Содержание к диссертации
Введение
1. Особенности моделирования радиационного воздействия на комплементарные микросхемы в сапр иэт и методы повышения его адекватности для современных изделий 8
1.1. Методология оценки стойкости комплементарных микросхем в соответствии с кгс «климлт-7» 8
1.2. Радиационные эффекты импульсного излучения в современных комплементарных микросхемах 13
1.3 Анализ современных средств проектирования комплементарных микросхем 19
1а Проблемы моделирования импульсного радиационного воздействия в сапр иэт. постановка задачи 23
2. Математическое обеспечение моделирования импульсного излучения современных полупроводниковых структур 30
2.1 Методика оценки стойкости микросхем к импульсным видам воздействия 30
2.2 Анализ физических процессов в p-n переходах современных микросхем и моделирование ионизационного тока 39
2.3 Анализ физических процессов a p-n переходах и моделирование ионизационного тока при воздействии импульсного ии с учетом температуры 51
2.4 Моделирование тока ионизации в p-n - переходе при воздействии импульса ии с различными амплитудно-временными характеристиками 58
3. Математическое и алгоритмическое обеспечение моделирования импульсного излучения для типовых элементов современных комплементарных микросхем 65
3.1 Моделирование изменения выходных параметров типовых элементов современных микросхем при воздействии импульсного излучения 65
3.2 Моделирование изменения параметров типовых элементарных структур от импульсного воздействия на флу 77
3.3. Алгоритмическая основа моделирования импульсного воздействия 85
3.3.1. Алгоритм моделирования ионизационных эффектов типовых элементов на схемотехническом уровне 89
3.3.2. Алгоритм моделирования импульсного воздействия в процессе проектирования современных микросхем нафлу 92
4. Особенности построения программных средств моделирования импульсного излучения в сапр иэт. анализ их адекватности и эффективности 97
4.1. Структура программного обеспечения подсистемы моделирования импульсного воздействия и особенности ее работы 97
4.2. Экспериментальная оценка адекватности и эффективности разработанных сі'едств моделирования 104
4.3. Внедрение, результаты моделирования и область применения 108
Заключение 125
Литература 127
- Радиационные эффекты импульсного излучения в современных комплементарных микросхемах
- Анализ современных средств проектирования комплементарных микросхем
- Анализ физических процессов в p-n переходах современных микросхем и моделирование ионизационного тока
- Моделирование изменения параметров типовых элементарных структур от импульсного воздействия на флу
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время микроэлектронная промышленность развивается стремительными темпами, и современные достижения внедряются практически во все сферы деятельности человека. Сегодня не возможно представить эффективное обеспечение обороноспособности страны без применения высоких технологий, для реализации которых необходимо применять элементную базу двойного назначения, обладающую высокой стойкостью к воздействию внешних дестабилизирующих факторов (такие как механические нагрузки, повышенная и пониженная температура среды, электромагнитное излучение и т.п.) и надежностью.
Обеспечение и прогнозирование радиационной стойкости изделий электронной техники (ИЭТ) регламентируется соответствующими нормативно-техническими документами. Так, например, в США такими документами являются стандарты MIL-STD-883, в России этим целям служит новый комплекс государственных стандартов (КГС) «Климат-7», в котором введены дополнительные характеристики к имеющимся видам импульсного воздействия, а также включены новые виды, что связано с созданием новых систем вооружения, освоением дальнего космического пространства и т.п.
В 70-х годах прошлого века предприятия электронной промышленности ориентировались на производство элементной базы двойного назначения на биполярной технологии, они обладали хорошей стойкостью к воздействию импульсного ионизирующего излучения. Сегодня стремительное развитие техники, создание аппаратуры обладающей интеллектом требует от ИЭТ постоянного увеличения их функциональных возможностей, что создает определенные трудности применения биполярной технологии.
В настоящее время при разработке самых разнообразных цифровых интегральных микросхем (ИС) все шире используются комплементарные МОП - структуры, т.к. они являются универсальными и легко
применяемыми устройствами. Интегральные микросхемы, выполненные на основе КМОП - технологии, обладают уникальными свойствами, например: существенно меньше потребляемая мощность от источника питания, выше помехоустойчивость и быстродействие. Однако недостатком, ограничивающим применение таких ИС в изделиях оборонной промышленности, является их меньшая, по сравнению с биполярной технологией, радиационная стойкость.
