Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения

Требунских, Сергей Юрьевич

Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Требунских, Сергей Юрьевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.10 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения»

Автореферат диссертации на тему "Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения"

На правах рукописи

Требунских Сергей Юрьевич

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Специальность 01.04.10 - «физика полупроводников»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Воронеж—2006

003067052

Работа выполнена в Воронежском государственном университете.

Научный руководитель - доктор физико - математических наук,

профессор ТЕРЕХОВ Владимир Андреевич

Официальные оппоненты: доктор физико - математических наук,

профессор БЕЗРДДИН Николай Николаевич

доктор физико - математических наук, профессор ДРОЖДИН Сергей Николаевич

Ведущая организация - Физико-Технический Институт РАН им. А. Ф. Иофф г. Санкт-Петербург.

Защита состоится 1 марта 2007 г. в 1540 на заседании диссертационного совета при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская площадь, 1, ВГУ, физический факультет, ауд. №433.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан « » января 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ff¿ ¿¿н МАРШАКОВ В.К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

♦ Актуальность темы. В настоящее время подавляющая часть электронных систем, применяемых как в военных и разведывательных целях, так и в устройствах гражданского назначения - системы связи и коммуникации, средства навигации, и т.п. — работает в условиях, в которых она подвержена в той или иной мере воздействию естественного или искусственного излучения. Эти системы при облучении должны в течение определенного заданного промежутка времени сохранять неизменными свои параметры и поддерживать работоспособность.

Однако при облучении материалов и приборов, составляющих основу элементной базы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в них могут протекать различные процессы, приводящие к временному или постоянному изменению их оптических, электрофизических свойств, включая такие , как генерация электронно-дырочных пар при облучении импульсами микроволнового излучения или фотонов, комптоновское рассеяние, фотоэлектрические процессы, образование Оже-элеюгронов и т.д. Под действием нейтронов могут происходить ядерные превращения, а нейтронно-стимулированные реакции могут приводить к появлению вторичных фотонов и заряженных частиц. Эти процессы приводят к изменению параметров элементной базы и характера функционирования блоков и узлов в РЭА. Кроме того, современное развитие микроэлектронной базы направлено на повышение быстродействия и экономичности электронных устройств, следствием чего является уменьшение размеров активных элементов и толщин слоев в планарных структурах. В результате существенно возрастает роль состояния поверхности и границ раздела разнородных материалов, таких как металл-полупроводник, диэлектрик-полупроводник и полупроводник-полупроводник (разного состава или уровня легирования). При прохождении электромагнитного излучения (ЭМИ) через микроэлектронное устройство значительная часть энергии будет рассеиваться и поглощаться на таких структурных неоднородностях и вызывать изменения их оптических и электрофизических характеристик. В результате это может привести к кратковременному или долговременному изменению в функционировании активного элемента и схемы, параметры которого зависят от физического состояния структурной неоднородности.

Развитие техники генерации электромагнитного излучения привело к созданию источников излучения, позволяющих формировать на выходе очень короткие (< 10"9 с) биполярные и однополярные (видео) импульсы достаточно большой амплитуды ~ 103 В, период следования которых велик (10"2 -5-10"6 с) по сравнению с

длительностью импульса. Взаимодействие таких мощных сверхкоротких импульсов (СКИ) электромагнитного излучения (ЭМИ) с твердотельными структурами, когда времена нарастания и спада фронтов импульса сопоставимы или даже меньше характерных времен релаксационных процессов в диэлектриках и полупроводниках, могут вызывать изменения различных параметров облучаемых объектов, которые могут носить как временный характер (во время и после облучения), так и катастрофический.

Экспериментальные исследования процессов нестационарного нелинейного преобразования энергии СКИ ЭМИ в энергию отклика твердых тел и активных элементов и схем на их основе представляются актуальными.

Сложность построения математического аппарата для адекватного описания процессов взаимодействия сверхкоротких импульсов с различными материалами и структурами приводит к тому, что на данном этапе развития этого научного направления приоритетными являются экспериментальные исследования.

♦ Цепь работы. Экспериментальное исследование вольт-фарадных характеристик (ВФХ) МДП - структур, емкостных свойств МДМ - и р-n -структур, входных и выходных В АХ полевых транзисторов, а также процессов поляризации и релаксации в диэлектрических материалах при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1. Разработка и создание экспфиментального стенда для исследования электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения.

2. Определение характера воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения на параметры МДП — структур и МДП - транзисторов.

3. Определение характера воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения на емкостные свойства МД М - и р-n -структур.

4. Изучение процессов поляризации и релаксации, возникающих в результате воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения, в диэлектрических материалах с подвижными дефектами.

♦ Объекты и методы исследования. В качестве исследуемых были использованы МДП - структуры, изготовленные на основе пластин кристаллического кремния марки КЭФ 4,5 и КДБ 12, ориентации <100> с термическим окислом толщиной 125 нм и пирогенным окислом толщиной 68 нм соответственно и алюминиевыми управляющими электродами (затворами) диаметром 0,8 мм, нанесёнными методом вакуумной конденсации. Влияние наносекундных импульсов электромаг-

шпного излучения на электрофизические свойства МДП — структур исследовалось методом высокочастотных вольт-фарадных характеристик.

В экспериментах по исследованию влияния СКИ ЭМИ на полевые СВЧ -транзисторы в качестве тестовых объектов были выбраны транзисторы типа: 2П 305. Характер и степень воздействия оценивались по входным и выходным ВАХ транзисторов до, во время и после воздействия.

При исследовании влияния СКИ ЭМИ на емкостные свойства МДМ - и р-п -структур были проведены эксперименты по оценке степени влияния СКИ на кварцевые резонаторы в металлическом и в стеклянном корпусе, а также и варикапы. В ходе проведения экспериментов регистрировалась емкость приборов на частоте тестового сигнала 1МГц в малосишальном режиме (амплитуда сигнала 25 мВ).

При исследовании процессов релаксации в диэлектрических материалах с подвижными дефектами при воздействии СКИ ЭМИ изучалось поведение поляризации кристаллов триглицинсульфата (TTC). В экспериментах фиксировались значения поляризации до воздействия, во время и после воздействия СКИ ЭМИ Изменения поляризации оценивались по величине эталонного напряжения иэтпо схеме Сойера -Тауэра.

В экспериментах в качестве источников внешнего воздействия использовались генераторы СКИ ЭМИ, задающие биполярные и однополярные импульсы с частотой следования до 100 кГц. Энергия импульсов на выходе генераторов — 2,4x10"4 Дж, ljôxlO"4 Дж, 3,5х10"5 Дж, 1Дх10~5 Дж, . Длительности импульсов и фронтов имели значения 11,5 не и 1,4-3,2 не; 10 не и 0,6-0,7 не; 10 не и 0,8 - 1,4 не; 4нс и 0,5 - 0,8 не соответственно.

