Современная электроника №6/2022

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2022 Рис. 1. Изменение относительной интегральной чувствительности фотодиодов ( ) после облучения различными флюенсами Ф: протонов (Ер = 6 МэВ – кр. 1, Ер = 21 МэВ – кр. 2, Ер = 64 МэВ – кр. 3), электронов (с Ее = 4,2 МэВ – кр. 6), реакторных нейтронов (кр. 5), протонами и электронами (Ер = 21 МэВ + Ее = 4,2 МэВ – кр. 4) Рис. 2. Изменение относительной интегральной чувствительности фотодиодов от дозы протонов (Ер = 6 МэВ – кр. 1, Ер = 21 МэВ – кр. 2, Ер = 64 МэВ – кр. 3), электронов (Ее = 4,2 МэВ – кр. 4) Ионизирующие излучения и их воздействие на полупроводниковые материалы (по данным литературных источников). Часть 2 к.т.н. Сергей Кравчук, д.т.н. Владимир Соколов, к.т.н. Михаил Марченко, к.т.н. Оксана Вовк МОКБ «Марс» – филиал ФГУП «ВНИИА», государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» В связи с возрастающими требовани- ями к точности прогнозирования рабо- тоспособности космических аппаратов, срокам их функционирования и бес- сбойной работе целесообразно ещё раз рассмотреть современную точку зрения на воздействие дестабилизирующих факторов космического пространства на радиоэлектронную аппаратуру. Для правильного понимания суще- ства проблемы необходимо учитывать следующие факты. Во-первых, в реальных условиях эксплуатации космические аппара- ты функционируют продолжительное время, подвергаясь воздействию иони- зирующих излучений космическо- го пространства [1], иногда при сопут- ствующем влиянии пониженных или повышенных температур. То есть доза ионизирующих излучений, соответ- ствующаягруппамстойкости,регламенти- руемымгосударственнымистандартами, вреальныхусловияхфункционирования аппаратуры набирается в течение всего срокафункционированиякосмического аппарата. А на моделирующих установ- кахэтидозынабираются занепродолжи- тельное время. Плотность галактического излучения (1–2 част/см 2 × с) при энергии частиц 10 8 …10 20 эВ, плотность потока частиц солнечного излучения составляет до 10 6 част/(см 2 × с)приихэнергиидо10 7 эВ [1]. Так как вся совокупность ионизирую- щихизлученийкосмическогопростран- ства (ИИКП)неможетбытьвоспроизведе- на в земныхусловиях, приисследовании радиационной стойкости приборов используетсяметодмоделирования, состо- ящийв заменевсегоспектракосмических излучений излучениями с плотностью потока 10 6 …10 9 част/(см 2 × с) [2]. Протекающие на орбите в реальных условиях процессы постепенного набо- ра дозы радиоэлектронной аппарату- рой при различных температурных условиях до сих пор однозначно не систематизированы. Процессы, про- текающие при этом в аппаратуре, про- анализированы лишь в некоторых литературных источниках. В реальных условиях материалы и приборы космических аппаратов под- вергаются, как правило, воздействию нескольких типов излучений, содержа- щих частицы различных энергий. Поэ- тому для прогнозирования радиацион- ных изменений параметров приборов необходимо изучение этих изменений в зависимости от энергии частиц опре- делённого типа. В нормативных документах эти фак- ты не отражены. Во-вторых, в настоящее время основ- ная часть радиоэлектронной аппарату- ры космического пространства состо- ит из полупроводников. Как известно, полупроводники более чувствительны к воздействию дестабилизирующих факторов, чем остальные компонен- ты РЭА (стёкла и другие диэлектрики, металл) [2]. Если проанализировать осново- полагающие принципы воздействия ионизирующих излучений на РЭА, то эти вопросы достаточно подробно изучены. Однако некоторые аспекты воздействия дестабилизирующих фак- торов космического пространства на РЭА в настоящее время заслуживают более внимательного рассмотрения для обеспечения правильной прак- тики применения результатов испы- таний и прогнозирования стойкости и вероятности отказов аппаратуры. 1,0 1,0 0,95 0,85 0,9 0,1 1 2 3 4 5 6 0,8 0,6 0,4 0,2 10 10 10 11 10 12 10 13 ( Φ e,p,n ), см 2 10 4 10 5 10 6 Dрад 1 2 3 4