Основными задачами на сегодняшний день является создание изделий микроэлектроники современных КМОП - технологий обеспечивающих требуемую стойкость к воздействию радиации. Для этого должен быть создан аппарат моделирования, учитывающий особенности современных субмикронных технологий в соответствии с нововведениями, предусмотренными в КГС «Климат-7».
Поэтому задачи, поставленные в рамках данной диссертационной работы, являются актуальными.
Диссертация выполнена в рамках важнейших работ Министерства образования и науки по планам НИР и ОКР ФГУП «НИИЭТ»: «Улавливатель-8», «Таврия-Т», «Триллер», «Триплекс-1», «Гидрометр», «Трикута-2» и др., а также основного направления исследований ВГЛТА «Разработка средств автоматизации управления и проектирования (в промышленности)» НИР «Разработка математического обеспечения проектирования СБИС двойного назначения» № ГР 1528/100031.
Цель и задачи работы заключаются в разработке моделей, алгоритмов и методического обеспечения для проектирования комплементарных микросхем, стойких к импульсным видам воздействия, и экспериментальной проверки их адекватности и эффективности.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
Провести анализ радиационной обстановки современных условий эксплуатации и эффектов, возникающих в КМОП БИС перспективных технологий в процессе воздействия импульсного ионизирующего излучения;
Проанализировать существующие средства проектирования, учитывающие импульсное воздействие радиационного излучения, выявить проблемы, связанные с изменением проектных норм и технологий, а также определить пути их решения;
Разработать математические модели поведения полупроводниковых структур, выполненных по субмикронным технологиям, при воздействии импульсного ионизирующего излучения, которые удовлетворяют требованиям КГС «Климат-7»;
Создать математические модели переходных ионизационных процессов в типовых КМОП - элементах, выполненных по субмикронным технологиям, в процессе воздействия импульсного ионизирующего излучения, учитывающие реальные условия эксплуатации в соответствии с требованиями КГС «Климат-7»;
Разработать модели изменения выходных параметров типовых элементов в зависимости от формы импульса ионизирующего воздействия;
Сформировать алгоритмическую основу и провести программную реализацию средств моделирования импульсного радиационного воздействия на элементы КМОП БИС;
Разработать программное обеспечение подсистемы моделирования ионизационной реакции изделий КМОП - технологии на воздействие импульсного радиационного излучения в САПР сквозного проектирования изделий микроэлектроники, провести экспериментальную проверку адекватности разработанного математического и программного обеспечения и оценить эффективность разработанных средств.
Методика исследования. При решении поставленных задач использован аппарат вычислительной математики, теории автоматизации проектирования, математического моделирования и программирования. А также методы вычислительных экспериментов и экспертных оценок.
Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
Методика проектирования микросхем двойного назначения КМОП - технологии к импульсным видам воздействия, отличающаяся учетом импульсного ионизирующего излучения для перспективных полупроводниковых технологий в соответствии с требованиями КГС «Климат-7»;
Математическая модель ионизационного тока, возникающего вр-п переходах МОП - структур при воздействии импульсного ионизирующего излучения, отличающаяся учетом особенностей субмикронных технологий, температурного режима, спектрально-энергетических и амплитудно-временных характеристик радиационного воздействия в соответствии с требованиями КГС «Климат-7»;
Математические модели базовых элементов, которые отличаются описанием переходных процессов происходящих в КМОП-структурах при воздействии импульсного ионизирующего излучения с учетом субмикронных технологий и требований КГС «Климат-7» на всех иерархических уровнях проектирования;
Алгоритмическая основа моделирования импульсного ионизирующего воздействия и программное обеспечение, отличающиеся использованием всех предложенных математических средств и позволяющие осуществить более адекватное моделирование при проектировании изделий электронной техники двойного назначения.
Практическая значимость и результаты внедрения. На основе предложенных математических моделей и алгоритмов разработано программное обеспечение, , которое внедрено в ФГУП «НИИ Электронной техники» (г. Воронеж), ФГУП «НИИ Приборов» (г. Лыткарипо М.о.), ВГТУ (г. Воронеж). Анализ результатов внедрения показал высокую эффективность разработанных средств.