♦ Научная новизна.

1. Впервые установлено, что при воздействии СКИ ЭМИ происходит перестройка ВФХ МДП - структур, зависящая от энергии и частоты следования импульсов.

2. Установлено, что воздействие СКИ ЭМИ приводит к изменению входных и выходных ВАХ МДП - транзисторов.

3. Обнаружено, что под воздействием СКИ ЭМИ происходит скачкообразное увеличение поляризации кристалла TTC с последующей длительной релаксацией.

♦ Практическая ценность. Результаты исследований, освещенные в работе, могут быть использованы для:

- решения актуальных проблем защиты информационных ресурсов, оценки устойчивости гражданских и других объектов к различного рода электромагнитным воздействиям, как природного, так и искусственного происхождения;

- обеспечения функциональной безопасности информационных и телекоммуникационных систем в рамках антитеррористических программ;

- контроля качества изделий полупроводниковой промышленности, как на промежуточных, так и на конечных стадиях производства элементной базы, радиоэлектронной аппаратуры и систем связи.

♦ Научные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие результаты, впервые полученные в настоящей работе:

► Возрастание на порядок плотности поверхностных состояний на границе раздела диэлектрик — полупроводник при воздействии на МДП — структуры СКИ ЭМИ с энергией Е=1,Зх10"5Дж.

► Перестройка подвижных дефектов в диэлектрике при воздействии СКИ ЭМИ с Е = 2,5x10"5 Дж с последующей долговременной (до нескольких часов) релаксацией дефектной структуры.

► Поляризация диэлектрика в МДП - структурах, происходящая при воздействии СКИ ЭМИ с достаточно большой энергией в импульсах (Е=1,Зх10"5Дж), приводит к возрастанию емкости структуры до 40%.

► Воздействие СКИ ЭМИ приводит к перестройке входных и выходных ВАХ МДП - транзисторов с увеличением тока стока и уменьшением напряжения отсечки.

♦ Личный вклад автора. Постановка задач, определение направлений исследований выполнены д.ф.-м.н., профессором Тереховым В.А. Разработка методов исследования и основные экспериментальные данные, включенные в диссертацию, осуществлены и получены лично автором или при его непосредственном участии. Автором выполнен анализ и интерпретация полученных результатов, сформулированы выводы и научные положения, выносимые на защиту.

♦ Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены в ввде докладов и обсуждались на:

► VII, ХП Международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 2001г., 2006 г. соответственно;

► Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Ломоносов - 2005», Москва, 2005 г.

► X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ - 10», Москва, 2004 г.

♦ Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

♦ Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 96 страницах машинописного текста, включая 44 рисунка, 3 таблицы и список литературы из 63 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

♦ Во введении к диссертации обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, ее научная новизна, практическая значимость полученных результатов и научные положения, выносимые на защиту.

♦ В первой главе на основе литературных данных даётся обзор по теме диссертации. Рассмотрено влияние электромагнитных излучений на элементы полупроводниковой электроники и показан характер отклика некоторых изучаемых объектов при воздействии СВЧ излучения.

В главе рассмотрен материал о сверхкоротких импульсах электромагнитного излучения (СКИ ЭМИ), представляющих собой последовательности импульсов с амплитудои ~ длительностью фронтов < 10" с в диапазоне частот следования от 100 Гц до 1 МГц. Показано, что повторяющиеся ЭМИ с подобными параметрами обладают целым рядом специфических свойств, позволяющих их использовать для решения новых задач, недоступных для традиционной радиотехники, как в областях стратегического, так и гражданского назначения.

♦ Во второй главе описывается разработанный лабораторный измерительный стенд для изучения воздействия СКИ ЭМИ на полупроводниковые структуры с использованием широкополосной коаксиальной нагрузки (ШКН), которая предназначена для исключения воздействия СКИ ЭМИ на измерительную аппаратуру. Конструктивно ШКН представляет собой волновод, состоящий из двух проводящих цилиндров, помещенных один в другой и соединенных друг с другом посредством нагрузки (50 Ом) с одной стороны и разъемом СР—50 (для соединения с генератором наносекундных импульсов (ГНИ)) с другой. Во внешнем цилиндре вдоль всей его длины расположено 5 отверстий, закрытых заглушками, которые выполняют роль позиционных окон для размещения тестовых структур. Полость между цилиндрами заполнена материалом, способным поглощать электромагнитное излучение (поглотителем) таким образом, чтобы по мере удаления от источника излучения энергия воздействующего излучения в окнах уменьшалась.

Также в главе приведены осциллограммы и характеристики генераторов СКИ ЭМИ, перечень исследуемых объектов, их конструктивные параметры и рабочие характеристики. Описаны схемы и методики проводимых экспериментов с исследуемыми полупроводниковыми объектами при воздействии СКИ ЭМИ.

♦ В третьей главе представлены экспериментальные результаты влияния СКИ ЭМИ на характер ВФХ МДП - структур.

На рис. 1 представлены типичные ВФХ МДП- структур, полученные до воздействия и во время воздействия СКИ ЭМИ с энергией Е = 1,3 х 10'5 Дж.

-350-

.....а

-,-,---9—

-20 -15 -10 -5 0 5 10

и. в

Рис.1. ВФХ МДП-структуры: & без воздействия СКИ, б. при воздействии СКИ с энергией в импульсе Е=1,3х 10~5Дж.

Как видно из рисунка, под воздействием СКИ емкость структуры повышается во всей области измерения, однако это увеличение зависит от знака и величины приложенного смещения. В области обогащения основными носителями (положительное смещение), где емкость МДП - структуры равна емкости диэлектрика, наблюдается почти параллельное увеличение емкости (на 40%), а в областях малых и отрицательных смещений наблюдается увеличение емкости с заметным изменением наклона ВФХ и следовательно сдвигом точки инверсии в область больших напряжений.

Для более детального анализа полученных в экспериментах по влиянию СКИ ЭМИ на МДП — структуры результатов, были рассчитаны некоторые электрофизические параметры с использованием стандартной обработки высокочастотной ВФХ.

Для исходной структуры (рис.1,а) до воздействия на неё СКИ ЭМИ были определены следующие параметры:

- концентрация донорной примеси N0=1015 см"3;

- толщина подзатворного диэлектрика = 125 нм;

- напряжение плоских зон Урв = - 0,7 В;

- эффективный поверхностный заряд Озэфф = 1,5х10"8 Кл/см "2;

- эффективная плотность поверхностных состояний и 10"см"3.

Во время воздействия СКИ с Б = 1,3x1 О*3 Дж (рис. 1,6) эта же структура имела параметры:

-УШ = -1В;

- Оетфф = З^хКГ8 Кл/см ~2;

' ЭДззфф « 2,2x101 'см ~3.

