Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 9 стр.

большой объем исследований радиационной стойкости различных
типов кремниевых фотопреобразователей при облучении протонами и
ионами гелия в энергетическом интервале 0,1-30 МэВ.
   Известно, что материалы и элементы оборудования ИСЗ подверга-
ются воздействию тяжелых одиночных ядер космических лучей высо-
кой энергии. Плотность потока таких ядер низка по сравнению с плот-
ностью потока протонов, однако, из-за высокого ядерного заряда ли-
нейные потери энергии, например в треке ядра железа с Е~1
МэВ/нуклон в кремнии составляют около 27 МэВ см 2.мг-1 . Время ре-
лаксации ионизационной составляющей трека ~ 10 -12 с, диаметр трека
менее 0,1 мкм. Доза излучения в центре трека 105Гр. При воздействии
таких ядер на микросхемы с высоким уровнем интеграции возникают
радиационные одиночные сбои (РОС). В микропроцессорах радиацион-
ные шумы создают ложные команды. Наблюдаются случаи необрати-
мых отказов микросхем за счет выгорания мощных транзисторов. Ра-
диационные одиночные сбои (РОС) микросхем – одна из причин ра-
диационных аномалий искусственных спутников Земли.
   В 1979 г. автор этих строк ознакомил С.Н. Вернова с проблемой ра-
диационных сбоев больших интегральных схем, возникающих в борто-
вом электронном оборудовании американских ИСЗ. В те годы в
США стали уделять много внимания этому явлению. С.Н. Вернов
заинтересовался этой проблемой, т.к. сразу понял, что появился но-
вый аргумент для расширения исследований химического состава
ядер в космических лучах галактического происхождения на борту
ИСЗ в виду его научного и прикладного значения. Сергей Нико-
лаевич рекомендовал как можно быстрее организовать в лабора-
тории изучение физических основ радиационных одиночных сбоев
микросхем.
   В лаборатории космического материаловедения для изучения ра-
диационных сбоев микросхем развивались две методики. Первая была
основана на имитации РОС микросхем с помощью радиоактивного изо-
топа калифорний-252, в котором за счет спонтанного деления ядер об-
разуются осколки деления со средней энергией около 80 и 110 МэВ с
высоким ядерным зарядом и с линейной потерей энергии 40-45 МэВ
см2мг-1, что выше, чем у ядер железа космических лучей. Этот метод
позволяет оценить верхний предел         сечения     радиационных
одиночных сбоев микросхем, однако критический заряд РОС изме-
рить невозможно. Недостаток методики состоял в том, что облучение
микросхем приходилось проводить в вакууме, так как пробег осколков
деления в кремнии составляет около 15 мкм.

                                 9