Предложенные средства создания радиационно-стойких микросхем КМОП-технологии позволяют оценить уровень стойкости и надежность разрабатываемых изделий, что приводит к существенному экономическому
эффекту, а также позволяют оптимизировать процесс создания ИЭТ двойного назначения за счет проведения оценки радиационной стойкости еще на стадии проектирования.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на: международной научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью. Радиотехнические науки» (Воронеж 2006); ежегодных всероссийских конференциях «Радиационная стойкость электронных систем - Стойкость 2004, 2005, 2006» (Москва, 2004, 2005, 2006), «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2005, 2006), «Информационные технологии» (Воронеж, 2005); межвузовской научной конференции «Моделирование систем и информационные технологии» (Воронеж, 2005,2006).
Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 2 в издании, рекомендованном ВАК.
Среди публикаций 5 работ выполнены без соавторов. В работах выполненных в соавторстве автору принадлежит более 50% материала. Личное участие автора заключается в разработке математических моделей поведения полупроводниковых структур и типовых КМОП - элементов при импульсном ионизирующем воздействии, алгоритмической основы и программной реализации средств моделирования импульсного радиационного воздействия.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемой литературы. Материал диссертации изложен на 141 листе машинописного текста, включая иллюстрированный материал и таблицы.
Радиационные эффекты импульсного излучения в современных комплементарных микросхемах
Наибольшее распространение в настоящее время получили микросхемы, изготовленные на основе КМОП-технологии за счет своих конструктивно-технологических преимуществ, таких как принципиальная простота конструкции, механизма работы, технологии изготовления позволяющие достигать более высокой степени интеграции, а также малая потребляемая мощность, высокая помехоустойчивость и быстродействие по сравнению с биполярной технологией.
Основной проблемой в применении ИЭТ КМОП - технологии в аппаратуре специального назначения была их низкая стойкость к воздействию ионизирующего излучения. Но сейчас ведутся работы по повышению стойкости этих изделий и уже достигнуты определенные результаты в этой области.
Поведение КМОП ИС в процессе воздействия радиационного излучения называется ионизационной реакцией и заключается в изменении параметров или нарушении функционирования микросхем. Ионизационные реакции КМОП ИС отличаются широким разнообразием, и зависят от вида внешнего воздействия на изделие и его функционального назначения.
В настоящее время имеется широкая номенклатура КМОП-микросхем по функциональному назначению и сложности от интегральных схем средней степени интеграции, таких как логические схемы и статические оперативные запоминающие устройства, до сверхбольших ИС «систем на кристалле» (СнК) типа микропроцессоров [65]. Кроме того, интенсивно развиваются КМОП ИС на основе структур «кремний на изоляторе» и «кремний на сапфире». Простейшим КМОП элементом - является транзисторный ключ представленный на рисунке 1.2.
Процессы происходящие в транзисторных ключах во время воздействия на них импульсного ионизирующего излучения, определяют работу всей КМОП ИС. Отметим также, что конструктивно-технологические особенности исполнения определяют специфику возникновения ионизационной реакции изделия.
Рассмотрим основные радиационные эффекты, возникающие в КМОП-структур ах в зависимости от вида и уровня воздействующего ИИ [61, 68].
Дестабилизирующими факторами характерными для ядерного взрыва является выделение огромной энергии в ограниченном объеме, происходящее в результате реакции термоядерного синтеза, цепной ядерной реакции или комбинации этих двух типов реакций. Энергия эта выделяется в разных формах и при обычном ядерном оружии на долю мгновенного излучения с большой мощностью приходится около 5%. Остальная энергия представляет собой энергию ударной волны, осколков заряда, сверхжесткого рентгеновского излучения, видимого света, распада возникших радиоактивных элементов, а также электромагнитного импульса.
Уровень воздействия данных факторов [19] характеризуется мощностью поглощенной дозы Р, рад-см 1, или поглощенной дозой D, рад, при определенной длительности импульса ионизирующего излучения.
Импульсные виды излучения делятся на три основных вида: рентгеновское, нейтронное и гамма воздействие. Импульсное у-излучение, воздействуя на изделие приводит к возникновению свободных носителей заряда или ионизационных токов. После прекращения действия у-импульса неравновесное состояние быстро исчезает, если не происходит катастрофического отказа. Такой механизм приводит к переходным процессам, которые зависят от параметров излучения (мощности дозы, плотности потока, спектрального состава, формы и длительности воздействующего импульса) и физических параметров облучаемого материала (площадь р-п - перехода, длина канала, толщина подзатворного окисла, уровень легирования полупроводника и т.д.).