По результатам расчетов были построены 1фивые изменения спектральной плотности Е^б поверхностных состояний (ПС) на границе раздела - БЮг и их энергетического спектра (рис.2). Из рисунка видно, что под воздействием излучения энергетическая плотность ПС возрастает более чем на порядок.

-0.6 -0.4 -02 0 0.2 0.4 0.6 £-%еV

Рис. 2. Спектральная плотность поверхностных состояний Бэв МДП — структуры на границе раздела 81 - 8102: (а) без воздействия; (б) под воздействием излучения СКИ ЭМИ Ер - уровень Ферми.

Приведенная выше интерпретация изменения С —V кривых под воздействием СКИ ЭМИ следует из стандартного способа обработай ВЧ ВФХ и является одной из возможных интерпретаций. Наблюдаемые изменения можно объяснить также с помощью модели случайных флуюуаций поверхностного электростатического потенциала полупроводника \|/8. Возрастание амплитуды флуктуаций и их дисперсии под воздействием излучения СКИ ЭМИ выглядит достаточно правдоподобно и хорошо согласуется с наблюдаемым экспериментально растягиванием С - V кривой вдоль оси напряжений.

При проведении экспериментов с МДП - структурами было показано, что при воздействии СКИ ЭМИ на ВФХ в области обогащения основными носителями наблюдается практически параллельный рост емкости структуры. Так как в области положительных смещений емкость МДП - структуры определяется емкостью диэлектрика, то рост емкости структуры вызван увеличением емкости диэлектрика

Дня подтверждения достоверности полученных результатов были проведены эксперименты по воздействию СКИ ЭМИ на емкость кварцевых резонаторов в стеклянном и металлическом корпусах РК 258 и РК169 и варикапов 2В104Б.

На рисунке 3 представлена зависимость относительной емкости для кварцевого резонатора в стеклянном корпусе РК 258 от энергии СКИ (АС=С(Е)-С(0)) где С(0)-емкос1ъ резонатора без воздействия, С(Е)-емкость резонатора при воздействии СКИ). Частота воздействующих импульсов составляла 100 кГц.

Рис.3 Зависимость относительной емкости кварцевого резонатора в стеклянном корпусе РК 258 от энергии СКИ, частота воздействующих импульсов 100 кГц.

Как видно из рисунка 3 при энергиях импульсов СКИ ЭМИ в интервале от 3,9x10"7 Дж до 26,1х10"7 Дж изменение емкости кварцевого резонатора составляет 5 - 6%. При энергии воздействующих импульсов, равной 29,6*10"7 Дж, наблюдается более значительное, до 20 %, увеличение величины емкости диэлектрика. Следует отметить тот факт, что при снятии воздействия, как и в случае МДП -структур, емкость резонатора становится такой же как и до воздействия.

Для сравнения с результатами по кварцевым резонаторам на рисунке 4 представлены С-У характеристики до, во время и после воздействия СКИ ЭМИ на варикап 2В104Б, емкость которого, в отличие от кварцевого резонатора, имеет другую природу и определяется емкостью р-п- перехода. При этом энергия СКИ в одном случае была равна 3,9x10"7 Дж, а в другом 29,6x10"7 Дж.

Характеристики, снятые во время и после воздействия излучения, повторяют исходные С-У зависимости (рис.4).

300 280 260 240220-е 200 180160 140 120 100-

—■—до воздействия —•—воздействие с Е=3,9*10"7Дж —А—после воздействия

Т—воздействие с Е=29,6*10 Дж

4 6

и, В

Рис.4. С-У характеристики варикапа 2В104Б: без воздействия, при воздействии СКИ ЭМИ с Е=3,9х10'7 Дж и Е= 29,6x10"7 Дж и после воздействия.

Отсутствие изменений в вольт-фарадных характеристиках варикапов при воздействии СКИ ЭМИ можно связать с тем, что исследуемые емкости представляют собой именно емкость р-п -перехода, а не емкость диэлектрика.

Таким образом, исходя из результатов, полученных на основе экспериментов по влиянию СКИ ЭМИ на кварцевые резонаторы, можно увидеть качественное сходство в характере поведения емкости этих структур и МДП - структур щи воздействии на них СКИ ЭМИ. Как и для МДП - структуры, в случае кварцевого резонатора наблюдается возрастание емкости диэлектрика при воздействии СКИ ЭМИ. При снятии воздействия значения емкости структур восстанавливаются до исходных. Эти результаты подтверждают предположение о том, что рост емкости структуры при воздействии СКИ ЭМИ носит поляризационный характер и происходит из-за роста величины диэлеюрической проницаемости.

Рассмотренные изменения параметров МДП - структур при воздействии СКИ ЭМИ должны приводил, к изменению рабочих характеристик полевых транзисторов, изготовленных по МДП - технологии и являющихся основными элементами интегральных микросхем. В связи с этим были проведены эксперименты по влиянию СКИ ЭМИ на полевые транзисторы. В качестве тестовых объектов были использованы полевые кремниевые СВЧ транзисторы, изготовленные по МДП - тех/

нологии.

На рисунке 5 изображены сток - затворные вольтамперные характеристики для полевого транзистора 2П 305Д при значении напряжения Uси — 5В.

Рис. 5. Сток-затворные характеристики транзистора 2П 305Д. ■ -до воздействия;

• - во время воздействия СКИ ЭМИ сЕ = 1,7х10"7 Дж;

Ж - во время воздействия СКИ ЭМИ с Е = 29,6х 10"7 Дж;

♦ -после воздействия.

Из рисунка видно, что увеличение тока стока под воздействием СКИ ЭМИ с Е = 1,7х10"7 Дж составляет порядка 17% (при — ОВ). При увеличении энергии воздействующих СКИ ЭМИ более чем на порядок (до Е = 29,6x10"7 Дж) наблюдается рост тока 1си, до 50%. При этом в обоих случаях характеристика в целом практически параллельно исходной уходит в область отрицательных напряжений и при использованной шкале напряжений на ВАХ не наблюдается отсечки. После выключения воздействия СКИ ЭМИ параметры транзистора восстанавливаются и сток-затворная характеристика полностью совпадает с исходной.

Данные по транзисторам хорошо согла«уются с экспериментальными данными, полученными для МДП - структур. Из них следует, что при воздействии СКИ ЭМИ на МДП — структуру ее емкость возрастает в диапазоне всех напряжений ВФХ структуры и происходит значительное смещение в область отрицательных значений напряжения отсечки, связанное с ростом плотности поверхностных состояний на границе раздела Si-SiQj. Поэтому и у полевых транзисторов, изготавливаемых по МДП — технологии, напряжение отсечки также сильно смещается в область отрицательных значений и, как следствие, наблюдается возрастание тока стока полевого транзистора под воздействием СКИ ЭМИ.

