האַרץ טשאַלאַנדזשיז פון ראַדיאַציע -פאַרגליווערט קריסטאַל אַסאַלייטערז: אַן אין-טיפקייַט אַנאַליסיס פון גאַנץ יאָניזינג דאָזע און איין- געשעעניש יפעקץ
איבערבליק: די יינציק טשאַלאַנדזשיז פון קריסטאַל אַסאַלייטערז אין ראַדיאַציע ינווייראַנמאַנץ
קריסטאַל אַסאַלייטערז, דינען ווי די "האַרץביט" פון עלעקטראָניש סיסטעמען, פּנים יינציק טשאַלאַנדזשיז אין הויך- ראַדיאַציע ינווייראַנמאַנץ. זייער האַרץ קאַמפּאָונאַנץ -פּיעזאָעלעקטריק קריסטאַלז און פּינטלעכקייַט אַסאַליישאַן סערקאַץ - רעספּאָנד אַנדערש צו ראַדיאַציע, אָבער די יפעקץ לעסאָף באַשייַמפּערלעך אין די שליסל פאָרשטעלונג מעטריק: אָפטקייַט פעסטקייַט. ראַדיאַציע יפעקץ זענען בפֿרט קאטיגארעזירט אין צוויי טייפּס: די גראַדזשואַל דערנידעריקונג פון גאַנץ יאָניזינג דאָזע (TID) יפעקץ און די פּלוצעמדיק חסרונות געפֿירט דורך סינגלע {- געשעעניש יפעקץ (SEEs).
טייל איך: גאַנץ יאָניזינג דאָזע יפעקץ -די "כראָניש יידזשינג" פון קריסטאַל אַסאַלייטערז
1.1 קיומיאַלאַטיוו שעדיקן צו די קריסטאַל זיך
TID יפעקץ רעזולטאַט פון די אַקיומיאַליישאַן פון ענערגיע רעכט צו לאַנג-טערמין ויסשטעלן צו ייאַנייזינג ראַדיאַציע, וואָס פאַרשאַפן צוויי הויפּט טייפּס פון שעדיקן צו קוואַרץ קריסטאַלז:
פּראָגרעסיוו פאָרמירונג פון לאַטאַס חסרונות
• ראַדיאַציע ינדוסיז דיספּלייסמאַנט שעדיקן ין די קריסטאַל, דיסלאָודינג אַטאָמס פון זייער לאַטאַס שטעלעס.
• וואַקאַנסיעס, ינטערסטיטיאַל אַטאָמס, און אנדערע חסרונות אַקיומיאַלייט מיט צייט.
• די חסרונות טוישן די קריסטאַל ס גומע קאַנסטאַנץ און מאַסע {{0} לאָודינג יפעקץ.
• דירעקט פּראַל: סיסטעמאַטיש שיפץ אין רעזאַנאַנט אָפטקייַט און דיסטאָרשאַן פון די אָפטקייַט-טעמפּעראַטור כאַראַקטעריסטיש ויסבייג.
אָפּצאָל אַקיומיאַליישאַן ביי סערפאַסיז און ינטערפייסיז
• יאָניזינג ראַדיאַציע דזשענערייץ פאַרפעסטיקט טשאַרדזשיז בייַ די קריסטאַל ייבערפלאַך און ילעקטראָוד ינטערפייסיז.
• אָפּצאָל אַקיומיאַליישאַן ענדערונגען די גרענעץ טנאָים פֿאַר אַקוסטיש כוואַליע פּראַפּאַגיישאַן.
• ינקריסאַז פּראַפּאַגיישאַן אָנווער און צעוואָרפן פון אַקוסטיש כוואליעס.
• דירעקט פּראַל: פאַרקלענערן אין קוואַליטעט פאַקטאָר (ק) און דערנידעריקונג פון פאַסע ראַש פאָרשטעלונג.
1.2 גראַדזשואַל דערנידעריקונג פון אַסאַליישאַן סירקויץ
אַקטיוו און פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ אין אַסאַליישאַן סערקאַץ דיגרייד ווען ראַדיאַציע דאָזע אַקיומיאַלייץ:
פּאַראַמעטער דריפט אין אַקטיוו דעוויסעס
• סיסטעמאַטיש דריפט אין MOSFET שוועל וואָולטידזשיז אַלטערס די פאָרורטייל פונט פון אַסאַליישאַן סערקאַץ.
• פאַרקלענערן אין טראַנסיסטאָר טראַנסקאָנדוקטאַנסע ראַדוסאַז די גרענעץ פון שלייף געווינען.
• דירעקט פּראַל: שוועריקייט אין סטאַרטינג אַסאַליישאַן, אַטטענואַטיאָן פון רעזולטאַט אַמפּליטוד, און אין שטרענג קאַסעס, ופהער פון אַסאַליישאַן.
