CC BY
30ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ INTEGRATED ELECTRONICS ELEMENTS
Научная статья
УДК 621.3.049.774.3 544.541
doi:10.24151/1561-5405-2022-27-3-308-321
Радиационно стойкие компоненты полузаказных аналоговых микросхем
О. В. Дворников1, В. А. Чеховский2, Н. Н. Прокопенко3'4,
2 5 2 5 3
Я. Д. Галкин ' , А. В. Кунц ' , В. Е. Чумаков
1ОАО «Минский научно-исследовательский приборостроительный
институт», г. Минск, Беларусь
2
Белорусский государственный университет, г. Минск, Беларусь
Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия
4Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук, г. Москва, Россия 5Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, г. Минск, Беларусь
Аннотация. Для проектирования и малосерийного производства аналоговых интегральных микросхем, функционирующих в экстремальных условиях, применяется базовый матричный кристалл МН2ХА031. Эффективное использование такого кристалла возможно только в допустимых диапазонах изменения параметров аналоговых компонентов при воздействии различных видов проникающей радиации. В работе с помощью схемотехнического моделирования изучено влияние флюенса нейтронов до 1014 нейтронов/см2 и поглощенной дозы гамма-квантов до 3 Мрад на статические параметры компонентов библиотеки схемотехнических решений МН2ХА031: компаратора ADComp3, операционного усилителя с малым напряжением смещения нуля ОАтр2, мультидифференциального операционного усилителя ОАтр8, зарядочувствительного усилителя с входным двухзатворным транзистором. Установлено, что компаратор ADComp3, усилители ОАтр2, ОАтр8 и зарядочувствительный усилитель сохраняют свою работоспособность при поглощенной дозе гамма-квантов, равной 3 Мрад. Допустимыми значениями флюенса нейтронов для ADComp3, ОАтр8, зарядочувствительного усилителя являются 1014 нейтронов/см2, для ОАтр2 - 1013 нейтронов/см2. Установлено, что моделирование радиационного изменения параметров компонентов при более высоких флюенсах нейтронов (более 1014 нейтронов/см2) и поглощенной дозе гамма-квантов
© О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Н. Н. Прокопенко, Я. Д. Галкин, А. В. Кунц, В. Е. Чумаков, 2022
более 3 Мрад целесообразно после экспериментальной проверки адекватности моделей транзисторов при указанных уровнях проникающей радиации.
Ключевые слова: радиационная стойкость, двухзатворный полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, компаратор, операционный усилитель, зарядочув-ствительный усилитель
Финансирование работы: работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-29-00637).
Для цитирования: Радиационно стойкие компоненты полузаказных аналоговых микросхем / Дворников О. В., Чеховский В. А., Прокопенко Н. Н. и др. //Изв. вузов. Электроника. 2022. Т. 27. № 3. С. 308-321. doi: https://doi.org/10.24151/1561-5405-2022-27-3-308-321
Original article
Radiation-hardened components of semi-custom analog microcircuits
O. V. Dvornikov1, V. A. Tchekhovsky2, N. N. Prokopenko34, Ya. D. Galkin2'5, A. V. Kunts2'5, V. E. Chumakov3
1 "Minsk Scientific Research Instrument-Making Institute " JSC, Minsk, Belarus
Belarusian State University, Minsk, Belarus
3 Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russia
4 Institute for Design Problems in Microelectronics of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
5 Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, Minsk, Belarus
Abstract. For the design and semi-custom production of analog integrated circuits operating under extreme conditions, a master slice array MH2XA031 is applied. Its effective use is possible only with a clear understanding of the permissible ranges of changes in the parameters of analog components when exposed to various types of penetrating radiation. In this work, the influence of neutron fluence up to 1014 neutrons/cm2 and the absorbed dose of gamma quanta up to 3 Mrad on the static parameters of the components of the МН2ХА031 circuit design library: the ADComp3 comparator, an operational amplifier with a low zero offset voltage OAmp2, a multi-differential operational amplifier OAmp8, a charge-sensitive amplifier with an input double gate transistor is considered. It was found that the ADComp3 comparator, the OAmp2, OAmp8 amplifiers, and the charge-sensitive amplifier maintain their operability at an absorbed dose of gamma quanta equal to 3 Mrad. Acceptable neutron fluence values are for ADComp3, OAmp8, CSAs - 1014 neutrons/cm2, OAmp2 -1013 neutrons/cm2. It has been established that modeling of radiation changes in the parameters of components at higher neutron fluences (more than 1014 neutrons/cm2) and the absorbed dose of gamma quanta more than 3 Mrad is advisable after experimental verification of the adequacy of the models of the transistors used at the specified levels of penetrating radiation.