Увеличение значения тока стока под действием СКИ ЭМИ наблюдается также и на выходных (сток-истоковых) характеристиках транзистора (рис.6). При включении воздействия сток-истоковая характеристика смещается в сторону больших токов. При этом величина прироста тока стока при увеличении отрицательного напряжения на затворе (рис.6) возрастает.

Наблюдаемые изменения тока стока при фиксированном напряжении на затворе по своему характеру подобны изменениям сток-истоковых ВАХ при изменении напряжения на затворе. Этот результат согласуется с данными по входным ВАХ МДП - транзистора на рис.5 , из которых следует,

Рис.6. Стож-исгоковые характеристшси транзистора 2П305Б.

до воздействия при !_Ьц = - 0,5В; -•- во время воздействия СКИ ЭМИ с Е=3,0x1 (Г6 Дж при изи ~ - 0,5В; - Т- после воздействия при Х]ш ~0,5В. -□- до воздействия при 11зи =-0,ЗВ, -о- во время воздействия СКИ ЭМИ с Е==3,0хКГ5 Дж при Изи ==-0_,ЗВ; -V- после воздействия при Нж — 0,ЗВ_

что при воздействии СКИ ЭМИ происходит смещение этой характеристики в область больших отрицательных напряжений на затворе. Т.е. воздействие СКИ ЭМИ приводит к увеличению тока в МДП - транзисторе, как бы приоткрывая его.

Возрастание энергетической плотности ПС, увеличение амплитуды флуктуации и дисперсии поверхностного электростатического потентата полупроводника \|/5 могут быть вызваны перестройкой дефектной струюуры (в том числе и подвижных дефектов) на границе раздела полупроводник-диэлектрик при воздействии СКИ ЭМИ.

♦ 1Ï четвертой главе представлены экспериментальные результаты влияния СКИ ЭМИ с Е —2,5х] О"5 Дж на псресгройку подвижных дефектов. В качестве объектов исследования были выбраны кристаллы TTC, основные диэлектрические свойства которых, в том числе и поляризация, обусловлены нажчием в них подвижных дефектов. На рисунке 7 представлены петли диэлектрического гистерезиса исследованного кристалла TTC при значении измерительного поля U,x=41,5B.

Рис. 7. Петли диэлектрического гистерезиса для униполярного кристалла TTC.

а) в отсутствие воздействия СКИ ЭМИ;

б) вовремя воздействия СКИ с Е = 2,5x10* Дж;

в) после выключения СКИ.

Размер петли по оси «у» определяет величину поляризации кристалла. Ф тографии (рис. 7 аДв) отображают поведение петли до воздействия СКИ 3îv I (а), во время воздействия (б) и после снятая воздействия (в).

На рисунке 8 изображены зависимости поляризации Р от времени для кри стаяла TTC, находящегося в измерительном поле cUx = 41,5В, до воздействия (t tl), во время воздействия СКИ ЭМИ (tl< t < t2) и после воздействия (t > t2).

250 -1 а -

♦ ■ a

^ i ■■•^rt ■* .»M* A A A

1 __ | à. S*.. S ! 444* В

0- ■•■■им* A f à ДА ——- ' i 4* 1 i 4 | -1-1-1-1—I-1-1--1-1-1-1-1-1-1

О 5 lotliS го » 3ot2s5 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Рис.8. Зависимости поляризации Р униполярного кристалла TTC от времени.

а) первый эксперимент по воздействию СКИ ЭМИ; б) повторный эксперимент по воздействию СКИ ЭМИ через сутки после первого; в) третий эксперимент по воздействию СКИ ЭМИ через сутки после второго. Энергия воздействующих СКИ ЭМИ Б = 2,5xl0"s Дж. tl - время включения генератора СКИ, t2 -время его выключения.

Из кривой "а" на рис.8 видно, что начальное значение поляризации образца Р составляло 1,2 мкКл/см2 и оставалось неизменным с течением времени. При включении воздействия СКИ ЭМИ (t=tl) начинает наблюдаться ступенчатое скачкообразное увеличение поляризации (кривая "а", рис.8), причем величина скачка достигает 0,3 мкКл/см2, а время между скачками составляет около 10 минут. После снятия воздействия СКИ ЭМИ (t=t2) ступенчатый рост поляризации продолжается некоторое время и выходит в насыщение при значении Р = 2,09 мкКл/см2.

На кривой "б" рис.8 представлен результат повторного эксперимента с тем же 1фистаялом TTC после его выдержки в течение суток в отсутствии измерительного поля (Ux = 0В). Как показывает ход кривой "б", начальное значение поляризации Р стало равным 039 мкКл/см2, т.е. уменьшилось почти в 3 раза, но как и в первом эксперименте, оставалось неизменным во времени при значении измерительного поля Ux=41,5B. При включении воздействия СКИ ЭМИ (t=tl) по-прежнему происходит ступенчатое скачкообразное увеличение поляризации, а после снятия воз-

действия СКИ ЭМИ (tr=t2) продолжается ступенчатый рост поляризации с насыщением при Р = 1,66 мкКл/см2. При этом число скачков увеличивается, а время межцу ними заметно уменьшается по сравнению с результатами эксперимента, проведенного сутками ранее (сравнить кривые "а" и "б" на рис.8).

По результатам третьего эксперимента (кривая "в", рис. 8), проведенного после второй выдержки кристалла в течение последующих суток в отсутствие измерительного поля, видно, что релаксация доменной структуры приводит к тому, что при включении измерительного поля начальное значение поляризации оказывается близким к нулевому (0,04 мкКл/см2). Кроме того, при включении СКИ ЭМИ число скачков и их частота появления увеличивается почти в два раза по сравне-- нию с результатами первого эксперимента (сравнить кривые "в" и "а", рис. 8), а после выключения воздействия поляризация продолжает скачкообразно увеличиваться в течение некоторого времени.

Таким образом при воздействии СКИ ЭМИ с Е = 2,5х10"5 Дж на кристалл TTC, в нем развиваются процессы, приводящие к скачкообразному, ступенчатому росту его поляризации при неизменном значении измерительного поля. Величина поляризации может возрастать в несколько раз. После прекращения воздействия СКИ ЭМИ и при наличии измерительного поля в кристалле достаточно длительное время продолжается ступенчатый рост поляризации, а при повторном воздействии СКИ ЭМИ после 24х-часовой релаксации начальная поляризация кристалла его уменьшается в 2-3 раза. При этом существенно возрастает разность между величинами начальной и конечной поляризации и почти в два раза сокращается время между скачками на кривой роста поляризации. При выключении всех полей в кристалле происходят длительные процессы релаксации доменной структуры, приводящие к снижению, а после 2*—кратного воздействия СКИ ЭМИ почти полному исчезновению в нем начальной поляризации.

