Шрифт
Интервал
Цветовая схема
Изображения
На главную
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА
Сибирского отделения Российской академии наук
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЯ
Радиационно стойкие КНИ КМОП интегральные схемы на нанотранзисторах для экстремальных условий эксплуатации
Характеристика

Теоретически и экспериментально исследованы параметры КНИ КМОП тестовых интегральных схем на основе 90 нм КНИ КМОП нанотранзисторов с частичным обеднением сильно легированных каналов. Низкие значения порогового напряжения (0,6 В) получены уменьшением толщины азотированного подзатворного оксида до 5 нм и изотипным ионным легированием затворов n- и p-канальных КНИ МОП нанотранзисторов с высоким уровнем легирования каналов ~1018 см-3. При проведении испытаний оптимизированных КНИ нанотранзисторов и элементов ИС при повышенных температурах в диапазоне 20-250°С и уровнях радиации в диапазоне доз 105-107 рад получено, что передаточные характеристики инверторов с ростом температуры практически не меняются, а подвергшиеся радиационному воздействию дозой гамма-излучения свыше 10 Мрад инверторы имеют нормальную характеристику переключения и токи потребления в ждущем режиме не более 2×10-8 А, аналогично необлученным инверторам.

Рис. 1. АСМ изображение 90 нм поли-кремниевого затвора, лежащего между областями исток-стока.
Малые изменения характеристик тестовых КНИ КМОП интегральных схем при высоких температурах (до 300°С) и дозах ионизирующего излучения (до 50 Мрад) открывают перспективы создания СБИС на КНИ структурах, которые соответствуют классу "стратегически радиационно-стойких ИС" по классификации, принятой в США.

Технико-экономические преимущества

Вся технология основана на отечественной технологической базе, а также приборах и структурах КНИ, разработанных в ИФП СО РАН. Аналогов в России нет. Схемы адаптированы не только к 0,1, но и к 1-2 мкм технологиям, доступным на большинстве предприятий микроэлектроники в России.

Области применения

Интегральные схемы на КНИ пригодны для использования в экстремальных условиях ядерной физики, геофизики и ядерных производств, атомной энергетике, авиационно-космических телекоммуникационных устройствах и транспортных системах, характеризующихся повышенными тепловыми нагрузками, в системах автоматизации и контроля высокотемпературных производственных процессов, параметров двигателей внутреннего сгорания и силовых электроприводов.

Технология изготовления КНИ методом DeleCut защищена 4 российскими патентами и заявкой PCT, конструкции КНИ КМОП транзисторов основаны на ряде "ноу-хау" изобретений, заявки на которые пока не подавались

Лаборатория физических основ материаловедения кремния (В.П.Попов)
назад