ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2014, № 6 · ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Об оценке мощности теплового поражения диодных полупроводниковых структур импульсным электромагнитным излучением

С.А. Мещеряков1

1 Федеральное автономное учреждение "Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации ФСТЭК России", Россия
Полный текст УДК 621.382 EDN SMVDZZ

Аннотация

В рамках численной модели в диффузионно-дрейфовом тепловом приближении приведены результаты расчета энергомощностных характеристик для p - n -переходной структуры и структуры с барьером Шоттки при воздействии импульсного электромагнитного излучения. Показано различие в оценке мощности теплового поражения по двум критериям: падающей внешней мощности и рассеиваемой внутренней мощности. Проведено сравнение энергомощностных характеристик теплового поражения диодных структур для сверхвысокочастотного и прямоугольных импульсов в диапазоне температур теплового разогрева 400...1400 °С.

  • импульсное излучение
  • pulse radiation
  • численная модель
  • полупроводниковая структура
  • мощность теплового поражения
Abstract (in English)

Within the limits of numerical model in drift-diffusion thermal approach of calculation of power characteristics for p-n- structure and structure with a Schottky barrier are given at action of a pulsing electromagnetic radiation are given. Distinction is shown in an estimate of thermal defeat power by two criterions - incident exterior power and diffused interior power. Characteristics of thermal burnout of the diode-structures for microwave and square pulses in a gamut of temperatures of a thermal heating 400... 1400 °С is compare.

Для цитирования

Мещеряков С.А. Об оценке мощности теплового поражения диодных полупроводниковых структур импульсным электромагнитным излучением // Журнал радиоэлектроники. – 2014. – № 6.

Литература

  1. Сорокин Л.Н., Усыченко В.Г., Щерстюк А.В. Выгорание полупроводниковых приборов под воздействием сверхвысокочастотных импульсов и электрических видеоимпульсов // Радиотехника и электроника. - 2010. - Т. 55. - № 5. - С. 631-638.
  2. Dwyer V.M., Franklin A.J., Campbell D.S. Thermal failure in semiconductor devices // Solid-State Electronics. - 1990. - V.33. - N 5. - P. 553-560.
  3. Anand Y., Moroney W.J. Microwave mixer and detector diodes // Proceedings of the IEEE. - 1971. - V. 59. - N 8. - P. 1182-1190
  4. Ahmad K. RF burnout in X-band Schottky mixers // Journal of Applied Physic. - 1972. - V. 43. - N 11. - P. 4826-4827.
  5. Guccione S.A. Pulse burnout of microwave mixer diodes // IEEE Transaction on Reliability. - 1973. - V. R-22. - N. 4. - P. 196-207.
  6. Whalen J.J. The RF pulse susceptibility of UHF transistors // IEEE Transaction on Electromagnetic Compatibility. - 1975. - V. EMC-17. - N 4. - P. 220-225.
  7. Diaz C., Kang S., Duvvury Ch. Simulation of electrical overstress thermal failures in integrated circuits // IEEE Transaction on Electron Devices. - 1994. - V. ED-41. - N. 3. - P. 359-366.
  8. Anand Y. X-band high burnout resistance Schottky-barrier diodes // IEEE Transaction on Electron Devices. - 1977. - V. ED-24. - N. 12. - P. 1330-1336.
  9. Wunsh D.C., Bell R.R. Determination of threshold failure levels of semiconductor diodes and transistors due to pulse voltage // IEEE Transaction on Nuclear Science. - 1968. - V. NS-15. - N 6. - P. 244-259.
  10. Taska D.M. Pulse power failure modes in semiconductors // IEEE Transaction on Nuclear Science. - 1970. - V. NS-17. - N 7. - P. 364-372.
  11. Мещеряков С.А. Моделирование физических процессов в полупроводниковых структурах при воздействии мощного СВЧ-импульса. Структуры с барьером Шоттки [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. - 2013. - № 11. - Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov13/2/text.pdf.
  12. Мещеряков С.А. Моделирование физических процессов в полупроводниковых структурах при воздействии мощного СВЧ-импульса. Биполярные структуры [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. - 2013. - № 12. - Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec13/6/text.pdf.
  13. Мещеряков С.А. Моделирование теплового поражения диодных полупроводниковых структур полиимпульсным сверхвысокочастотным радиоизлучением [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. - 2013. - № 7. - Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul13/4/text.pdf.
  14. Бердышев А.В., Мещеряков С.А. Численное моделирование физических процессов в кремниевых полупроводниковых p - n-переходных структурах при воздействии электромагнитного излучения сверхкоротких импульсов // Радиотехника и электроника. - 2013. - Т. 58. - № 7. - С. 726-734.
  15. Мещеряков С.А., Бердышев А.В. Электротепловая модель воздействия электромагнитного излучения на полупроводниковые структуры // Радиотехника и электроника. - 2013. - Т. 58. - № 11. - С. 1127-1135.
  16. NSM Archive - Physical Properties of Semiconductors [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ioffe.rssi.ru\\SVA\\NSM\\Semicond\\index.html.
  17. Диоды: Справочник / О.П. Григорьев и др. М.: Радио и связь, 1990.
  18. Brown W.D. Semiconductor device degradation by high amplitude current pulses // IEEE Transaction on Nuclear Science. - 1972. - V. NS-19. - N 2. - P. 68-75.
  19. Prokopyev A.I., Mesheryakov S.A. Static characteristics of high-barrier Schottky diode under high level injection // Solid-State Electronics. - 1999. - V. 43. - N 9. - P. 1747-1753.
  20. Юшков Ю.Г., Чумерин П.Ю., Артеменко С.Н. и др. Экспериментальное исследование воздействия сверхвысокочастотных импульсов на работу персонального компьютера // Радиотехника и электроника. - 2001. - Т. 46. - № 8. - С. 1020-1024.