עקספּאָונענשאַל פאַרגרעסערן אין ליקאַדזש קראַנט
• אַקסייד טראַפּ טשאַרדזשיז פירן צו געוואקסן ליקאַדזש קעראַנץ אין פּן דזשונקטיאָנס און טויער אַקסיידז.
• באַטייטיק העכערונג אין סטאַטיק מאַכט קאַנסאַמשאַן.
• ינקרעאַסעד טערמאַל ראַש עלאַווייץ די פאַסע ראַש שטאָק.
• דירעקט פּראַל: מאַכט קאַנסאַמשאַן יקסידז ספּעסאַפאַקיישאַנז, און ראַש באַסעלינע ריסעס.
ענדערונגען אין באַמערקונגען נעטוואָרק פּאַראַמעטערס
• ראַדיאַציע -שפּירעוודיק פּאַראַמעטערס פון מאַסע קאַפּאַסאַטערז און רעסיסטאָרס טוישן.
• אָלטערז די פאַסע יבעררוק טנאָים פארלאנגט פֿאַר אַסאַליישאַן.
• דירעקט פּראַל: שיפץ אין צענטער אָפטקייַט און צונויפצי פון טונינג קייט.
טייל וו: איין-געשעענישן עפעקטן-די "סודן הארץ אטאקע" פון קריסטאל אסילאַטאָרס
2.1 דירעקט פּראַל אויף די קריסטאַל אַפּאַראַט
טראַנסיענט דיספּלייסמאַנט שעדיקן
• א איין הויך-ענערגיע פּאַרטאַקאַל (למשל, שווער יאָן אָדער הויך-ענערגיע פּראָטאָן) גייט דורכן קריסטאַל.
• קרעאַטעס לאָוקאַלייזד לאַטאַס שעדיקן צוזאמען די פּאַרטאַקאַל טרייַעקטאָריע.
• ז טראַנזשאַנט היגע דרוק ווערייישאַנז.
• דירעקט פּראַל: ינסטאַנטאַניאַס אָפטקייַט שפּרינגען, וואָס קען טייל צוריקקריגן דערנאָך.
באַשולדיקונג דעפּאַזישאַן יפעקץ
• פּאַרטיקאַלז אַוועקלייגן אָפּצאָל ין די קריסטאַל, קריייטינג טראַנסיענט עלעקטריק פעלדער.
• אָפּצאָל איז קאָנווערטעד אין טראַנזשאַנט מעטשאַניקאַל דרוק דורך די פּיעזאָעלעקטריק ווירקונג.
• דירעקט פּראַל: פאַסע דזשאַמפּס און שטרענג קורץ{{0} טערמין דערנידעריקונג פון אָפטקייַט פעסטקייַט.
2.2 ינסטאַנטאַניאַס דיסראַפּשאַן פון אַסאַליישאַן סירקויץ
איינציקע- עווענט טראַנזיענץ (סעטס) אין אַנאַלאָג סירקויץ
• הויך -ענערגיע פּאַרטיקאַלז שלאָגן אַמפּלאַפייערז אָדער פאָרורטייל סערקאַץ אין די אַסאַלייטער האַרץ.
• דזשענערייט טראַנזשאַנט קראַנט פּאַלסיז אויף מאַכט אָדער סיגנאַל שורות.
• דויפעק ברייט קייט פון טענס פון פּיקאָסעקאַנדז צו עטלעכע מיקראָסעקאָנדס.
• דירעקט פּראַל:
• ינסטאַנטאַניאַס גליטשיז סופּעראַמפּאָוזד אויף די רעזולטאַט וואַוועפאָרם.
• פּלוצעמדיק יבעררייַס פון פאַסע קאַנטיניויישאַן.
• קען פאַרשאַפן פאַסע - פארשפארט לופּס (פּללס) צו פאַרלירן שלאָס אָדער זייגער סינגקראַנאַזיישאַן צו פאַרלאָזן.
איין- עווענט אַפּסעץ (SEUs) אין קאָנטראָל לאָגיק
• ביט פליפּס פאַלן אין דיגיטאַל קאָנטראָל סעקשאַנז (למשל, אָפטקייַט טונינג רעדזשיסטערז, מאָדע קאָנטראָל ווערטער).
• קאַנפיגיעריישאַן פּאַראַמעטערס זענען ינאַדווערטאַנטלי מאַדאַפייד.
• דירעקט פּראַל:
• רעזולטאַט אָפטקייַט דזשאַמפּס צו אַ פאַלש ווערט.
• אַבנאָרמאַל סוויטשינג פון אַפּערייטינג מאָדעס.
• קען דאַרפן ריקאַנפיגיעריישאַן צו ומקערן נאָרמאַל אָפּעראַציע.
