raj et al. | Impact of Nonuniform Illumination and Probe Bar Shading on Solar Cell I–V Measurement | |
| Roy et al. | Reference module selection criteria for accurate testing of photovoltaic (PV) panels | |
| KR101438668B1 (en) | Accelerating test method for solar cell | |
| Fafard et al. | The “fill-factor bias measurement” for advanced triple-junction solar cell characterization and quality control | |
| Shvetsov-Shilovskiy et al. | Advanced system for CMOS SOI test structures measurements | |
| Pagonis et al. | Simulations of the effect of pulse annealing on optically-stimulated luminescence of quartz | |
| RU2476958C2 (en) | Method of determining voltage-current characteristics of solar cells on solar radiation simulator | |
| Tscherne et al. | Testing of COTS Operational Amplifier in the Framework of the ESA CORHA Study | |
| RU2138058C1 (en) | Process testing semiconductor photodetectors | |
| Gauthier et al. | A comparison of radiation damage in linear ICs from Cobalt-60 gamma rays and 2.2 MeV electrons | |
| JP2004281487A (en) | Method of evaluating characteristic of solar battery |