Keywords: radiation resistance, double gate JFET, junction field effect transistor, comparator, operational amplifier, charge-sensitive amplifier
Finding: the work has been supported by the Russian Science Foundation (project No. 22-29-00637).
For citation: Dvornikov O. V., Tchekhovsky V. A., Prokopenko N. N., Galkin Ya. D., Kunts A. V., Chumakov V. E. Radiation-hardened components of semi-custom analog microcircuits. Proc. Univ. Electronics, 2022, vol. 27, no. 3, pp. 308-321. doi: https://doi.org/10.24151/1561-5405-2022-27-3-308-321
Введение. Для проектирования и малосерийного производства аналоговых интегральных микросхем (ИМС), функционирующих в экстремальных условиях, применяется базовый матричный кристалл (БМК) МН2ХА031 [1]. Главное отличие этого кристалла от аналогичных полупроводниковых изделий - использование новых конструктивно-схемотехнических решений на биполярных (Bipolar Transistors, BJT) и полевых транзисторах, управляемых ^-и-переходом (Junction Field Effect Transistors, JFET), что позволяет повысить радиационную стойкость и расширить диапазон рабочих температур до -150 °С. Эффективное применение БМК МН2ХА031 при разработке специализированных ИМС возможно только в допустимых диапазонах изменения параметров аналоговых компонентов при воздействии различных видов проникающей радиации.
В настоящей работе рассматривается радиационное изменение статических параметров основных компонентов библиотеки схемотехнических решений БМК
^ ^ j 4 2
МН2ХА031 при воздействии нейтронов с флюенсом FN до 10 нейтронов/см и поглощенной дозой гамма-квантов Dg до 3 Мрад.
Конструктивные особенности БМК МН2ХА031. Согласно экспериментальным исследованиям статические параметры многих интегральных JFET незначительно изменяются при поглощенной дозе гамма-квантов 60Co до 3 Мрад и воздействии флюенса быстрых электронов до 1014 электронов/см2 с энергией 6 МэВ, что эквивалентно действию нейтронов с Fn ~4^1013 нейтронов/см2 и энергией 1,5 МэВ [2]. Основным критерием радиационной стойкости JFET для применения в аналоговых ИМС является допустимое значение обратного тока затвора [3, 4].
Известно, что значительно уменьшить обратный ток затвора интегральных JFET без существенного изменения технологического маршрута изготовления ИМС возможно при использовании двухзатворного JFET (Double Gate JFET, DG JFET) с управлением верхним затвором [5, 6]. Такая конструкция DG JFET разработана для применения в БМК МН2ХА031, созданном по технологическому маршруту 3CBiT (ОАО «Интеграл», г. Минск, Беларусь) [3], позволяющему формировать на одной полупроводниковой подложке ^-JFET (рис. 1) и комплементарные вертикальные BJT.
Топология DG JFET благодаря центрально расположенному стоку 7, окруженному со всех сторон верхним затвором 6 и истоком 5, обеспечивает разрыв электрического соединения нижнего (Bottom Gate, BG) и верхнего (Top Gate, TG) затворов, а также минимизацию емкости стока и сопротивления истока. Такую конструкцию DG JFET рекомендуется применять в усилительных каскадах с общим истоком, в которых сопротивление полупроводниковой области истока уменьшает крутизну JFET и, следовательно, усиление по напряжению, а емкость стока усиливается эффектом Миллера. Отметим, что площадь верхнего затвора в разработанной конструкции DG JFET почти в 8,3 раза меньше, чем нижнего, а обратный ток верхнего затвора в нормальных условиях менее 10-12 А [1].
