CC BY
0Научная статья УДК 621.382.049.77:004.946 doi:10.24151/1561-5405-2024-29-4-514-524 EDN: DMVIUI
Модификация SPICE-моделей КМОП-микросхем для имитации частотного отклика кольцевого генератора на низкоинтенсивное ионизирующее облучение
С. В. Шумарин, Т. Н. Фролова
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир, Россия
sergey.shumarin@vlsu.ru
Аннотация. В условиях ионизирующей радиации большое влияние на работоспособность электронных устройств на основе КМОП элементной базы оказывают поверхностные эффекты, связанные с подзатворным диэлектриком и границей раздела кремний - диэлектрик. Симулятор электронных схем общего назначения с открытым исходным кодом позволяет на этапе схемотехнического проектирования учитывать дестабилизирующие факторы и анализировать поведение интегральных микросхем в конкретных условиях эксплуатации. В работе описаны особенности схемотехнического моделирования КМОП-микросхем космического применения, учитывающие дестабилизирующее низкоинтенсивное ионизирующее воздействие. Рассмотрено изменение порогового напряжения МОП-транзисторов, наиболее чувствительного к дозовому воздействию. Выполнена модификация SPICE-модели микросхемы 1564ЛЕ1 путем включения дополнительных источников напряжения, имитирующих сдвиги пороговых напряжений n- и ^-канальных МОП-транзисторов. Показано, что SPICE-модель позволяет получать отклик электронных устройств на ионизирующее воздействие в течение тысячи часов в едином запуске симулятора на типовой рабочей станции. Проведен виртуальный эксперимент с кольцевым генератором, собранным на базе микросхемы 1564ЛЕ1, для условий низкоинтенсивного ионизирующего излучения с постоянной мощностью дозы P = 0,1 рад/с в течение 5000 ч. Представлена полученная с использованием сжатия временной оси зависимость частоты автоколебаний кольцевого генератора от времени облучения.
Ключевые слова: низкоинтенсивное ионизирующее изучение, SPICE-модель, КМОП-микросхема, МОП-транзистор, пороговое напряжение, кольцевой генератор
Для цитирования: Шумарин С. В., Фролова Т. Н. Модификация SPICE-моделей КМОП-микросхем для имитации частотного отклика кольцевого генератора на низкоинтенсивное ионизирующее облучение // Изв. вузов. Электроника. 2024. Т. 29. № 4. С. 514-524. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-4-514-524. -EDN: DMVIUI.
© С. В. Шумарин, Т. Н. Фролова, 2024
Original article
Modification of SPICE models of CMOS microcircuits to simulate the frequency response of a ring oscillator to low-intensity ionizing radiation
S. V. Shumarin, T. N. Frolova
Vladimir State University, Vladimir, Russia sergey.shumarin@vlsu.ru
Abstract. Under conditions of ionizing radiation, the operating capability of electronic devices based on CMOS hardware components is greatly affected by surface effects associated with gate insulator and silicon - dielectric interface. The open-source simulator of general purpose electronic circuits allows consideration of destabilizing factors and analysis of integrated microcircuit behavior in specific operational conditions during the hardware design phase. In this work, the features of circuit simulation of CMOS chips for space applications are described, taking account of the destabilizing low-intensity ionized effect. The change in the threshold voltage of MOS transistors, which is most sensitive to dose effects, is considered. The SPICE model of the 1564LE1 microcircuit has been modified by including additional voltage sources that simulate shifts in the threshold voltages of n- and ^-channel MOS transistors. It was demonstrated that SPICE model allows obtaining the response of electronic devices to ionizing effects for thousands of hours in a single run of the simulator on a standard workstation. A virtual experiment was carried out with a ring oscillator assembled on the basis of 1564LE1 microcircuit, under conditions of low-intensity ionizing radiation with a constant dose rate P = 0.1 rad/s for 5000 hours. The dependence of the ring oscillator self-oscillation frequency on the irradiation time obtained using time axis compression is presented.
Keywords, low-intensity ionizing radiation, SPICE model, CMOS chip, MOSFET, threshold voltage, ring oscillator
For citation. Shumarin S. V., Frolova T. N. Modification of SPICE models of CMOS microcircuits to simulate the frequency response of a ring oscillator to low-intensity ionizing radiation. Proc. Univ. Electronics, 2024, vol. 29, no. 4, pp. 514-524. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-4-514-524. - EDN. DMVIUI.