Переходные эффекты - кратковременные изменения параметров или нарушения функционирования в процессе и после воздействия импульса ИИ, связанные с генерацией электронно-дырочных пар и дальнейшей релаксацией свободного заряда в элементах КМОП ИС. При этом по внешним выводам элементов протекают ионизационные токи, способные вызвать ложные переключения в микросхемах. В комбинационных ИС (логических элементах, мультиплексорах, сумматорах и др.) через некоторое время после импульса ИИ происходит полное восстановление первоначального состояния, определяемого комбинацией входных сигналов. В последовательностных ИС (регистрах, ЗУ, микропроцессорах) могут наблюдаться изменение внутренних состояний и потеря информации, которая восстанавливается только перезаписью.
Значительные токи, протекающие в объеме и по выводам КМОП ИС при воздействии импульсного ИИ, вызывают остаточные отказы вследствие вторичных эффектов - радиационного защелкивания и теплового пробоя, которые могут быть обратимыми (работоспособность ИС можно восстановить, например, отключением питания) или необратимыми (катастрофическими, например, вследствие перегорания шин металлизации).
Импульсная реакция КМОП ИС определяется как функциональными (МОП - транзисторами), так и паразитными (биполярными и тиристорными) элементами, а также ионизационными токами р-п - переходов и сопротивлениями областей подложки и карманов, не отраженными в принципиальной схеме и не оказывающими влияния на работу ИС в отсутствие ИИ.
Анализ современных средств проектирования комплементарных микросхем
Требования разработчиков аппаратуры для космических аппаратов, систем вооружения и бытовой техники: во-первых, к уменьшению габаритных размеров и веса исполнительных блоков, во-вторых, к увеличению функциональных возможностей элементной базы привело к уменьшению проектных норм и увеличению степени интеграции. Современные технологии позволяют производить СБИС с нормами 0,16 -0,09 мкм и порядка 10 ...10 элементов. Для отечественных предприятий характерны нормы 0,5 - 0,35 мкм.
Одним из важнейших направлений в современной электронной промышленности является создание СБИС, так называемых систем на кристалле (СнК) [33]. Они представляют собой совокупность нескольких ИС организованных на одном кристалле, например микроконтроллер, ППЗУ и один или более микропроцессоров.
Системы на кристалле разрабатываются на основе СФ - блоков и выполняют функции специализированных микро ЭВМ. Для проектирования СнК применяется блочный метод: как с использованием технологии матричных кристаллов, так и без нее. В таких СБИС каждый блок не только имеет определенный набор элементов, но и занимает специально отведенное для него место на кристалле.
Такие достижения в электронной промышленности потребовали от разработчиков дополнительных капиталовложений, а также увеличение затрат времени на разработку и производство КМОП СБИС. При решении возникших задач, произошло разделение труда. Одни предприятия стали специализироваться на проектировании элементной базы и получили название дизайн-центры (ДЦ), другие специализируются на производстве элементной базы по заказам - кремневые фабрики (КФ). Это позволило разделить затраты времени и средств [89].
Дизайн-центры получают заказ на разработку изделия, осуществляют проектирование требуемого изделия на системном и функционально-логическом уровнях и передают на кремневую фабрику, где по разработанной топологии в соответствии с требуемой технологией производят изготовление кристаллов. Изготовленные кристаллы передаются обратно в ДЦ, который осуществляет сборку, проводит испытания и аттестацию ИЭТ.
Такое разделение труда зарекомендовало себя во всем мире. Т.к. одна КФ, для загрузки своих производственных мощностей, может обслуживать несколько ДЦ и в кротчайшие сроки осуществлять производство полученных заказов.
В связи с постоянно растущими функциональными возможностями и сложностью проектируемых ИЭТ КМОП - технологии, наблюдается разделение труда среди ДЦ по уровням проектирования. Существует ряд ДЦ которые занимаются проектированием СФ - блоков. Они являются базовыми элементами для ДЦ системного проектирования. Такое разделение труда внутри сети ДЦ позволяет упростить процесс проектирования СБИС и СнК.
В зависимости от класса проектируемых изделий дизайн-центром применяются различные системы автоматизированного проектирования (САПР). Можно выделить следующие области проектирования: специализированные сверхбольшие интегральные схемы типа СнК; сложно-функциональные блоки (СФ-блоки) и создание на их основе БИС для ЦОС; программируемые логические интегральные схемы; стандартные ИС; разработка печатных плат и т.п. [40-43,53].