1 8 5 6 4 7 8
2 3 3 3
а б
Рис. 1. Типовая структура (а) и топология (б) p-JFET, созданные по технологическому маршруту 3CBiT: 1 - скрытый п+-слой n+cc; 2 - скрытый p+-слой p+cc; 3 - разделение; 4 - p-канал; 5 - окно истока; 6 - окно верхнего ^-затвора; 7 - окно стока; 8 - окно к области, контактирующей с нижним
затвором
Fig. 1. Typical structure (a) and layout (b) of p-JFET created along the 3CBiT technological route of Integral OJSC: 1 - hidden n+-layer n+cc; 2 - hidden p+-layer p+cc; 3 - isolation; 4 - p-channel; 5 - source window;
6 - top n+-gate window; 7 - drain window; 8 - window to the area in contact with the bottom gate
Таким образом, отличие БМК МН2ХА031 от предыдущих изделий [7, 8] заключается в следующем:
- малошумящие p-JFET заменены на пару DG JFET, расположение которых на топологии позволяет использовать их как входные транзисторы дифференциальных каскадов с соединенными или раздельными затворами либо в качестве одного p-JFET с увеличенной крутизной;
- размещение на топологии многоэмиттерных n-p—n- и p-n-p-транзисторов выполнено способом, упрощающим их применение в дифференциальных каскадах с малошу-мящими BJT;
- для повышения радиационной стойкости вертикальный p-n-p-транзистор выполнен в отдельном изолированном кармане n-типа проводимости, соединенном с эмиттером.
Одно из главных преимуществ БМК МН2ХА031 - апробированная библиотека Spice-параметров интегральных элементов, включающая в себя идентифицированные параметры DG JFET [9], что допускает применение DG JFET при синтезе и схемотехническом моделировании аналоговых ИМС. Кроме того, модели всех активных элементов удовлетворительно описывают изменение ВАХ в диапазоне температур и при воздействии гамма-квантов с поглощенной дозой до 3 Мрад, флюенса до 1014 нейтронов/см2 [3, 4]. При моделировании не учитывается только радиационное изменение тока затвора p-JFET. Именно эти модели применены при разработке рассматриваемых электрических схем.
Основные аналоговые компоненты БМК МН2ХА031. При разработке специализированных ИМС целесообразно применять следующие компоненты библиотеки схемотехнических решений БМК, апробированных в нормальных условиях: компаратор ADComp3 (рис. 2); операционный усилитель (ОУ) с малым напряжением смещения нуля, устанавливаемым действием отрицательной обратной связи (ОС) по синфазному сигналу OAmp2; мультидифференциальный операционный усилитель (МОУ) OAmp8, позволяющий на одном МОУ реализовывать функции инструментального усилителя; зарядочувствительный усилитель (ЗЧУ) с входным DG JFET.
Vcc
Vee
Рис. 2. Электрическая схема компаратора ADComp3 Fig. 2. Electrical diagram of the ADComp3 comparator
Работа, характеристики, а также влияние проникающей радиации на компараторы, такие как ADComp3, подробно рассмотрены в работах [7, 10]. Отличие электрической схемы компаратора ADComp3 от предыдущих изделий заключается в том, что для уменьшения энергопотребления значительно уменьшены рабочие токи транзисторов за счет увеличения сопротивления эмиттерных резисторов и снижено напряжение питания до ±3 В путем замены стабилитронов в каскадах сдвига уровня на цепи последовательно соединенных диодов. В то же время для обеспечения требуемого уровня максимального выходного тока Iout по выходам Out 1, Out2 и возможности его уменьшения (при необходимости) введена подстройка Iout с помощью соединения вывода Rb1c (один из выводов резистора R15) через внешний резистор с шиной нулевого напряжения или положительного напряжения питания Vcc- Диоды реализованы на ^-JFET только ввиду их достаточного количества на полупроводниковом кристалле.
Принятые положения позволили в нормальных условиях уменьшить ток потребления компаратора (без выходного каскада на Q11, Q12) от положительного источника питания до Icc = 0,98 мА по сравнению с Icc = 1,75 мА компаратора, описанного в [3]. При этом входной ток составил INP = 0,6 мкА, а Iout = 4,2 мА. Радиационную стойкость компаратора ADComp3 характеризуют результаты моделирования при напряжении источников питания ±3 В и соединении выходов Out 1, Out2 через 50-0м резисторы с шиной нулевого напряжения (рис. 3-5).
Несмотря на уменьшение Iout и значительный рост IINP можно рекомендовать применение компаратора ADComp3 при воздействии флюенса до 1014 нейтронов/см2. При этом следует учитывать, что влияние поглощенных гамма-квантов на параметры компаратора намного слабее, чем нейтронов. Сравнение результатов, показанных на рис. 5, 6, позволяет утверждать, что изменение параметров компаратора при Dg = 3 Мрад близко к такому же изменению параметров при воздействии FN = 3 10 нейтронов/см .
В ОУ OAmp2, упрощенная схема которого показана на рис. 6, в отличие от исходной схемы ОУ OAmpl [8] реализована ОС по синфазному сигналу за счет введения дополнительного дифференциального каскада на транзисторах Q29-Q34, сравнивающего сигнал с выхода резистивного делителя, включенного между парафазными выходами
Рис. 3. Напряжение на входе INP1 (кривая 1) и между выходами компаратора при VINP2 = 0: 2 - в нормальных условиях; 3 - при FN = 1014 нейтронов/см2;
4 - при Fn = 3^1014 нейтронов/см2 Fig. 3. Voltage at input INP1 (curve 1) and between comparator outputs at VINP2 = 0: 2 - under normal
conditions; 3 - at FN = 10 neutrons/cm
N =
N
4 - at Fn = 3-1014 neutrons/cm2
Рис. 5. Зависимости входного тока IINP компаратора ADComp3 от потока нейтронов FN (а) и поглощенной дозы гамма-излучения DG (б) Fig. 5. Dependences of the input current IINP of the comparator on ADComp3 on the neutron fluence FN (a)
and absorbed dose of gamma radiation DG (b)
ОУ, и выводом ¥В. Все узлы на рис. 6 с одинаковым наименованием (Усе, УЕЕ, N1, N2, Р1, Р2) соединены между собой. В узлы Biasn, Biasp поступает напряжение от блока смещения (на рис. 6 не показан). Если напряжение в узле ¥В отличается от напряжения на базах Q31, 034, то коллекторные токи Q29, Q30, 032, Q33 изменяются и изменяют напряжение на коллекторах Q3, Q4, выходах ОиИ, Ои2 до тех пор, пока напряжение в узле ¥В не станет равным выходному напряжению резистивного делителя Я20, Я21.
Рис. 6. Упрощенная электрическая схема ОУ OAmp2 Fig. 6. Simplified electrical circuit of the OAmp2 op-amp
Действие ОС по синфазному сигналу приводит к уменьшению напряжения смещения нуля УсРР, вызванному технологическим разбросом параметров интегральных элементов и/или внешними воздействиями. Измерения экспериментальных образцов показали, что Усрр ОУ ОЛшр2 почти в 10 раз меньше, чем у подобного ОУ без ОС по синфазному сигналу. Работоспособность ОУ ОЛшр2 при воздействии проникающей радиации характеризуют результаты моделирования зависимости входного тока и коэффициента усиления КУ от флюенса нейтронов (рис. 7). Целесообразно применение ОУ ОЛшр2 в области достаточно больших КУ и малых значений 1шр, т. е. до
13 „ 2 «-*
10 нейтронов/см . Воздействие гамма-квантов на параметры ОУ ОЛшр2 намного слабее, и поэтому можно рекомендовать его применение до 3 Мрад. Встроенная ОС по
101" 1013 Fj\/, нейтронов/см2 1012 1013 нейтронов/см2
а б
Рис. 7. Зависимости входного тока IINP (а) и коэффициента усиления напряжения KV (б)
ОУ OAmp2 от потока нейтронов FN Fig. 7. Dependences of the input current IINP (a) and voltage gain KV (b) of OAmp2
on the neutron fluence FN
синфазному сигналу позволяет без применения дополнительных интегральных элементов реализовать новую функцию, необходимую в различных устройствах, - сдвиг постоянного уровня выходного напряжения ОУ при подаче напряжения на вывод FB. Отметим, что встроенная частотная коррекция ОУ OAmp2 обеспечивает при частоте единичного усиления 60 МГц запас по фазе 38°.