Введение. Компьютерное моделирование - одно из основных средств предварительной оценки радиационного ресурса интегральных микросхем космического применения на начальном этапе разработки изделия. Применение симулятора электронных схем общего назначения с открытым исходным кодом (SPICE) позволяет на этапе схемотехнического проектирования учитывать дестабилизирующие факторы и анализировать поведение интегральных микросхем в конкретных условиях эксплуатации [1]. На борту космических аппаратов наряду с микропроцессорными микросхемами субмикронной технологии применяются микросхемы с более грубыми проектными нормами. Микросхемы микронной технологии проявляют большую стойкость к одиночным сбоям и тиристорному эффекту, их радиационный ресурс определяется в основном скоро-
стью деградации параметров при накоплении дозы поглощенной энергии ионизирующего излучения космического пространства.
Наибольшее влияние на работоспособность электронных устройств на основе КМОП элементной базы в условиях ионизирующей радиации оказывают поверхностные эффекты, связанные с подзатворным диэлектриком и границей раздела кремний -диэлектрик [2]. В диэлектрических слоях МОП-структур (подзатворного и изолирующих) накапливается дырочный заряд и формируются поверхностные состояния (ПС) на границе раздела диэлектрик - кремний [3]. Радиационно-индуцированные токи утечки, обусловленные накопленным в изолирующих окислах положительным зарядом, - главная причина дозовой деградации МОП-транзисторов с субмикронными проектными нормами, в которых практически не происходит заметного накопления заряда в подза-творном окисле нанометровой толщины даже при высокоинтенсивном облучении [4].
Основными механизмами деградации КМОП интегральных микросхем с микронными проектными нормами являются накопление положительного заряда в подзатвор-ном окисле и генерация ПС на границе раздела диоксид кремния - кремний. Положительный заряд в оксиде обусловливает сдвиг порогового напряжения и появление токов утечек транзисторов в закрытом состоянии. ПС приводят к уменьшению подвижности носителей заряда в канале. Суммарный сдвиг порогового напряжения обусловлен положительным зарядом в оксиде и зарядом ПС [4].
Процессы деградации МОП-структур при облучении определяются соотношением между процессами накопления зарядов и процессами их релаксации (отжига) [4]. Скорости накопления и отжига заряда существенно зависят от мощности дозы, напряжения на затворе, температуры, толщины оксидной пленки, технологии ее получения. В случае облучения с высокой мощностью дозы в течение малого времени характерна незначительная релаксация заряда в оксиде и недостаточность времени для накопления заряда ПС [5]. Сдвиги пороговых напряжений п- и ^-канальных транзисторов могут быть большими и отрицательными. Большие отрицательные сдвиги пороговых напряжений я-канальных транзисторов могут значительно увеличить токи утечки сток-исток.
При средних значениях мощности дозы будет иметь место некоторая нейтрализация захваченного в оксиде заряда и накопление ПС [5]. В этом случае могут быть большими сдвиги порогового напряжения в связи с накопленным в оксиде зарядом и зарядом ПС. Суммарное изменение порогового напряжения я-канального транзистора может быть небольшим вследствие компенсации составляющих радиационного сдвига.
При воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения скорость рекомбинации дырок с электронами будет соизмерима со скоростью генерации электронно-дырочных пар в диэлектрике, что обусловливает уменьшение положительного объемного заряда в диэлектрике [6]. Это приводит к положительному сдвигу порогового напряжения я-канальных транзисторов и снижению подвижности носителей. В результате снижается рабочий ток транзисторов и может произойти отказ микросхем по динамическим параметрам [5].
При низкоинтенсивном ионизирующем воздействии на МОП-транзисторы микронной технологии с толщиной подзатворного оксида десятки нанометров вклад заряда в объеме подзатворного диоксида кремния в сдвиг порогового напряжения МОП-структур уменьшается и существенно возрастает роль заряда поверхностных дефектов на границе раздела кремний - диоксид кремния. Увеличение плотности ПС приводит к уменьшению подвижности носителей заряда в канале транзистора [5]. Изменение пороговых напряжений и уменьшение подвижности носителей заряда (удельной крутизны транзисторов) влияют на динамические параметры КМОП логических элементов.