В современных САПР практически нет разделения на специализацию, они включают библиотеки цифровых, аналоговых и аналогово-цифровых ИЭТ. Существуют САПР включающие программное обеспечение охватывающее проектирование всех областей электронной промышленности от элементной базы до СФ-блоков и даже СБИС.
Отечественные дизайн-центры испытывают трудности связанные с отсутствием современных программных пакетов САПР российского производства. В основном ДЦ используют САПР, состоящие из набора компонентов, произведенными различными фирмами. Среди существующих в настоящее время в мире фирм - производителей САПР наиболее известными являются Cadence Design System, Synopsys, Mentor Graphics.
Большинство ДІД в качестве основы выбирают минимальный пакет САПР - фирмы Cadence Design System и дополняют его собственными разработками или программами других иностранных фирм - разработчиков САПР.
Программные продукты фирмы Cadence Design System наиболее приспособлены для сквозного цикла проектирования СБИС и наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к САПР, таким как: информационная согласованность и открытость.
Информационная согласованность подсистем между собой необходима для комплексной автоматизации уровней проектирования и заключается в единстве информационного и лингвистического обеспечения сопрягаемых подсистем.
Анализ физических процессов в p-n переходах современных микросхем и моделирование ионизационного тока
При воздействии радиации на полупроводники, ИИ взаимодействует с электронными оболочками атомов и приводит к их возбуждению, что вызывает в р-п переходах различного рода дестабилизирующие эффекты. ц Вследствие этого, значительная часть энергии заряженных частиц внешнего воздействия при прохождении через полупроводник затрачивается на ионизационные процессы. Для импульсного ИИ характерно проявление ионизационных эффектов, которые проявляются в виде фотоэффекта, комптоновского рассеяния и генерации неравновесных зарядов.
Неравновесные электронно-дырочные пары, образованные в процессе облучения полупроводника ионизирующим излучением, вызывают изменение концентрации носителей заряда, что приводит к увеличению собственной проводимости полупроводника [19]. В этом случае проводимость облучаемого материала будет определяться выражением: где а0 - равновесная проводимость полупроводника; 7j - ионизационная проводимость. В процессе воздействия импульсного гамма и рентгеновского излучения на ИЭТ, при условии, если энергия у - квантов превышает энергию покоя электронов, приблизительно равной 1,02 МэВ, в них возникают явления связанные с генерацией электронно-дырочных пар, и довольно быстрой дальнейшей релаксацией свободного заряда до L равновесной концентрации за счет высокой скорости рекомбинации неравновесных носителей заряда. Эти явления вызывают в КМОП -элементах переходные эффекты [79]: кратковременные изменения параметров, нарушение функционирования в процессе и после воздействия импульса; тиристорный эффект или возможное перегорание шин металлизации. Поэтому основным параметром, характеризующим переходные эффекты является - ионизационный ток р-п перехода.
При низкой мощности дозы ионизация, созданная излучением, не изменяет заметно концентрацию основных носителей, поэтому можно пренебречь изменением электрофизических параметров полупроводника посредством влияния индуцированных электрических полей и считать значение ионизационного тока линейно зависимым от мощности дозы облучения.
Процесс генерации ионизационного тока р-п перехода показан на рисунке 2.3. Ток в общем виде состоит из двух фаз [12]: 1. Первая фаза, связанная с дрейфом избыточных носителей из обедненной области перехода; 2. Вторая фаза, связанная с диффузией и дрейфом неравновесных носителей заряда из областей, прилегающих к обедненной области р-п перехода.
Форма полного ионизационного тока р-п перехода при действии единичного прямоугольного импульса ионизирующего излучения показана на рисунке 2.4. Соотношение первой и второй фаз определяются параметрами р-п перехода.
При средней мощности дозы ионизация, созданная излучением, не изменяет заметно концентрацию основных носителей, поэтому можно пренебречь изменением электрофизических параметров полупроводника посредством влияния индуцированных полей, и считать значение ионизационного тока линейно зависящим от мощности дозы облучения. При увеличении мощности дозы наблюдаются процессы «насыщения» и отклонения от линейного закона. Для различного технологического исполнения ИС и схемотехнических решений наблюдаются различные особенности отклонения от линейного закона, которые могут происходить как скачкообразно, так и плавно. Математическое описание ионизационного тока в области его отклонения от линейного закона требует введения поправочных коэффициентов.