МОУ OAmp8 (рис. 8) состоит из трех усилительных каскадов. В первом каскаде, выполненном по схеме «перегнутого» каскода на транзисторах с общей базой Q1, Q2, нагрузкой которых являются JFET J7, J9, применяется суммирование токов стока двух входных дифференциальных каскадов (J2, J3 и J5, J6) на резисторах J12, J13. Вторым усилительным каскадом является дифференциальный каскад на J10, J11 с нагрузкой в виде «токового зеркала» Q3, Q4. Третий усилительный каскад образует транзистор с общим эмиттером Q5 с нагрузкой J14. Истоковый повторитель J16 с источником тока J15 и транзисторами Q6-Q11 представляет собой двухтактный выходной каскад.
В МОУ OAmp8 применены n-p-n-BJT и p-JFET с высоким уровнем радиационной стойкости, а менее радиационно стойкие p-n-p-транзисторы использованы только в выходном каскаде. Уменьшение усиления p-n-p-транзисторов при воздействии проникающей радиации приводит в основном к уменьшению амплитуды выходного сигнала при работе на низкоомную нагрузку. Однако в режиме холостого хода усиление напряжения этого МОУ достаточно высокое. МОУ OAmp8 можно рекомендовать для приме-
14 „ 2 j ^ ^ 2
нения до флюенса 10 нейтронов/см (рис. 9). При потоках более 10 нейтронов/см моделирование следует повторить после экспериментальной апробации моделей в этом диапазоне воздействия проникающей радиации.
В различных аналоговых интерфейсах датчиков применяются ЗЧУ, обычно представляющие собой инвертирующий усилитель напряжения, охваченный емкостной ОС. Быстродействие ЗЧУ, а именно длительность фронта нарастания выходного сигнала, значительно зависит от входной емкости CINP, а на уровень шумов оказывают влияние как CINP, так IINP [11]. По указанной причине в качестве входного транзистора ЗЧУ желательно применять DG JFET. ЗЧУ с входным DG JFET показан на рис. 10, а его характеристики и преимущества рассмотрены в [1].
Рис. 8. Электрическая схема МОУ OAmp8 Fig. 8. Electrical circuit of the MOAmp OAmp8
Рис. 9. Зависимости коэффициента усиления напряжения KV (а) и тока потребления ICC (б)
ОУ OAmp8 от потока нейтронов FN Fig. 9. Dependences of the voltage gain KV (a) and current consumption ICC (b) of OAmp8 on the neutron fluence FN
Радиационную стойкость ЗЧУ лучше всего описывают результаты моделирования (рис. 11) выходного импульса напряжения в узле Out при поступлении на вход Inp токового импульса в виде дельта-функции с зарядом QINP = 100 фКл при емкости датчика CD = 100 пФ, подключенного к входу, и соединении вывода нижнего затвора (узел BG) с шиной нулевого напряжения. Для сравнения результатов моделирования выходные
«-» 14 и 2
импульсы в нормальных условиях и при воздействии FN = 1014 нейтронов/см2 приведены со сдвигом по постоянному уровню напряжения.
Vcc
Рис. 10. Электрическая схема ЗЧУ с двухзатворным p-JFET Fig. 10. Electrical circuit of the CSAs with a double gate p-JFET
Результаты моделирования позволяют сделать следующие выводы:
- постоянный уровень выходного напряжения ЗЧУ в нормальных условиях составляет +18,464 мВ, а при воздействии
14 2
FN = 10 нейтронов/см равен +480,683 мВ. Изменение этого уровня обусловлено уменьшением коэффициента усиления тока BJT выходного каскада, так как даже возможное значительное увеличение обратного тока верхнего затвора, составляющего в нормальных условиях менее —12
10 А, не вызовет существенного падения напряжения на резисторе обратной связи RF = 10 МОм;
— уменьшение амплитуды выходного импульса с 95,35 до 90,46 мВ и увеличение длительности фронта нарастания с 39,62 до 60,77 нс при воздействии флю-
14 *-» 2
енса 10 нейтронов/см по сравнению с нормальными условиями не является критичным во многих случаях использования ЗЧУ.