Увеличение плотности ПС при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения уменьшает подвижность носителей в канале на 10-15 % [7, 8]. Таким образом, наиболее чувствительно к ионизирующему излучению пороговое напряжение, влияющее на быстродействие.
Цель настоящей работы - прогнозирование временного изменения частоты кольцевого генератора [9] на КМОП-микросхемах микронной технологии в условиях постоянно воздействующего низкоинтенсивного ионизирующего космического излучения.
Постановка задачи. Основным параметром при моделировании реакции кольцевого генератора является пороговое напряжение. Величина изменения пороговых напряжений МОП-транзисторов зависит от конструктивно-технологического исполнения микросхемы. ля моделирования временного изменения пороговых напряжений МОП-транзисторов кольцевого генератора на КМОП-микросхемах 1564 серии в условиях постоянно воздействующего ионизирующего излучения использовали экспериментальные зависимости плотности поверхностных дефектов от времени облучения при мощности дозы Р = 0,1 рад/с для п-канальных транзисторов [10] и р-канальных транзисторов [11] микросхемы серии 1526 аналогичного технологического исполнения.
ля имитации частотного отклика кольцевого генератора в условиях ионизирующего излучения решали прикладную задачу по модификации SPICE-моделей КМОП-микросхем, позволяющих учитывать временные изменения пороговых напряжений транзисторов. При этом обеспечивали возможность получения осциллограмм выходного напряжения кольцевого генератора в едином процессе моделирования без использования препроцессоров обработки результатов.
Модификация SPICE-модели микросхемы. Сдвиг порогового напряжения Аи(1), обусловленный зарядом радиационно-индуцированных поверхностных дефектов N(1), определяется выражением [12]
AU (t ) =
qN (t)
C
где q - заряд электрона; С =-2--удельная емкость подзатворного диоксида крем-
й
ния; - диэлектрическая постоянная диоксида кремния; 80 - диэлектрическая проницаемость вакуума; ё - толщина окидной пленки.
Графическая зависимость сдвига порогового напряжения п- и р-канальных МОП-транзисторов показана на рис. 1.
Пороговое напряжение МОП-транзистора описывается параметром УТО расширенной части SPICE-модели микросхемы [13]. Его значение может быть верифицировано для конкретных изделий. Такой подход часто применяется для уточнения БРГСЕ-моделей микросхем, для моделирования которых можно использовать многократные запуски симулятора [14-16]. Параметр УТО не может быть изменен во время процесса моделирования, поэтому для задач прогнозирования временных откликов его использование затруднено и целесообразно применение дополнительных источников напряжения в управляющих цепях транзисторов.
Анализ исходных данных показывает, что изменение порогового напряжения в п-канальных МОП-транзисторах, обусловленное образованием поверхностных дефектов на границе раздела кремний - диоксид кремния, поддается аналитическому описанию в виде суммы двух экспоненциальных составляющих Аипа и Аипь (см. рис. 1). Это
Рис. 1. Зависимость сдвига порогового напряжения AUn для n-канальных
и AUp дляp-канальных МОП-транзисторов от времени облучения Fig. 1. Dependence of the threshold voltage shift AUn for n channel and AUp for p channel MOSFET on the irradiation time
упрощает реализацию процесса изменения порогового напряжения внутри SPICE-моделей микросхем, так как экспоненциальные источники входят в базовый функционал симуляторов. Для p-канальных транзисторов аналогичная зависимость не описывается библиотечными функциями.
Модификация SPICE-модели микросхемы 1564ЛЕ1 заключается в дополнении ее текстового файла строками, соответствующими описанию источников, отражающих изменения пороговых напряжений транзисторов в условиях ионизирующего излучения. Сдвиги пороговых напряжений задаются для каждого МОП-транзистора в отдельности: экспоненциальными источниками для n-канальных и программируемыми источниками, задаваемыми по дискретным отсчетам время - напряжение, для p-канальных МОП-транзисторов. Схемы подключения дополнительных источников, обеспечивающих изменения пороговых напряжений в моделях транзисторов, приведены на рис. 2. Источники напряжения AU подключаются последовательно в управляющую цепь Цупр к выводам затвор и исток МОП-транзисторов VT.
Рис. 2. Электрические схемы реализации сдвига пороговых напряжений n-канальных (а) и p-канальных (б) МОП-транзисторов в SPICE-модели микросхемы 1564ЛЕ1 Fig. 2. Electrical circuits for implementing the shift of threshold voltages of n channel (a) and p channel (b) MOSFET in the SPICE model of the 1564LE1 microcircuit
Изменение исходного текстового файла SPICE-модели микросхемы 1564ЛЕ1 [17] выполняли с помощью простой по структуре программы обработки, которая дополняет описания транзисторов однотипными строками описания источников напряжения. Фрагменты описания п- и р-канальных МОП-транзисторов в SPICE-модели до и после модификации представлены в таблице. Полный файл модифицированной модели дан в работе [18].
Фрагменты SPICE-модели микросхемы 1564ЛЕ1 Fragments of the SPICE model of the 1564LE1 microcircuit
Раздел До модификации После модификации
Дополнительные внутренние параметры - .PARAM expV2 = 0.306 .PARAM addV2 = {expV2} .PARAM expTaul = 1.44E-7 PARAM addTaul = 3.5E-7 .PARAM Td1 = 200n .PARAM addTdl = {{Td1} + 5.75E-7} PARAM Td2 = 3u
Описание первого р-канального МОП-транзистора M1 14 U336/OUT 2 VCC PCH L=3.63556E-006 W=4.75002E-005 AD=1.0902E-010 PD=3.85019E-005 AS=9.206E-011 PS=6.52642E-005 M1 14 Tww001 2 VCC PCH L=3.63556E-006 W=4.75002E-005 AD=1.0902E-010 PD=3.85019E-005 AS=9.206E-011 PS=6.52642E-005 V0013 U336/OUT Tww001 AC 0.0 PWL FILE=1.txt
Описание первого п-канального МОП-транзистора M7 0V 0V 11 0V NCH L=2.84241E-006 W=0.000133647 AD=1.50882E-009 PD=0.000455609 AS=7.7048E-010 PS=0.000122822 M7 0V Tww007 11 0V NCH L=2.84241E-006 W=0.000133647 AD=1.50882E-009 PD=0.000455609 AS=7.7048E-010 PS=0.000122822 V0071 N4007 Tww007 AC 0.0 EXP ( 0.0 {addV2} {addTd1} {addTau1} {Td2} 0.0 ) V0072 0V N4007 AC 0.0 EXP ( 0.0 {expV2} {Td1} {expTau1} {Td2} 0.0 )
Моделирование частотного отклика кольцевого генератора в условиях ионизирующего излучения. Моделирование проводили для кольцевого генератора, аналогичного генератору, используемому в натурном эксперименте. Генератор собран на базе одиннадцати инверторов 2ИЛИ-НЕ микросхемы 1564ЛЕ1 (рис. 3) [19]. Питание в схеме (+5 В) подавали скачком напряжения для запуска автоколебаний. Выход схемы нагружен на эквивалентную схему осциллографа, используемого в эксперименте. ля обеспечения технической реализуемости имитации 5000 ч эксперимента в едином запуске симулятора применяли сжатие временной оси: 2,5 мкс моделирования соответствовали 5000 ч эксперимента.
Полученная осциллограмма выходного напряжения кольцевого генератора в течение времени моделирования (2,5 нс) приведена на рис. 4. На ней указаны значения частот автоколебаний, соответствующие началу (8,5 МГц) и окончанию (5,5 МГц) имитации 5000 ч эксперимента. Первые 50 нс моделирования описывают переходной процесс в кольцевом генераторе.
Рис. 3. Электрическая схема кольцевого генератора Fig. 3. Electrical circuit of a ring generator
Рис. 4. Зависимость выходного напряжения кольцевого генератора от времени моделирования Fig. 4. Dependence of the output voltage of the ring generator on the simulation time
На рис. 5 показана зависимость частоты автоколебаний от времени ионизирующего излучения при температуре 25 °C, полученная расчетным и экспериментальным путем. Из рисунка видно, что средний темп уменьшения частоты кольцевого генератора составил примерно 500 Гц/ч. Отклонение расчетной зависимости относительно экспериментальной варьируется от 0 до 30 % в соответствии с временем моделирования (накопленной дозы).
Модификация SPICE-моделей КМОП-микросхем для имитации частотного отклика... /, МГц 10 8
6 4
2
0 1000 2000 3000 4000 t, ч
Рис. 5. Зависимость частоты от времени облучения: 1 - расчет; 2 - эксперимент [10] Fig. 5. Dependence of the self-oscillation frequency of a ring oscillator from irradiation time:
1 - calculated; 2 - experimental [10]
Модифицированная SPICE-модель микросхемы позволяет примерно оценить порядок значения темпа изменения частоты кольцевого генератора, так как в реальных условиях эксплуатации на процесс деградации влияют и другие дестабилизирующие факторы. Тем не менее в ряде случаев этого достаточно для первоначальной оценки работоспособности проектируемого устройства на схемотехническом этапе.
Заключение. Используемый подход модификации SPICE-моделей КМОП-микросхем микронной технологии с помощью встраиваемых источников напряжения позволяет, во-первых, достаточно просто имитировать влияние процесса низкоинтенсивного облучения с постоянной мощностью дозы на электрические характеристики электронных устройств, во-вторых, технически реализовать имитацию тысяч часов эксперимента с электронными устройствами на КМОП-микросхемах в едином процессе моделирования с использованием сжатия временной оси.
В случае облучения с большей интенсивностью зависимость сдвига порогового напряжения от накопленной дозы, обусловленного зарядами в окисле и на поверхностных состояниях, будет иметь более сложную форму. Имитация сложных форм сдвига возможна путем комбинации библиотечных источников напряжения в системах SPICE-моделирования: импульсного, синусоидального, экспоненциального, программируемого. При необходимости учета токов утечки эквивалентная схема SPICE-модели МОП-транзистора должна быть дополнена источниками токов.
Модифицированная SPICE-модель микросхемы 1564ЛЕ1 [18] позволяет оценить на стадии схемотехнического проектирования ее отклик в устройствах, эксплуатируемых в условиях ионизирующего излучения космического пространства. Результаты моделирования частоты кольцевого генератора при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения показали, что характер зависимости частоты автоколебаний не противоречит экспериментальным данным.
Литература
1. Asadi F. Essential circuit analysis using LTspice. Cham: Springer, 2022. XI, 546 p. https://doi.org/ 10.1007/978-3-031-09853-6
2. Белоус А. И., Солодуха В. А., Шведов С. В. Космическая электроника: в 2 кн. М.: Техносфера, 2021. Кн. 1. 695 с. Кн. 2. С. 700-1183.
3. Селецкий A. В., Шелепин Н. A. Оценка конструктивно-технологических возможностей повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2012. № 1. С. 588-593. EDN: PCYJMR.
4. Зебрев Г. И. Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах высокой степени интеграции // Кафедра микро- и наноэлектроники НИЯУ МИФИ [Электронный ресурс]. 2010. URL: http://www.нано-е.рф/uploads/fües/Zebrev_Radiacюnnye_effekty.pdf (дата обращения: 24.04.2024).
5. Таперо К. И., Улимов В. Н., Членов А. М. Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения. 3-е изд. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2017. 307 с.
6. Таперо К. И. Эффекты низкоинтенсивного облучения в приборах и интегральных схемах на базе кремния // Изв. вузов. Материалы электронной техники. 2016. Т. 19. № 1. C. 5-21. https://doi.org/10.17073/ 1609-3577-2016-1-5-21. - EDN: URIGLC.
7. Литовченко В. Г. Основы физики микроэлектронных систем металл - диэлектрик -полупроводник. Киев: Наукова думка, 1978. 316 с.
8. Скляр В. А. Моделирование эффектов низкоинтенсивного ионизирующего излучения в СБИС // Моделирование систем и процессов. 2014. № 2. С. 32-35. https://doi.org/10.12737/6084. - EDN: SXIFYL.
9. Gielen G., Hernandez-Corporales L., Rombouts P. Ring oscillators and their design methodology // Time-encoding VCO-ADCs for integrated systems-on-chip: Principles, architectures and circuits / G. Gielen et al. Cham: Springer, 2022. P. 47-71. https://doi.org/10.1007/978-3-030-88067-5_4
10. Чжо Ко Вин. Применение ионизирующего излучения для ускоренных испытаний на надежность МОП интегральных микросхем: дис. ... канд. техн. наук. М., 2013. 99 с.