♦ В заключении и выводах подведены итоги по диссертационной работе в целом и сформулированы основные результаты, которые сводятся к следующему:

1. При воздействии СКИ ЭМИ происходит перестройка вольт-фарадных характеристик МДП - структур, зависящая от энергии и частоты их следования.

2Изменение наклона ВФХ МДП - структур обусловлено возрастанием плотности поверхностных состояний на границе раздела диэлектрик - полупроводник.

3. Обнаруженное возрастание емкости МДП - структур вызвано увеличением поляризации диэлектрика.

4. Воздействие СКИ ЭМИ на МДП - транзисторы приводит к возрастанию тока через транзистор и увеличению значения напряжения отсечки.

5. При воздействии СКИ ЭМИ наблюдается скачкообразное увеличение поляризации кристалла TTC, обусловленное перестройкой подвижных дефектов, с последующей долговременной релаксацией.

♦ Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Терехов В. А. Влияние сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения на параметры структур металл — диэлектрик - полупроводник / В Л. Терехов, CJO. Требунских. [и др.] // ФТП, -2004, -Т 38, №12, -С. 1435-1438.

2. Терехов В. А. Воздействие импульсного электромагнитного излучения на-носекундного диапазона на полупроводниковые материалы и структуры / В.А. Терехов, С.Ю. Требунских. [и др.] // Труды VII международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», -2001, -Т 3, -С. 1771-1778.

3. Терехов В. А. Перестройка статических ВАХ полевых транзисторов под воздействием сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения / В. А. Терехов, С. Ю. Требунских [и др.] // Труды ХП международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», -2006, -Т 2, -С. 1244-1248.

4. Терехов В. А. Релаксационные явления в кристаллах TTC в результате воздействия СКИ ЭМИ / В. А. Терехов, С. Ю. Требунских. [и др.] // Труды ХП международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», -2006,-Т 2,-С. 1373-1378.

5. Требунских С. Ю. Релаксационные явления в кристаллах TTC в результате воздействия СКИ ЭМИ // Труды международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2005», -2005, -Т.2, С-.130.

6. Капранчикова Г.А. Изменение емкостных характеристик МДМ и МДП структур при воздействии сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения / Г. А. Капранчикова, С. Ю. Требунских// ВНКСФ-10, -2004, -4.1, -С. 184.

7. Требунских CJO Влияние сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения на характер переключения логических элементов / С. Ю. Требунских. А. А. Грошев, Д. С. Жихарев // ВНКСФ-10, -2004, -4.1, -С. 284.

8. Таран АР. Эффекты пробоя р-п перехода в диодных и транзисторных структурах под воздействием сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения / А. Г. Таран, С. Ю. Требунских //ВНКСФ-10, -2004, -4.1, -С. 281.

Работа [1] опубликована в ведущем научном журнале, рекомендованном ВАК.

Подписано в печать 27.12.2007. Формат 60x84/16. Уел пл 1,0. Тираж 100. Заказ 1051. Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета. 394000, г. Воронеж, Университетская площадь, 1, ком.43, тел.208-853. Отпечатано в лаборатории оперативной печати ИПЦ ВГУ.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Требунских, Сергей Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

НА ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

1.1 Воздействие СВЧ излучения на элементы полупроводниковой электроники

1.2 Физические основы нарушения работоспособности изделий электронной техники при воздействии импульсных микроволновых помех

1.2. Модели воздействия ИМП

1.2.1 Первичные эффекты

1.2.2 Вторичные эффекты. Вторичный тепловой пробой

1.2.3 Электрическое защелкивание в ИМС

1.2.4 Доминирующие механизмы отказа в полупроводниковых структурах при воздействии ИМП

1.3 Сверхкороткие импульсы электромагнитного излучения

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Лабораторный измерительный стенд с широкополосной коаксиальной нагрузкой для изучения воздействия СКИ ЭМИ на полупроводниковые структуры

2.2 Исследуемые объекты и методики проводимых с ними экспериментов

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СКИ ЭМИ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МДП - СТРУКТУР

3.1 Влияние энергии СКИ ЭМИ на ВФХ МДП - структур

3.2 Перестройка ВФХ МДП - структур при изменении частоты следования СКИ ЭМИ

3.3 Влияние СКИ ЭМИ на емкостные свойства МДМ - и р-п- структур

3.4 Физические модели перестройки ВФХ МДП - структур под воздействием СКИ ЭМИ

3.4.1 Поляризационный характер изменения емкости МДП-структуры в режиме обогащения основными носителями при воздействии СКИ ЭМИ

3.4.2 Моделирование перестройки плотности поверхностных состояний под действием СКИ ЭМИ

3.5 Проявление процессов перестройки параметров МДП - структур под действием СКИ ЭМИ в полевых транзисторах

ГЛАВА 4. ПЕРЕСТРОЙКА ПОДВИЖНЫХ ДЕФЕКТОВ И

ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЛЯРИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКА ПОД

ДЕЙСТВИЕМ СКИ ЭМИ НА ПРИМЕРЕ КРИСТАЛЛОВ ТГС

4.1 Рост поляризации кристалла ТГС под действием СКИ ЭМИ

4.2 Релаксационные процессы в доменной структуре ТГС после снятия воздействия СКИ ЭМИ

4.3 Механизмы изменения свойств кристаллов ТГС при воздействии

СКИ ЭМИ

Введение диссертация по физике, на тему "Особенности электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения"

Актуальность темы. Риски, связанные с эффектами нарушения работоспособности электронных схем, простираются от простейших эффектов пробоя в бытовых устройствах до опасных отказов и аварий электронного оборудования. Они проявляются в виде сбоев различного характера в работе электронного оборудования в системах контроля движения, системах связи и системах обороны и могут привести к фатальным последствиям для указанных областей и всей экономики в целом.

В настоящее время подавляющая часть электронных систем, применяемых как в военных и разведывательных целях, так и в устройствах гражданского назначения - системы связи и коммуникации, средства навигации, и т.п. - работает в условиях, в которых она подвержена в той или иной мере воздействию естественного или искусственного излучения. Эти системы при облучении должны в течение определенного заданного промежутка времени сохранять неизменными свои параметры и поддерживать работоспособность.

Однако, при облучении материалов и приборов, составляющих основу элементной базы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в них могут протекать различные процессы, приводящие к временному или постоянному изменению их оптических, электрофизических свойств, включая такие , как генерация электронно-дырочных пар при облучении импульсами микроволнового излучения или фотонов, комптоновское рассеяние, фотоэлектрические процессы, образование Оже-электронов и т.д. Под действием нейтронов могут происходить ядерные превращения, а нейтронно-стимулированные реакции могут приводить к появлению вторичных фотонов и заряженных частиц. Эти процессы приводят к изменению параметров элементной базы и характера функционирования блоков и узлов в РЭА. Кроме того, современное развитие микроэлектронной базы направлено на повышение быстродействия и экономичности электронных устройств, следствием чего является уменьшение размеров активных элементов и толщин слоев в планарных структурах. В результате существенно возрастает роль состояния поверхности и границ раздела разнородных материалов, таких как металл-полупроводник, диэлектрик-полупроводник и полупроводник-полупроводник (разного состава или уровня легирования). При прохождении электромагнитного излучения (ЭМИ) через микроэлектронное устройство значительная часть энергии будет рассеиваться и поглощаться на таких структурных неоднородностях и вызывать изменения их оптических и электрофизических характеристик. В результате это может привести к кратковременному или долговременному изменению в функционировании активного элемента и схемы, параметры которого зависят от физического состояния структурной неоднородности.

2 6

10' ч-Ю" с) по сравнению с длительностью импульса. Взаимодействие таких мощных сверхкоротких импульсов (СКИ) электромагнитного излучения (ЭМИ) с твердотельными структурами, когда времена нарастания и спада фронтов импульса сопоставимы или даже меньше характерных времен релаксационных процессов в диэлектриках и полупроводниках, могут вызывать изменения различных параметров облучаемых объектов, которые могут носить как временный характер (во время и после облучения), так и катастрофический.

Цель работы: Экспериментальное исследование вольт-фарадных характеристик (ВФХ) МДП - структур, емкостных свойств МДМ - и р-п -структур, входных и выходных ВАХ полевых транзисторов, а также процессов релаксации в диэлектрических материалах при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1. Разработка и создание экспериментального стенда для исследования электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения.

2. Определение характера воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения на параметры МДП - структур и МДП -транзисторов.

3. Определение характера воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения на емкостные свойства МДМ - и р-п -структур.

4. Изучение процессов релаксации, возникающих в результате воздействия наносекундных импульсов электромагнитного излучения, в диэлектрических материалах с подвижными дефектами.

Объекты и методы исследования. В качестве исследуемых были использованы МДП - структуры, изготовленные на основе пластин кристаллического кремния марки КЭФ 4,5 и КДБ - 12, ориентации <100> с термическим окислом толщиной 125 нм и пирогенным окислом толщиной 68 нм соответственно и алюминиевыми управляющими электродами (затворами) диаметром 0,8 мм, нанесёнными методом вакуумной конденсации. Влияние наносекундных импульсов электромагнитного излучения на электрофизические свойства МДП - структур исследовалось методом высокочастотных вольт-фарадных характеристик (ВФХ).

В экспериментах по исследованию влияния СКИ ЭМИ на полевые СВЧ -транзисторы в качестве тестовых объектов были выбраны транзисторы: 2П 305Б, КП 305Д, КП 305Е. Характер и степень воздействия оценивались по входным и выходным ВАХ транзисторов.

При исследовании влияния СКИ ЭМИ на емкостные свойства МДМ - и р-п -структур были проведены эксперименты по оценке степени влияния СКИ на кварцевые резонаторы РК 169 в металлическом корпусе и РК 258 в стеклянном корпусе и варикапы 2В104Б. В ходе проведения экспериментов регистрировалась емкость приборов на частоте тестового сигнала 1МГц в малосигнальном режиме (амплитуда сигнала 25 мВ).

В экспериментах по исследованию процессов релаксации в диэлектрических материалах с подвижными дефектами при воздействии СКИ ЭМИ изучалось поведение петель гистерезиса кристаллов триглицинсульфата (ТГС). В экспериментах фиксировались значения иэт , форма и размеры петли до воздействия, во время и после воздействия СКИ ЭМИ. Изменения поляризации оценивались по величине эталонного напряжения иэтпо схеме Сойера - Тауэра.

В экспериментах в качестве источников внешнего воздействия использовались генераторы СКИ ЭМИ, задающие биполярные и однополярные импульсы с частотой следования до 100 кГц. Энергия импульсов на выходе генераторов - 2,4х10"4 Дж, 1,6х10"4 Дж, 3,5х10"5 Дж; 1,2x10"5 Дж. Длительности импульсов и фронтов имели значения 11,5 не и 1,4 - 3,2 не; 10 не и 0,6 - 0,7 не; 10 не и 0,8 - 1,4 не; 4 не и 0,5 - 0,8 не соответственно.

Научная новизна

2. Установлено, что воздействие СКИ ЭМИ приводит к изменению входных и выходных ВАХ МДП - транзисторов.

3. Обнаружено, что под воздействием СКИ ЭМИ происходит скачкообразное увеличение поляризации кристалла ТГС с последующей длительной релаксацией.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Возрастание на порядок плотности поверхностных состояний на границе раздела диэлектрик - полупроводник при воздействии на МДП -структуры СКИ ЭМИ с энергией Е=1,3х 10"5Дж.

2. Перестройка подвижных дефектов в диэлектрике при воздействии СКИ ЭМИ с Е = 2,5x10"5 Дж с последующей долговременной (до нескольких часов) релаксацией дефектной структуры.

3. Поляризация диэлектрика в МДП - структурах, происходящая при воздействии СКИ ЭМИ с достаточно большой энергией в импульсах (Е=1,Зх10'5Дж), приводит к возрастанию емкости структуры до 40%.

4. Воздействие СКИ ЭМИ приводит к перестройке входных и выходных ВАХ МДП - транзисторов с увеличением тока стока и уменьшением напряжения отсечки.

Практическая значимость результатов. Результаты исследований, освещенные в работе, могут быть использованы для:

Личный вклад автора. Постановка задач, определение направлений исследований выполнены д.ф.-м.н., профессором Тереховым В.А. Разработка методов исследования и основные экспериментальные данные, включенные в диссертацию, осуществлены и получены лично автором или при его непосредственном участии. Автором выполнен анализ и интерпретация полученных результатов, сформулированы выводы и научные положения, выносимые на защиту.

Апробации работы. Основные положения диссертационной работы были представлены в виде докладов и обсуждались на:

- VII, XII Международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 2001г., 2006 г. соответственно;

- Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2005», Москва, 2005 г.

- X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ - 10», Москва, 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ из них 1 статья в реферируемом журнале и 7 работ в трудах конференций.

Структура и объем диссертации.

Во введении к диссертации обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, ее научная новизна, практическая значимость полученных результатов и научные положения, выносимые на защиту. Коротко изложена структура диссертации и ее содержание, даны сведения о публикациях и апробация работы.

В первой главе на основе литературных данных даётся обзор по теме диссертации. Рассмотрено влияние электромагнитных излучений на элементы полупроводниковой электроники и показан характер отклика некоторых объектов при воздействии СВЧ излучения.

В главе рассмотрен материал о сверхкоротких импульсах электромагнитного излучения (СКИ ЭМИ), представляющих собой последовательности импульсов с амплитудой ~ 103 В длительностью фронтов < 10'9с в диапазоне частот следования от 100 Гц до 1 МГц. Показано, что повторяющиеся ЭМИ с подобными параметрами обладают целым рядом специфических свойств, позволяющих их использовать для решения новых задач, недоступных для классической радиотехники, как в областях стратегического, так и гражданского назначения.

