Разработана методика точного мониторинга работы микросхем, предназначенных для эксплуатации в условиях космического пространства
Миниатюризация современной электроники делает её всё более уязвимой. При отсутствии специальных мер защиты экстремальные температуры, жёсткое излучение и потоки тяжёлых частиц способны вывести устройство из строя или спровоцировать случайные системные сбои.
Когда размер элементов опускается ниже 10 нанометров, их чувствительность к внешним воздействиям резко возрастает. Использование таких компонентов в космосе становится крайне затруднительным. Даже в наземной аппаратуре на этих масштабах могут возникать аномальные программные ошибки и расти вероятность нестабильной работы.
Замена полупроводникового канала, отвечающего за перенос заряда в КМОП-транзисторах, на вакуумный промежуток позволяет повысить быстродействие и надёжность. Электроны в таких условиях не сталкиваются с кристаллической решёткой, что ускоряет их перенос, а сам ток становится менее чувствительным к радиации и нагреву. Для генерации стабильного тока с меньшим энергопотреблением вместо острия с одной точкой эмиссии можно применять плотный массив из множества таких элементов. Однако наблюдение за работой и прогнозирование характеристик такого многоострийного катода представляет собой сложную задачу из-за большого числа компонентов в матрице.
Учёным МИЭТ совместно с коллегами из Физико-технического института имени Иоффе удалось создать эффективный способ контроля поведения катода на основе массива кремниевых эмиттеров в реальном времени. Отслеживание «жизненного цикла» как всей матрицы, так и каждого её элемента позволило выявить участки катодной структуры, критически важные для стабильной работы вакуумного нанотранзистора.
Полученные результаты могут быть использованы для разработки нового класса вакуумных нанотранзисторов и компактных электронных источников на основе многоострийных полупроводниковых катодов. Кроме того, эти данные помогают лучше согласовать теорию с практикой и точнее рассчитывать реальные параметры создаваемых транзисторов с вакуумным зазором.
По материалам ria.ru