קאַטאַסטראָפיק קאַנסאַקווענסאַז פון איין-עווענט לאַטש-אַרויף (SEL)
• טריגערינג פון פּעראַסיטיק PNPN סטראַקטשערז קריייץ אַ הויך -קראַנט וועג.
• קראַנט סערדזשאַז דראַמאַטיקלי (פּאַטענטשאַלי אַרויף צו 100 מאל די נאָרמאַל ווערט).
• דירעקט פּראַל:
• גאַנץ פאַנגקשאַנאַל דורכפאַל פון די קרייַז.
• טערמאַל ראַנאַוויי קען פאַרשאַפן שטענדיק שעדיקן.
• ריקוויירז מאַכט סייקלינג צו צוריקקריגן.
טייל ווו: ספּעשאַלייזד כאַרדאַנינג סטראַטעגיעס פֿאַר קריסטאַל אַסאַלייטערז
3.1 ספּעציפיש מיטלען קעגן TID יפעקץ
אָפּטימיזעד סעלעקציע פון קריסטאַל מאַטעריאַלס
• ניצן ראַדיאַציע -פאַרגליווערט קריסטאַלז: SC-שנייַדן קוואַרץ יגזיבאַץ בעסער ראַדיאַציע קעגנשטעל ווי AT-שנייַדן.
• ספּעציעלע פּראַסעסינג טעקניקס: הידראָגען אַנילינג ראַדוסאַז ערשט קריסטאַל חסרונות.
• עקספּלאָריישאַן פון נייַע מאַטעריאַלס: אַלטערנאַטיוועס ווי ליטהיום ניאָבאַטע (LNB) ווייַזן צוזאָג אין זיכער אָפטקייַט באַנדס.
פאַרגליווערט קרייַז פּלאַן
• נוצן סעמיקאַנדאַקטער דיווייסאַז פאַבריקייטיד מיט ראַדיאַציע - פאַרגליווערט פּראַסעסאַז.
• פּלאַן יבעריק פאָרורטייל סערקאַץ צו אויטאָמאַטיש פאַרגיטיקן פֿאַר שוועל וואָולטידזש דריפט.
• ניצן טאָלעראַנץ פּלאַן צו ענשור פאַנגקשאַנאַליטי אין פּאַראַמעטער דריפט ריינדזשאַז.
• ויסשטימען ליקאַדזש קראַנט מאָניטאָרינג און פאַרגיטיקונג סערקאַץ.
סטראַקטשעראַל אָפּטימיזאַטיאָן
• אָפּטימיזירן קריסטאַל פּאַקקאַגינג צו מינאַמייז די נוצן פון ראַדיאַציע -שפּירעוודיק מאַטעריאַלס.
• פֿאַרבעסערן ילעקטראָוד פּלאַן און קשר מעטהאָדס צו רעדוצירן די אַקיומיאַליישאַן פון צובינד אָפּצאָל.
• צולייגן ספּעציעל קאָוטינגז צו פאַרמינערן ייבערפלאַך יפעקץ.
3.2 ספּעציפֿישע סאַלושאַנז פֿאַר איין- עווענט עפעקטן
קרייַז אַרטשיטעקטורע -שטאַפּל שוץ
• ניצן פֿילטרירונג און היסטערעסיס סערקאַץ אין קריטיש אַנאַלאָג סיגנאַל פּאַטס.
• ימפּלעמענט דרייַיק מאַדזשאַלער יבעריקייַט (טמר) און פּעריאָדיש דערפרישן פֿאַר דיגיטאַל קאָנטראָל סעקשאַנז.
• פּלאַן שנעל דיטעקשאַן און אָפּזוך מעקאַניזאַמז.
• באַשיצן קאַנפיגיעריישאַן דאַטן מיט טעות דיטעקשאַן און קערעקשאַן קאָודז.
אויסלייג פּלאַן אָפּטימיזאַטיאָן
• לייג וועכטער רינגס אַרום שפּירעוודיק נאָודז.
• ניצן פּראָסט -צענטראָיד לייאַוץ צו מינאַמייז גראַדיענט יפעקץ.
• אָפּטימיזירן מאַכט פאַרשפּרייטונג נעטוואָרקס צו רעדוצירן לאַטש- אַרויף סאַסעפּטאַבילאַטי.
• פאַרגרעסערן די גרייס פון קריטיש טראַנזיסטערז צו כאַפּן די קריטיש אָפּצאָל.
סיסטעם -שטאַפּל קאָונטערמעזשערז
• פּלאַן יבעריק מאַלטי-אַסילאַטאָר אַרקאַטעקטשערז וואָס שטיצן הייס-סוויטשינג.
• ינסטרומענט פאַקטיש-צייט אָפטקייַט מאָניטאָרינג און אַנאַמאַלי דיטעקשאַן.
