Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 12, стр. 1221-1229

Зависимость обратимых и необратимых отказов полупроводниковых приборов от частоты следования мощных импульсных электромагнитных помех

В. Г. Усыченко a, Л. Н. Сорокин b*, А. А. Сасункевич c

a АО “Светлана-Электронприбор”
194156 Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 27, лит. С, Российская Федерация

b Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр РАН
199178 Санкт-Петербург, 14-я линия Васильевского острова, 39, Российская Федерация

c Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского
197198 Санкт-Петербург, ул. Ждановская, 13, Российская Федерация

* E-mail: sorokinln@mail.ru

Поступила в редакцию 17.08.2022
После доработки 01.04.2023
Принята к публикации 07.04.2023

Аннотация

Проанализированы механизмы обратимых и необратимых отказов, происходящих у полупроводниковых СВЧ-приборов, микросхем и микропроцессоров при воздействии мощных электромагнитных импульсов, следующих как одиночно, так и периодически. Показано, что у микропроцессоров отказы обоих видов порождаются электротепловыми неустойчивостями, которые развиваются в пренебрежимо малых объемах прибора. Объяснены зависимости пороговой энергии отказов от амплитуды, длительности и частоты следования импульсов. Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными.

Список литературы

  1. Рикетс Л.У., Бриджес Дж., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: Атомиздат, 1979.

  2. Whalen J.J., Calcatera M.C., Thorn M.L. // IEEE Trans. 1979. V. MTT-27. № 12. P. 1026.

  3. Wunsh D.C., Bell R.R. // IEEE Trans. 1968. V. NS-15. № 6. P. 244.

  4. Taska D.M. // IEEE Trans. 1970. V. NS-17. № 6. P. 364.

  5. Arkhipov V.I., Astvatsaturyan E.R., Godovitsyn V.I., Rudenko A.I. // Int. J. Electronics. 1983. V. 55. № 3. P. 395.

  6. Абидов М.А. Статические характеристики диодных структур. М.: Радио и связь, 1989.

  7. Dwyer V.M., Franklin A.J., Campbell D.S. // Solid-State Electronics. 1990. V. 33. № 5. P. 553.

  8. Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н. Стойкость сверхвысокочастотных радиоприемных устройств к электромагнитным воздействиям. М.: Радиотехника, 2017.

  9. Ключник А.В., Пирогов Ю.А., Солодов А.В. // РЭ. 2011. Т. 56. № 3. С. 370.

  10. Nitsch D., Camp M., Sabath F. et al. // IEEE Trans. 2004. V. EMC-46. № 3. P. 380.

  11. Юшков Ю.Г., Чумерин П.Ю., Артеменко С.Н. и др. // РЭ. 2001. Т. 46. № 8. С. 1020.

  12. Hoad R., Carter N., Herke D., Watkins S. // IEEE Trans. 2004. V. EMC-46. № 3. P. 390.

  13. Camp M., Garbe H. // IEEE Trans. 2006. V. EMC-48. № 4. P. 829.

  14. Усыченко В.Г., Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н. // РЭ. 2016. Т. 61. № 5. С. 484.

  15. Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н., Усыченко В.Г. // РЭ. 2016. Т. 61. № 7. С. 702.

  16. ГОСТ Р 51317.2.5–2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств. М.: Госстандарт России, 2001. https://meganorm.ru/Data/109/10975.pdf.

  17. Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н., Усыченко А.С. // РЭ. 2020. Т. 65. № 12. С. 1234.

  18. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1. М.: Мир, 1984.

  19. Самарский А.А., Галактионов B.А., Курдюмов C.П., Михайлов А.П. Режимы с обострением в задачах для квазилинейных параболических уравнений. М.: Наука, 1987.

  20. Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н., Усыченко В.Г. // РЭ. 2013. Т. 58. № 6. С. 635.

Дополнительные материалы отсутствуют.