Во второй главе показан лабораторный измерительный стенд с широкополосной коаксиальной нагрузкой для изучения воздействия СКИ ЭМИ на полупроводниковые структуры. Приведены осциллограммы и характеристики генераторов СКИ ЭМИ, перечень исследуемых объектов, их конструктивные параметры и рабочие характеристики. В главе также описаны схемы и методики проводимых экспериментов с исследуемыми полупроводниковыми объектами при воздействии СКИ ЭМИ.

В третьей главе представлены экспериментальные результаты влияния энергии и частоты следования СКИ ЭМИ на характер ВФХ МДП - структур. Рассмотрено изменение емкостных характеристик МДМ- и р-п- структур при воздействии СКИ ЭМИ. Показан рост плотности поверхностных состояний на границе раздела полупроводник-диэлектрик, а также изменение емкости МДП - структур в области обогащения основными носителями и в области инверсии. Рассмотрены модели перестройки плотности поверхностных состояний и изменения емкости МДП - структур. Показано проявление процессов перестройки параметров МДП - структур в полевых транзисторах под действием СКИ ЭМИ.

В четвертой главе представлены экспериментальные результаты по влиянию СКИ ЭМИ на перестройку подвижных дефектов и поляризации диэлектрика под действием СКИ ЭМИ на примере кристаллов ТГС. Показан рост поляризации кристалла ТГС при воздействии СКИ ЭМИ, проанализированы процессы релаксации доменной структуры образца после снятия воздействия и рассмотрены механизм изменения свойств кристаллов ТГС при воздействии СКИ ЭМИ.

В заключении и выводах подведены итоги по диссертационной работе в целом и сформулированы основные результаты.

Заключение диссертации по теме "Физика полупроводников"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

По экспериментальным результатам, полученным в ходе проведенной работы по изучению электрофизических свойств твердотельных структур при воздействии наносекундных импульсов электромагнитного излучения, можно сделать вывод о проявлении ряда особенностей в полупроводниковых и диэлектрических структурах при воздействии сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения, которые сводятся к следующему:

2.Изменение наклона ВФХ МДП - структур обусловлено возрастанием плотности поверхностных состояний на границе раздела диэлектрик -полупроводник.

3. Обнаруженное возрастание емкости МДП - структур вызвано увеличением поляризации диэлектрика.

5. При воздействии СКИ ЭМИ наблюдается скачкообразное увеличение поляризации кристалла ТГС, обусловленное перестройкой подвижных дефектов, с последующей долговременной релаксацией.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Требунских, Сергей Юрьевич, Воронеж

1. Стрюков Б. А. О некоторых закономерностях кинетики деградации полупроводниковых структур под воздействием мощных сверхвысокочастотных импульсов / Б.А. Стрюков, С.И. Ленчук // Радиотехника и электроника, 2000, №7, -С. 887-892.

2. Усанов Д. А. Возникновение S-образных участков на вольт-амперных характеристиках диодов с р-п-переходом под действием СВЧ-излучения / Д.А. Усанов, A.B. Скрипаль, Н.В. Угрюмова // ПЖТФ, 1999, - Т 25, №1, -С. 42-44.

3. Усанов Д. А. Отрицательное дифференциальное сопротивление туннельного диода, наведенное внешним СВЧ-сигналом / Д.А.Усанов,

4. C.Б.Вениг, В.Е.Орлов // ПЖТФ, 1999, - Т 25, №2, -С. 39-42.

5. Усанов Д. А. Возникновение отрицательного сопротивления в структурах на основе р-п-перехода в СВЧ поле / Д.А. Усанов, A.B. Скрипаль, Н.В. Угрюмова//ФТП, -1998, -Т 32, №11,-С. 1399-1402.

6. Беляев А. А. Влияние сверхвысокочастотной обработки на электрофизические характеристики технически важных полупроводников и поверхностно-барьерных структур / A.A. Беляев, А.Е. Беляев, И.Б. Ермолович // ЖТФ, 1998, - Т 68, №12, -С. 49-53.

7. Антипин В.В. Влияние мощных импульсных микроволновых помех на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы / В.В. Антипин, Д.В. Громов, В.А. Годовицын, А.О. Кожевников, A.A. Раваев // Зарубежная электронная техника, 1995, №1, -С. 37-52.

8. Camp М. Influence of the Technology on the Destruction Effects of Semiconductors by Impact of EMP and UWB Pulses / M.Camp, H.Garbe,

9. D.Nitsch // IEEE EMC, 2002, P. 87-92.

10. Camp M. Predicting the breakdown behaviour of microcontrollers under EMP/UWB impact using a statistical analysis / M. Camp, H. Gerth, and H. Haase // IEEE EMC, 2002, P. 368-379.

11. Nitsch D. Susceptibility of some electronic equipment to HPEM threats / D. Nitsch, M. Camp, F. Sabath, J. Luiken, and H, Garbe // IEEE Transaction on electromagnetic compatibility, 2004, -V 46, № 3, -P. 380-388.

12. Camp M. Influence of the Technology on the Destruction Effects of Semiconducters by Impact of EMP and UWB Pulses / M. Camp, H. Garbe, D. Nitsch // Technical reports of München University, 2004.

13. Herlemann H. Shielding of Electronic Systems against Transient Electromagnetic Interferences / H. Herlemann, S. Korte, M. Camp, H. Garbe, M. Koch, and F. Sabath // Advances in Radio Science, -2005, -V 3, -P. 131-135.

14. Richardson R.E. Modeling of low- level rectification RFI in bipolar circuitry / R.E. Richardson // IEEE Transaction on electromagnetic compatibility, 1979, -V 21, №4, -P. 307-311.

15. Lertsirimit C. EMC coupling to a circuit board from a wire penetrating a cavity aperture / C. Lertsirimit, D.R. Jackson, D.R. Wilton, D. Erricolo, and H.Y. Yang // 2004 IEEE AP-s International Symposium Digest, 2004.

16. Florig H.K. IEEE Spectrum, 1988, March. P.50-53

17. Goldstein B.M., Stettner R. IEEE Trabs., 1979, v. NS-27, N 6. P. 50065011.

18. Anderson W.T., Simons M., King E.E., Dietrich H.B., Lambert R.J. // IEEE Trans., 1982, VNS-29, №6, -P. 1533-1538.

19. Kocot C., Stolter C.A. // IEEE Trans., 1982, V ED-29, №7, - P. 1059-1064.

20. Барановский O.K. Увеличение частотного диапазона спектральной плотности шума кремниевых р-п-структур при облучении гамма-квантами / O.K. Барановский, П.В. Кучинский, В.М. Лутковский, А.П. Петрунин, Е.Д. Савенок // ФТП, 2001, -Т 35, №3, -С. 352-356.