11. Кузьминова А. В., Куликов Н. А., Попов В. Д. Исследование радиационных эффектов в МОП-транзисторе с p-каналом // ФТП. 2020. Т. 54. № 8. С. 729-733. https://doi.org/10.21883/ FTP.2020.08.49643.9397. - EDN: MPNNPC.
12. Колосницын Б. С., Гапоненко Н. В. Полупроводниковые приборы и элементы интегральных микросхем: в 2 ч. Ч. 2: Расчет и проектирование полевых транзисторов: учеб. пособие. Минск: БГУИР, 2012. 96 с.
13. FitzpatrickD. Analog design and simulation using OrCAD capture and PSpice. 2nd ed. Kidlington: Newnes, 2017. 452 p. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01791-3
14. Ismail-Zade M. R. JFET and MOSFET SPICE models in a wide temperature range // Russ. Microelectron. 2021. Vol. 50. P. 486-490. https://doi.org/10.1134/S1063739721070064
15. Шумарин С. В., Фролова Т. Н., Богачев А. М. Методика идентификации параметров Spice-моделей КМОП-микросхем по температурным зависимостям их динамических характеристик // Изв. вузов. Электроника. 2023. Т. 28. № 2. С. 212-221. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-2-212-221. -EDN: GAROXQ.
16. Shumarin S. V., Bogachev A. M. A simple method to fit the parameters of SPICE models of transistorlevel ICs in a temperature range // Russ. Microelectron. 2022. Vol. 51. Iss. 7. P. 602-605. https://doi.org/ 10.1134/S1063739722070101
17. SPICE-модель интегральной схемы 1564ЛЕ1 // ОАО «ОКБ «Экситон» [Электронный ресурс]. URL: https://okbexiton.ru/spice/1564le1.rar (дата обращения: 24.04.2024).
18. Модифицированная SPICE-модель интегральной схемы 1564ЛЕ1 // Pastebin [Электронный ресурс]. URL: https://pastebin.com/sCJMNsMn (дата обращения: 24.04.2024).
19. 1564ЛЕ1 // ОАО «ОКБ «Экситон» [Электронный ресурс]. URL: https://okbexiton.ru/pdf/ mc1564le1.pdf (дата обращения: 24.04.2024).
Статья поступила в редакцию 19.12.2023 г.; одобрена после рецензирования 29.01.2024 г.;
принята к публикации 14.06.2024 г.
Информация об авторах
Шумарин Сергей Викторович - кандидат технических наук, доцент кафедры электроники, приборостроения и биотехнических систем Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (Россия, 600014, г. Владимир, пр-т Строителей, 3/7), sergey.shumarin@vlsu.ru
Фролова Тамара Николаевна - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электроники, приборостроения и биотехнических систем Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (Россия, 600014, г. Владимир, пр-т Строителей, 3/7), frolova@vlsu.ru
References
1. Asadi F. Essential circuit analysis using LTspice. Cham, Springer, 2022. xi, 546 p. https://doi.org/ 10.1007/978-3-031-09853-6
2. Belous A. I., Solodukha V. A., Shvedov S. V. Space electronics. In 2 books. Moscow, Tekhnosfera Publ., 2021. Book 1, 695 p. Book 2, pp. 700-1183. (In Russian).
3. Seleckiy A. V., Shelepin N. A. Appraisal of constructive-technological capabilities improvement of radiation hardening deep submicron VLSI. Problemy razrabotki perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES) = Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES), 2012, no. 1, pp. 588-593. (In Russian). EDN: PCYJMR.
4. Zebrev G. I. Radiation effects in silicon integrated circuits of high degree of integration. Kafedra mikro-i nanoelektroniki NIYaU MIFI. 2010. (In Russian). Available at: http://www.xn—7sbq3abg.xn--p1ai/uploads/files/Zebrev_Radiacionnye_effekty.pdf (accessed: 24.04.2024).
5. Tapero K. I., Ulimov V. N., Chlenov A. M. Radiation effects in silicon integrated circuits of space-related application. 3rd ed. Moscow, Binom. Laboratoriya znaniy Publ., 2017. 307 p. (In Russian).