У out> МВ
\ \ 2
l\
О 150 300 t, не
Рис. 11. Напряжение на выходе ЗЧУ со сдвигом постоянного уровня при CD = 100 пФ, Qinp = 100 фКл:
1 - в нормальных условиях (VOUT = 18,464 мВ);
2 - при Fn = 1014 нейтронов/см2 (VOUT = 480,683 мВ) Fig. 11. The output voltage of the CSAs with a constant level shift at Cd = 100 pF, Qinp = 100 fC:
1 - under normal conditions (VOUT = 18.464 mV);
2 - at Fn = 1014 neutrons/cm2 (VOUT = 480.683 mV)
Таким образом, можно утверждать, что ЗЧУ с входным DG JFET работоспособен при Fn = 1014 нейтронов/см2.
Заключение. Схемотехническое моделирование изменения статических параметров компонентов библиотеки схемотехнических решений БМК МН2ХА031 при воздей-
14 «-» 2 «-»
ствии флюенса до 10 нейтронов/см и поглощенной дозе гамма-квантов до 3 Мрад показало следующее. Все основные компоненты библиотеки (компаратор ADComp3, ОУ OAmp2, МОУ OAmp8, ЗЧУ с входным DG JFET) сохраняют свою работоспособность при поглощенной дозе гамма-квантов, равной 3 Мрад. В то же время допустимое значение флюенса для компараторов ADComp3, OAmp8, ЗЧУ составляет
14 2 13 2
10 нейтронов/см , для ОУ OAmp2 - 10 нейтронов/см .
Моделирование радиационного изменения параметров аналоговых компонентов при флюенсах более 1014 нейтронов/см2 и поглощенной дозе гамма-квантов более 3 Мрад целесообразно только после экспериментальной проверки адекватности моделей BJT и JFET при указанных уровнях проникающей радиации.
Литература
1. Проектирование аналоговых микросхем для экстремальных условий эксплуатации на основе базового матричного кристалла МН2ХА031 / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Н. Н. Прокопенко и др. // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2021. № 2. С. 37-46. doi: https://doi.org/10-31114/2078-7707-2021-2-37-46
2. Прогнозирование стойкости биполярных микросхем к различным видам проникающих излучений / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, В. Л. Дятлов и др. // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии: 23-я Междунар. Крым. конф. (Севастополь, 8-13 сент. 2013). М.; Севастополь: КНТЦ им. Попова, 2015. Т. 2. С. 925-927.
3. Прокопенко Н. Н., Дворников О. В., Бугакова А. В. Проектирование низкотемпературных и радиационно-стойких аналоговых микросхем для обработки сигналов датчиков: монография. М.: СОЛОН-Пресс, 2021. 200 с.
4. Учет одновременного воздействия низких температур и проникающей радиации на характеристики биполярных и JFET-транзисторов при схемотехническом моделировании / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Н. Н. Прокопенко и др. // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2020. № 1. С. 46-55. doi: https://doi.org/10.31114/2078-7707-2020-1-46-55
5. Close J. P., Counts L. W. A 50-fA junction-isolated operational amplifier // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1988. Vol. 23. Iss. 3. P. 843-851. doi: https://doi.org/10.1109/4-328
6. Nanver L. K., Goudena E. J. G. Design considerations for integrated high-frequency p-channel JFETs // IEEE Transactions on Electron Devices. 1988. Vol. 35. Iss. 11. P. 1924-1934. doi: https://doi.org/10.1109/ 16.7406
7. Проектирование компараторов напряжений на базе элементов радиационно-стойкого низкотемпературного BiJFET базового матричного кристалла МН2ХА030 / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, В. Л. Дятлов и др. // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2018. № 4. С. 10-16. doi: https://doi.org/10.31114/2078-7707-2018-4-10-16
8. BiJFet array chip MH2XA030 - a design tool for radiation-hardened and cryogenic analog integrated circuits / O. V. Dvornikov, V. L. Dziatlau, V. A. Tchekhovski et al. // 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EexPolytech). St. Petersburg: IEEE, 2018. P. 13-17. doi: https://doi.org/ 10.1109/EExPolytech.2018.8564415
9. Галкин Я. Д., Дворников О. В., Чеховский В. А., Прокопенко Н. Н. Экспериментальные исследования и модель двухзатворного JFET для аналоговых интегральных микросхем // Доклады БГУИР. 2021. Т. 19. № 7. С. 5-12. doi: https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-7-5-12
10. Влияние проникающей радиации на параметры аналоговых компонентов базового матричного кристалла МН2ХА030 / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, В. Л. Дятлов и др. // Доклады БГУИР. 2021. Т. 19. № 4. С. 52-60. doi: https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-4-52-60
11. Dvornikov O. V., Tchekhovski V. A., Prokopenko N. N., Pakhomov I. V. Reducing noises of highspeed Bi-JFET charge-sensitive amplifiers during schematic design // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. Vol. 862. Art. ID: 022068. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/862/2/022068
Статья поступила в редакцию 25.01.2022 г.; одобрена после рецензирования 11.02.2022 г.;
принята к публикации 04.05.2022 г.