21. Викулин Н.М. Физика полупроводниковых приборов / Н.М.Викулин, В.И.Стафеев ИМ.: Советское радио, -1980, С. 296.

22. Wunsch D., Bell R. // IEEE Trans. 1968, V NS-15, №6, -P. 244-259.

23. Tasca D.M. // IEEE Trans. 1970, V NS-17, -P. 364-372.

24. Christou A. Annual Proc. Reliab. Physics, 1980, P. 140-144.

25. Anand Y. // Microwave Journ., March, 1979.

26. Amdory R.A. / R.A. Amdory, V.G. Puglielly, R.E. Richardson // IEEE Trans., -1975, V EMC-17, № 4, -P. 216-225.

27. Whalen J.J. // IEEE Trans., 1977, V EMC-19, № 2, - P. 49-56.

28. Whalen J.J. // IEEE Trans, -1975, V EMC-17, № 1, P. 220-225.

29. Larson C.E, Roe J.M. // IEEE Trans., 1979, V EMC-21, - P. 283-290.

30. Диденко A.H. Моделирование воздействия СВЧ-излучения на диодные структуры / А.Н. Диденко, В.В. Шуренков // Техническая физика, 2001, №4, -С. 16-19.

31. Аблязимова Н.А. Электрические свойства кремниевого р-n перехода в сильных СВЧ полях / Н.А. Аблязимова // ФТП, 1988, Т 22, №11, -С. 20012007.

32. Николаевский И.Ф. Некоторые свойства кремниевых диодов, облученных электронами / И.Ф. Николаевский, В.В. Шуренков // ФТП, -1974, -Т 7, -С. 1509-1511.

33. Jenkins C.R, Durgin D.L. // IEEE Trans, 1975, -V NS-22, № 6, - P. 24042409.

34. Зи С. Технология СБИС / С. Зи // М.: Мир, 1986. -С. 405.

35. Бормонтов Е.Н. Физика и метрология МДП-структур / Е.Н. Бормонтов // Воронеж, 1997. -С 184.

36. Nicollian Е.Н. The Si-SiC^ interface electrical properties as determined be metal-insulator-silicon conductance technique / Nicollian E.H, Goetzberger A. // Bell Syst. Tech. Jour, -1967, -V 46, №5, -P. 1055-1133.

37. Bormontov E.N. Simulation of C-V curves of MIS structures with nonuniformly distributed surface potential / E.N. Bormontov, S.V. Lukin // Proc. Of the 5th International Conference on Simulation of Devices and Technologies, -1996, -P. 35-39.

38. Bertoni H.L., Carin L., Felsen L.B. // Ultra Wideband, Short - Pulse Electromagnetics / Plenum Press, - 1993.

39. Bertoni H.L. Ultra Wideband, Short - Pulse Electromagnetics 2 / H.L. Bertoni and L. B. Felsen // Plenum Press, New York, - 1995.

40. Baum C.E. Ultra Wideband, Short - Pulse Electromagnetics 3 / C.E. Baum, L. Carin and A.P. Stone (eds.), Plenum Press, New York, 1997.

41. Heyman E. Ultra Wideband, Short - Pulse Electromagnetics 4 / E. Heyman, B. Mandel-Baum, J.Shilon // Kluwer Academic Plenum Publishers, New York, -1999.

42. Euroem 2000 (Euro Electromagnetics), Edinburg, Book of Abstracts.

43. International Ultra Wideband Conference. Washington, D.C., September 2830,1999. Hosted by the UWB Working Group. 1999.

44. Withington P. An Impulse Radio Communications System Ultra Wideband, Short - Pulse Electromagnetics / P. Withington, L.W. Fullerton // Plenum Press, -1993,-P. 113-120.

45. Euroem 2004 (Euro Electromagnetics), Magdeburg, Book of Abstracts.

46. Сахаров К.Ю. Излучатели электромагнитных импульсов и методы измерений их параметров / К.Ю. Сахаров // М., Московский государственный институт электроники и математики, - 2006, -С. 159.

47. Иммореев И. Я. Сверхширокополосная локация: основные особенности и отличия от традиционной локации / И. Я. Иммореев // Электромагнитные волны и электронные системы, 1997, -Т 2, №1, -С. 81-88.

48. Финкелыптейн М.И. Подповерхностная радиолокация / М. И. Финкелыптейн // М.: Радио и связь, - 1994.

49. М. Janoz М. Modelling and Simulation Methods to Asses EM Terrorism Effects / M. Janoz, H. Wipf // Proc. Of 13 Internat. Zurich Synposium and Technical Exhibition on EMC, 1999, -P. 191-194.

50. Барсуков B.C. Комплексная защита от электромагнитного терроризма /

51. B.C. Барсуков // Системы безопасности связи и телекоммуникаций, 2000, №32, - С. 94-98.

52. Лобарев В. Электромагнитный терроризм угроза XXI века / В. Лобарев, Ю. Парфенов, В. Фортов // Известия, - 1999, 20 янв., - С. 7.

53. Рукин С. Н. Генераторы мощных наносекундных импульсов с полупроводниковыми прерывателями тока / С.Н. Рукин // ПТЭ, 1999, №4,1. C. 5-36.

54. Карауш А. С. Генератор излучатель наносекундных импульсов для систем видеоимпульсной подповерхностной радиолокации / A.C. Карауш, С.П. Лукьянов, В.Е. Семенчук, Р.В. Потемин // Электронная промышленность, - 1998, №1, № 2, -С. 93-95.

55. Шпак В. Г., Яландин М. И., Шунайлов С. А. и др. // Доклады РАН, -1999, №1,-С. 50-53.

56. Лайнс М. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы / М. Лайнс, А. Глас. // -М.: Мир, -1981, -С. 736.

57. Терехов В.А. Воздействие импульсного электромагнитного излучения наносекундного диапазона на полупроводниковые материалы и структуры / В.А. Терехов, Е.А. Тутов, А.Н. Манько, Э.П. Домашевская // Конд. Среды и межфазн. границы, 2001, -Т 3, №1, -С. 86-90.

58. Ландау Л. Д. Электродинамика сплошных сред : Учебное пособие для студ. физ. специальностей ун-тов / Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц// -М.: «Наука», -1982, -С. 620.

59. Аваев H.A. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов / H.A. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин // -М.: «Радио и связь», -1991, -С. 288.

60. Рудяк В.М. Эффект Баркгаузена / В.М. Рудяк // УФН, 1970, Т 101, -С. 429.

61. Рудяк В.М. // ИАН 45,1586 (1981).

62. Сидоркин A.C. Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах / A.C. Сидоркин // -М.: «Физматлит», 2000, -С. 240.