• אַנטוויקלען אַדאַפּטיוו אַלגערידאַמז צו ידענטיפיצירן און פאַרגיטיקן פֿאַר טראַנסיענט יפעקץ.
• פאַרלייגן אויף -אָרביט וישאַלט סטראַטעגיעס, אַרייַנגערעכנט פּאַראַמעטער רעקאַליבראַטיאָן און שולד אָפּזוך.
3.3 ספּעציעלע רעקווירעמענץ פֿאַר טעסטינג און וואַלאַדיישאַן
ראַדיאַציע טעסטינג מעטהאָדס פֿאַר קריסטאַל אַסאַלייטערז
• לאנג-טערמין מאָניטאָרינג פון אָפטקייַט פעסטקייַט צו אַססעסס דערנידעריקונג טרענדס אונטער TID.
• פאַקטיש- צייט מעזשערמאַנט פון פאַסע ראַש צו דעטעקט סיגנאַטשערז פון טראַנסיענט יפעקץ.
• אין- שטראַל טעסטינג צו סימולירן די פאַקטיש פּראַל פון איין- געשעעניש עפעקטן.
• אַקסעלערייטיד לעבן טעסטינג צו פאָרויסזאָגן לאַנג-טערמין פאַרלאָזלעך.
שליסל פּאַראַמעטערס פֿאַר טעסטינג
• ריליישאַנשיפּ קורוועס צווישן אָפטקייַט פאָטאָ און גאַנץ דאָזע.
• ענדערונגען אין פאַסע ראַש ספּעקטראַ.
• דערנידעריקונג פון אָנהייב-אַרויף צייט און סעטאַלינג צייט.
• פיייקייַט צו טייַנען רעזולטאַט וואַוועפאָרם אָרנטלעכקייַט.
מסקנא: א סיסטעם אינזשעניריע צוגאַנג צו באַלאַנס און אָפּטימיזאַטיאָן
ראַדיאַציע כאַרדאַנינג פון קריסטאַל אַסאַלייטערז איז אַ סיסטעם ינזשעניעריע אַרויסרופן וואָס ריקווייערז האַנדל-אָפס ביי קייפל לעוועלס:
באַלאַנסינג מאַטעריאַלס און פּראַסעסאַז
• האַנדל- אַוועק צווישן ראַדיאַציע קעגנשטעל פון קריסטאַל מאַטעריאַלס און אָפטקייַט פעסטקייַט.
• באַלאַנסינג די גראַד פון סעמיקאַנדאַקטער פּראָצעס כאַרדאַנינג קעגן מאַכט קאַנסאַמשאַן און גיכקייַט.
האַנדל -אָפס אין קרייַז פּלאַן
• ריליאַביליטי גיינז פון יבעריקייַט קעגן געוואקסן קאַמפּלעקסיטי און מאַכט קאַנסאַמשאַן.
• באַלאַנסינג די שטאַרקייט פון פּראַטעקטיוו מיטלען קעגן קאָס און גרייס קאַנסטריינץ.
אָפּטימיזאַטיאָן פון סיסטעם אַרקאַטעקטשער
• קאָאָרדינאַטעד פּלאַן פון מאַלטי-שוועל שוץ סקימז.
• ינאַגריישאַן פון ייַזנוואַרג -סאָפטוואַרע שולד- טאָלעראַנץ סטראַטעגיעס.
• ינקאָרפּאָראַטיאָן פון אָנליין מאָניטאָרינג און אַדאַפּטיוו אַדזשאַסטמאַנט קייפּאַבילאַטיז.
לעסאָף, געראָטן ראַדיאַציע -פאַרגליווערט אַסאַלייטער פּלאַן ריקווייערז אַ גענוי פארשטאנד פון די ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן סוויווע און אַ פולשטענדיק באַטראַכטונג פון פאָרשטעלונג, רילייאַבילאַטי און קאָס. מיט אַדוואַנטידזשיז אין נייַע מאַטעריאַלס, פּראַסעסאַז און ינטעליגענט פאַרגיטיקונג אַלגערידאַמז, די פאָרשטעלונג פון קריסטאַל אַסאַלייטערז אין עקסטרעם ראַדיאַציע ינווייראַנמאַנץ וועט פאָרזעצן צו פֿאַרבעסערן, פּראַוויידינג אַ מער געזונט צייט- באַזע יסוד פֿאַר הויך -פאַרלאָזלעך אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי טיף פּלאַץ עקספּלעריישאַן און יאָדער ענערגיע.
די טאַרגעטעד אַנאַליסיס און כאַרדאַנינג סטראַטעגיע ינשורז אַז די סיסטעם ס "האַרץביט" בלייבט סטאַביל און פאַרלאָזלעך, אפילו אין די האַרשאַסט ראַדיאַציע ינווייראַנמאַנץ.