Информация об авторах
Дворников Олег Владимирович - доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник ОАО «Минский научно-исследовательский приборостроительный институт» (Беларусь, 220113, г. Минск, ул. Якуба Коласа, 73), [email protected]
Чеховский Владимир Алексеевич - заведующий лабораторией электронных методов и средств эксперимента Института ядерных проблем Белорусского государственного университета (Беларусь, 220045, г. Минск, ул. Академика Курчатова, 7), [email protected]
Прокопенко Николай Николаевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационных систем и радиотехники Донского государственного технического университета (Россия, 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), заведующий Научно-исследовательской лабораторией проблем проектирования в экстремальной микроэлектронике Института проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук (Россия, 124365, г. Москва, г. Зеленоград, ул. Советская, 3) и Донского государственного технического университета (Россия, 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), [email protected]
Галкин Ярослав Денисович - младший научный сотрудник лаборатории электронных методов и средств эксперимента Института ядерных проблем Белорусского государственного университета (Беларусь, 220045, г. Минск, ул. Академика Курчатова, 7), аспирант кафедры микро- и наноэлектроники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (Беларусь, 220013, г. Минск, ул. Петруся Бровки, 6), [email protected]
Кунц Алексей Вадимович - младший научный сотрудник лаборатории электронных методов и средств эксперимента Института ядерных проблем Белорусского государственного университета (Беларусь, 220045, г. Минск, ул. Академика Курчатова, 7), аспирант кафедры микро- и наноэлектроники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (Беларусь, 220013, г. Минск, ул. Петруся Бровки, 6), [email protected]
Чумаков Владислав Евгеньевич - аспирант кафедры информационных систем и радиотехники Донского государственного технического университета (Россия, 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), [email protected]
References
1. Dvornikov O. V., Tchekhovsky V. A., Prokopenko N. N., Galkin Y. D., Kunts A. V., Chumakov V. E. Analog integrated circuits design for extreme environmental conditions on the base of master slice array МН2ХА03. Problemy razrabotki perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES) = Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES), 2021, no. 2, pp. 37-46. (In Russian). doi: https://doi.org/10.31114/2078-7707-2021-2-37-46
2. Dvornikov O. V., Chekhovski V. A., Dyatlov V. L., Bogatyrev Yu. V., Lastovsky S. B. Forecasting the resistance of bipolar microcircuits to various types of penetrating radiation. SVCh-tekhnika i
telekommunikatsionnyye tekhnologii = Microwave and Telecommunication Technology, 23rd International Crimean Conference (Sevastopol, September 8-13, 2013). Moscow, Sevastopol, Crimean Scientific and Technical Center n. a. Popov, 2015, vol. 2, pp. 925-927. (In Russian).
3. Prokopenko N. N., Dvornikov O. V., Bugakova A. V. Design of low-temperature and radiation-resistant analog microcircuits for processing sensor signals, monograph. Moscow, SOLON-Press Publ., 2021. 200 p. (In Russian).