6. Tapero K. I. Low dose rate effects in silicon-based devices and integrated circuits: A review. Russ. Microelectron., 2018, vol. 47, no. 8, pp. 539-552. https://doi.org/10.1134/S1063739718080127
7. Litovchenko V. G. Fundamentals of physics of microelectronic systems metal - dielectric -semiconductor. Kyiv, Naukova dumka Publ., 1978. 316 p. (In Russian).
8. Sklyar V. A. Modeling the effects of low-intensity ionizing radiation in VLSI. Modelirovanie sistem i protsessov = Modeling of Systems and Processes, 2014, no. 2, pp. 32-35. (In Russian). https://doi.org/10.12737/ 6084. - EDN: SXIFYL.
9. Gielen G., Hernandez-Corporales L., Rombouts P. Ring oscillators and their design methodology. Time-encoding VCO-ADCs for integrated systems-on-chip: Principles, architectures and circuits, by G. Gielen et al. Cham, Springer, 2022, pp. 47-71. https://doi.org/10.1007/978-3-030-88067-5_4
10. Kyaw Ko Win. Ionizing radiation application for accelerated reliability tests of MOS integrated circuits, diss. for the Cand. Sci. (Eng.). Moscow, 2013. 99 p. (In Russian).
11. Kuzminova A. V., Kulikov N. A., Popov V. D. Investigation into radiation effects in a p-channel MOS transistor. Semiconductors, 2020, vol. 54, iss. 8, pp. 877-881. https://doi.org/10.1134/S1063782620080138
12. Kolosnitsyn B. S., Gaponenko N. V. Semiconductor devices and elements of integrated circuits, in 2 parts. Part 2. Calculation and design of field-effect transistors, study guide. Minsk, BSUIR, 2012. 96 p. (In Russian).
13. Fitzpatrick D. Analog design and simulation using OrCAD capture and PSpice. 2nd ed. Kidlington, Newnes, 2017. 452 p. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01791-3
14. Ismail-Zade M. R. JFET and MOSFET SPICE models in a wide temperature range. Russ. Microelectron., 2021, vol. 50, pp. 486-490. https://doi.org/10.1134/S1063739721070064
15. Shumarin S. V., Frolova T. N., Bogachev A. M. Technique for identification of CMOS ICs Spice models parameters by temperature dependences of their dynamic characteristics. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics, 2023, vol. 28, no. 2, pp. 212-221. (In Russian). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-2-212-221. - EDN: GAROXQ.
16. Shumarin S. V., Bogachev A. M. A simple method to fit the parameters of SPICE models of transistorlevel ICs in a temperature range. Russ. Microelectron., 2022, vol. 51, iss. 7, pp. 602-605. https://doi.org/ 10.1134/S1063739722070101
17. SPICE model of the 1564LE1 integrated circuit. OAO "OKB "Eksiton". (In Russian). Available at: https://okbexiton.ru/spice/1564le1.rar (accessed: 24.04.2024).
18. Modified SPICE model of the 1564LE1 integrated circuit. Pastebin. Available at: https://pastebin.com/ sCJMNsMn (accessed: 24.04.2024).
19. 1564LE1. OAO "OKB "Eksiton". (In Russian). Available at: https://okbexiton.ru/pdf/mc1564le1.pdf (accessed: 24.04.2024).
The article was submitted 19.12.2023; approved after reviewing 29.01.2024;
accepted for publication 14.06.2024.
Information about the authors
Sergei V. Shumarin - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof. of the Electronics, Instrumentation and Biotechnical Systems Department, Vladimir State University (Russia, 600014, Vladimir, Stroiteley ave., 3/7), sergey.shumarin@vlsu.ru
Tamara N. Frolova - Cand. Sci. (Phys.-Math.), Assoc. Prof. of the Electronics, Instrumentation and Biotechnical Systems Department, Vladimir State University (Russia, 600014, Vladimir, Stroiteley ave., 3/7), frolova@vlsu.ru
/-\
Вниманию читателей журнала «Известия высших учебных заведений. Электроника»
Подписку на электронную версию журнала можно оформить на сайтах:
• Научной электронной библиотеки: https://www.elibrary.ru
• ООО «Агентство «Книга-Сервис»: https://www.riicont.ru;
https://www.akc.ru; https://www.pressa-rf.ru
• ООО «Урал-Пресс Округ»: https://www.delpress.ru
• ООО «ИВИС»: https://www.ivis.ru
\___/
