Dependence of Reversible and Irreversible Failures of Semiconductor Devices on the Repetition Rate of Powerful Pulse Electromagnetic Interference

V. G. Usychenko; Усыченко В. Г.; L. N. Sorokin; Сорокин Л. Н.; A. A. Sasunkevich; Сасункевич А. А.

doi:10.31857/S0033849423120197

Dependence of Reversible and Irreversible Failures of Semiconductor Devices on the Repetition Rate of Powerful Pulse Electromagnetic Interference

Authors: Usychenko V.G.¹, Sorokin L.N.², Sasunkevich A.A.³
Affiliations:
1. AO Svetlana–Elektronpribor
2. St. Petersburg Federal Research Center, Russian Academy of Sciences
3. Mozhaisky Military Space Academy
Issue: Vol 68, No 12 (2023)
Pages: 1221-1229
Section: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
URL: https://rjsvd.com/0033-8494/article/view/650734
DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423120197
EDN: https://elibrary.ru/YDGBZL
ID: 650734

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

The mechanisms of reversible and irreversible failures that occur in microwave semiconductor devices, microcircuits, and microprocessors under the action of powerful electromagnetic pulses, either single or periodic, are analyzed. It is shown that, in microprocessors, failures of both types are generated by the
electrothermal instabilities, which develop in negligibly small volumes of a device. The dependences of the threshold energy of failures on the pulse amplitude, length, and repetition rate are explained. The results of the calculation are consistent with the experimental data.

References

Рикетс Л.У., Бриджес Дж., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: Атомиздат, 1979.
Whalen J.J., Calcatera M.C., Thorn M.L. // IEEE Trans. 1979. V. MTT-27. № 12. P. 1026.
Wunsh D.C., Bell R.R. // IEEE Trans. 1968. V. NS-15. № 6. P. 244.
Taska D.M. // IEEE Trans. 1970. V. NS-17. № 6. P. 364.
Arkhipov V.I., Astvatsaturyan E.R., Godovitsyn V.I., Rudenko A.I. // Int. J. Electronics. 1983. V. 55. № 3. P. 395.
Абидов М.А. Статические характеристики диодных структур. М.: Радио и связь, 1989.
Dwyer V.M., Franklin A.J., Campbell D.S. // Solid-State Electronics. 1990. V. 33. № 5. P. 553.
Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н. Стойкость сверхвысокочастотных радиоприемных устройств к электромагнитным воздействиям. М.: Радиотехника, 2017.
Ключник А.В., Пирогов Ю.А., Солодов А.В. // РЭ. 2011. Т. 56. № 3. С. 370.
Nitsch D., Camp M., Sabath F. et al. // IEEE Trans. 2004. V. EMC-46. № 3. P. 380.
Юшков Ю.Г., Чумерин П.Ю., Артеменко С.Н. и др. // РЭ. 2001. Т. 46. № 8. С. 1020.
Hoad R., Carter N., Herke D., Watkins S. // IEEE Trans. 2004. V. EMC-46. № 3. P. 390.
Camp M., Garbe H. // IEEE Trans. 2006. V. EMC-48. № 4. P. 829.
Усыченко В.Г., Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н. // РЭ. 2016. Т. 61. № 5. С. 484.
Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н., Усыченко В.Г. // РЭ. 2016. Т. 61. № 7. С. 702.
ГОСТ Р 51317.2.5–2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств. М.: Госстандарт России, 2001. https://meganorm.ru/Data/109/10975.pdf.
Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н., Усыченко А.С. // РЭ. 2020. Т. 65. № 12. С. 1234.
Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1. М.: Мир, 1984.
Самарский А.А., Галактионов B.А., Курдюмов C.П., Михайлов А.П. Режимы с обострением в задачах для квазилинейных параболических уравнений. М.: Наука, 1987.
Сасункевич А.А., Сорокин Л.Н., Усыченко В.Г. // РЭ. 2013. Т. 58. № 6. С. 635.