4. Dvornikov O. V., Tchekhovski V. A., Prokopenko N. N., Galkin Ya. D., Kunts A. V. Taking into account the simultaneous effects of low temperatures and penetrating radiation on the characteristics of bipolar and JFETs in circuit simulation. Problemy razrabotki perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES) = Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES), 2020, no. 1, pp. 46-55. (In Russian). doi: https://doi.org/10.31114/2078-7707-2020-1-46-55
5. Close J. P., Counts L. W. A 50-fA junction-isolated operational amplifier. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1988, vol. 23, iss. 3, pp. 843-851. doi: https://doi.org/10.1109Z4.328
6. Nanver L. K., Goudena E. J. G. Design considerations for integrated high-frequency p-channel JFETs. IEEE Transactions on Electron Devices, 1988, vol. 35, iss. 11, pp. 1924-1934. doi: https://doi.org/10.1109/ 16.7406
7. Dvornikov O. V., Chekhovsky V. A., Dzyatlau V. L., Prokopenko N. N., Budyakov P. S. Design of voltage comparators based on the elements of the radiation-hardened low-temperature BiJFET array chip MH2XA030. Problemy razrabotki perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES) = Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES), 2018, no. 4, pp. 10-16. (In Russian). doi: https://doi.org/10.31114/2078-7707-2018-4-10-16
8. Dvornikov O. V., Dziatlau V. L., Tchekhovski V. A., Prokopenko N. N., Bugakova A. V. BiJFet array chip MH2XA030 - a design tool for radiation-hardened and cryogenic analog integrated circuits. 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EexPolytech). St. Petersburg, IEEE, 2018, pp. 13-17. doi: https://doi.org/10.1109/EExPolytech.2018.8564415
9. Galkin Y. D., Dvornikov O. V., Tchekhovski V. A., Prokopenko N. N. Experimental studies and a double gate JFET model for analog integrated circuits. Doklady BGUIR, 2021, vol. 19, no. 7, pp. 5-12. (In Russian). doi: https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-7-5-12
10. Dvornikov O. V., Tchekhovski V. A., Dziatlau V. L., Galkin Y. D., Prokopenko N. N. Ionizing radiation influence on parameters of analog components of the master slice array MH2XA030. Doklady BGUIR, 2021, vol. 19, no. 4, pp. 52-60. (In Russian). doi: https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-4-52-60
11. Dvornikov O. V., Tchekhovski V. A., Prokopenko N. N., Pakhomov I. V. Reducing noises of highspeed Bi-JFET charge-sensitive amplifiers during schematic design. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2020, vol. 862, art. ID: 022068. doi: 10.1088/1757-899X/862/2/022068
The article was submitted 25.01.2022; approved after reviewing 11.02.2022;
accepted for publication 04.05.2022.
Information about the authors
Oleg V. Dvornikov - Dr. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Chief Researcher, "Minsk Scientific Research Instrument-Making Institute" JSC (Belarus, 220113, Minsk, Yakub Kolas st., 73), [email protected]
Vladimir A. Tchekhovski - Head of the Electronic Methods and Experimental Means Laboratory, Institute of Nuclear Problems, Belarusian State University (Belarus, 220045, Minsk, Akademik Kurchatov st., 7), [email protected]
Nikolay N. Prokopenko - Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Information Systems and Radio Engineering Department, Don State Technical University (Russia, 344000, Rostov-on-Don, Gagarin sq., 1), Head of the Research Laboratory of Design Problems in Extreme Microelectronics, Institute for Design Problems in Microelectronics of the Russian Academy of Sciences (Russian, 124365, Moscow, Sovetskaya st., 3) and Don State Technical University (Russia, 344000, Rostov-on-Don, Gagarin sq., 1), [email protected]
Yaroslav D. Galkin - Junior Scientific Researcher of the Electronic Methods and Experimental Means Laboratory, Institute of Nuclear Problems, Belarusian State University (Belarus, 220045, Minsk, Akademik Kurchatov st., 7), PhD student of the Micro and Nanoelectronics Department, Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics (Belarus, 220013, Minsk, Petrus Brovka st., 6), [email protected]
Alexey V. Kunts - Junior Scientific Researcher of the Electronic Methods and Experimental Means Laboratory, Institute of Nuclear Problems, Belarusian State University (Belarus, 220045, Minsk, Akademik Kurchatov st., 7), PhD student of the Micro and Nanoelectronics Department, Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics (Belarus, 220013, Minsk, Petrus Brovka st., 6), [email protected]
Vladislav E. Chumakov - PhD student of the Information Systems and Radio Engineering Department, Don State Technical University (Russia, 344000, Rostov-on-Don, Gagarin sq., 1), [email protected]
Уважаемые авторы и читатели!
Вышел в свет журнал
RUSSIAN MICROELECTRONICS
Vol. 50, No. 7, 2021. - ISSN PRINT: 1063-7397,
ISSN ONLINE: 1608-3415, в котором опубликованы избранные статьи
журнала «Известия вузов. Электроника».
http://pleiades.online http://link.springer.com