При допустимости одномерности протекающих процессов в объеме полупроводника, выражение для ионизационного тока р-п перехода можно записать в следующем виде [12, 24]: где Лр(Р),Лр11(Р),Яп(Р) - операторное выражение коэффициента собирания, отражающего дисперсию времени пролета неравновесных носителей и рекомбинационные потери, Р - оператор Лапласа, 1Ф(Р) - операторное выражение для составляющей ионизационного тока, при условии полного собирания носителей из рассматриваемой области.
При допустимости однородного энерговыделения по объему, где коэффициент собирания определяется как отношение числа носителей достигших р-п перехода к общему числу носителей генерируемых в данной области носителей, выражение для составляющей ионизационного тока будет выглядеть следующим образом:
Моделирование изменения параметров типовых элементарных структур от импульсного воздействия на флу
Наряду с информацией об изменении параметров электрорадиоизделий при воздействии ИИ приводят информацию о коэффициентах радиационной чувствительности к воздействию у-излучения, а также о максимальной мощности дозы у-излучения, при которой возникает временная потеря работоспособности из-за рассасывания накопленного при воздействии ИИ заряда [22].
Амплитудно-временные характеристики токов ионизации, образующихся в р-n переходах под воздействием импульсов гамма -рентгеновского излучения, определяют стойкость полупроводниковых структур к воздействию импульсных ИИ. Определение формы и закона изменения во времени переходных токов и напряжений в зависимости от мощности воздействия ИИ и спектрально-энергетических характеристик воздействующих импульсов является необходимым условием создания расчетных методов определения стойкости ИЭТ к воздействию ИИ.
Анализ физических процессов происходящих в р-n переходах при воздействии гамма - импульса показывает существование множества различных вариантов протекания переходящих процессов, отличающихся длительностями, амплитудами изменения ионизационных токов и напряжений во времени. При этом для достоверного моделирования поведения проектируемого изделия в условиях воздействия импульсного излучения необходимо применять «циклический» подход к проектированию. Такой подход заключается в повторном возвращении на функционально-логический уровень проектирования после схемотехнического моделирования с учетом моделей ионизационных эффектов.
При моделировании на функционально-логическом уровне в качестве базовых элементов используются полученные на схемотехническом уровне электрические схемы моделей неисправных логических элементов с учетом внешнего ионизирующего воздействия, для которых определены реальные времена задержки распространения сигнала, т.е. время потери к работоспособности и нагрузочные способности.
На функционально-логическом уровне неисправный логический элемент считается описанным, если ему в соответствие ставится функция переключения, в которой, как и для исправных элементов, задаются уровни выходного напряжения высокого UOH, низкого уровня UQL И время переключения из одного логического состояния в другое. Одновременно с этим задается функция, учитывающая временную потерю работоспособности, описывающая изменение электрических параметров во времени при воздействии импульса ИИ, которая зависит от мощности, длительности воздействующего импульса, а также спектрально-энергетической характеристики излучения и температуры окружающей среды [105-107].
Однако создание такого количества моделей, способных реализовать моделирование протекающих процессов во всем диапазоне мощностей и длительностей импульсного ионизирующего воздействия, практически невозможно, т.к. требуются большие затраты времени и функциональные способности автоматизированных комплексов проектирования. Библиотека неисправных элементов в этом случае становится в сотни раз больше библиотеки исправных элементов и, соответственно, затрудняет процесс проектирования.
Для решения возникшей проблемы разработана методика, позволяющая сократить количество библиотечных неисправных элементов [115]. Ее смысл заключается в следующем: используя полученные результаты созданных на схемотехническом уровне моделей для разных мощностей поглощенной дозы излучения путем аппроксимации провести моделирование поведения базовых элементов для любых уровней и , параметров (амплитудно-временных и спектрально-энергетических характеристик) воздействия импульсного ИИ.
Для аппроксимации необходимо иметь несколько моделей соответствующих точкам «Ml» - «МЗ» для разных уровней мощности ИИ, как показано на рисунке 3.5, при одной длительности и одну точку «М4» для другой длительности воздействия импульсного ионизирующего воздействия.
В зависимости от требований к точности моделирования можно использовать не три точки, как показано на рисунке 3.5, а взять пять - шесть точек для одной длительности воздействия. Для уменьшения затрат наиболее оптимальным будет использовать две - три модели неисправных элементов для разных уровней мощности поглощенной дозы с соответствующими им ВПР и характеристик воздействующего излучения.
