Исследование влияния оптического излучения на интегральную микросхему ТТЛ-типа

Раздел находится в стадии актуализации

Задача повышения быстродействия полупроводниковых интегральных микросхем цифровых устройств решается схемотехническими и конструктивно-технологическими методами. К схемотехническим методам относятся форсирование динамического режима с помощью корректирующих цепей, использование фиксирующих и шунтирующих диодов, нелинейной обратной связи и токовых переключателей. Конструктивно-технологические методы включают в себя миниатюризацию активных и пассивных компонентов на чипе, уменьшение паразитных емкостей, работу в режимах с высокими значениями плотностей токов базы и коллектора или тока стока, снижение перепадов напряжений между низкими и высокими уровнями в сигналах. Повышение быстродействия возможно также за счет применения принципов оптоэлектроники. В работе представлены результаты исследований функционирования интегральной микросхемы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ-типа) при воздействии на нее немодулированного излучения, создаваемого красным лазером. Измерены статические и динамические характеристики микросхемы при различных интенсивностях воздействия. Показано, что изменение характеристик при оптическом воздействии обусловлено увеличением времени жизни неравновесных носителей заряда и фотовольтаическим эффектом в p - n -переходах. Разработана SPICE-модель сложного инвертора ТТЛ-типа, учитывающая указанные физические эффекты. Результаты схемотехнического моделирования качественно воспроизводят полученные экспериментальные результаты. Проведенные исследования могут быть применены для создания быстродействующих интегральных микросхем на биполярных транзисторах принципиально нового типа.
Рехвиашвили Серго Шотович
Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук (Россия, 360000, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Шортанова, 89А)
Гаев Дахир Сайдуллахович
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова (Россия, 360004, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173)

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru