Record Details

SYNTHESIS FEATURES AND RADIATION PROTECTION EFFICIENCY OF MULTILAYER STRUCTURES BASED ON Ni-Fe ELECTRODEPOSED FILMS

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title SYNTHESIS FEATURES AND RADIATION PROTECTION EFFICIENCY OF MULTILAYER STRUCTURES BASED ON Ni-Fe ELECTRODEPOSED FILMS
ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИ ОСАЖДЕННЫХ ПЛЕНОК НИКЕЛЬ-ЖЕЛЕЗО И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
 
Creator S. Grabchikov S.; Scientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of Belarus
S. Lastovskii B.; Scientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of Belarus
A. Solobai A.; Scientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of Belarus
A. Trukhanov V.; Scientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of Belarus
D. Chushkova I.; Scientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of Belarus
С. Грабчиков С.; Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению
С. Ластовский Б.; Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению
А. Солобай А.; Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению
А. Труханов В.; Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению
Д. Чушкова И.; Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению
 
Subject electrodeposition; shielding; shields; radiation protection; Ni-Fe alloys
электроосаждение; экранирование; экраны; радиационная защита; сплавы NiFe
 
Description Modern semiconductor devices and microchips are sensitive to the effects of ionizing radiation. Nevertheless, they are widely used in military and space technology, in the nuclear industry. At the same time, a number of technological, circuit and software solutions are used to reduce the effects of radiation exposure. The most preferable method is one based on using shields, due to its low cost and excellent radiation properties of shield’s materials. Recently, special attention has been paid to the study of multilayer structures. Experimental samples of Ni-Fe alloys and multilayer Ni-Fe/Cu structures with different chemical composition were obtained by electrochemical deposition. The dependence of chemical composition variation from deposition conditions was determined. Ni-Fe alloys crystal structure was studied using X-ray diffraction. Shielding properties of Ni-Fe/Cu multilayer structures were investigating on linear accelerator ELA-4 under 4 MeV electron irradiation. Silicon p-MOSFETs were used as test structures. Evaluation of electron flow weakening effectiveness was performed by current-voltage characteristics changing – threshold voltage of pMOS-transistors, which were located behind shields based on NiFe/Cu multilayered structures and without shields. It was found that increasing number of Ni-Fe layers within the same total thickness leads to maximum shielding efficiency.
Современные полупроводниковые приборы и микросхемы чувствительны к воздействию ионизирующих излучений. Тем не менее они широко применяются в военной и космической технике, в ядерной индустрии. При этом используется ряд технологических, схемотехнических и программных решений, уменьшающих последствия радиационного воздействия. Наиболее предпочтительным решением является выбор метода на основе использования экранов, поскольку он экономичнее и определяется радиационными свойствами используемых для изготовления экранов материалов. В последнее время особое внимание уделяется исследованию многослойных структур, так как при прохождении излучений через эти материалы возможно значительное ослабление эффектов радиационного воздействия, что имеет значительный научный и прикладной интерес. Методом электролитического осаждения получены экспериментальные образцы покрытий сплавов NiFe и многослойных структур NiFe/Cu с различным химическим составом. Установлены зависимости изменения химического состава от условий осаждения. Методом рентгеновской дифракции проведены исследования кристаллической структуры. Покрытия характеризуются гранецентрированной кубической решеткой, с увеличением концентрации железа параметр элементарной ячейки увеличивается. Эффективность радиационной защиты многослойных структур NiFe/Cu оценивалась при облучении электронами с энергией 4 МэВ на линейном ускорителе ЭЛУ-4. В качестве тестовых структур использовались кремниевые МОП-транзисторы. Эффективность ослабления электронного потока была оценена по изменению вольтамперных характеристик: порогового напряжения для МОП транзисторов, расположенных за экранами на основе многослойных структур NiFe/Cu, и без экранов. Установлено, что с ростом количества слоев при сохранении суммарной толщины эффективность экранирования увеличивается, что позволяет создавать высокоэффективные экраны при сопоставимых массогабаритных параметрах. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2017-08-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/305
 
Source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series; № 2 (2017); 23-29
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; № 2 (2017); 23-29
1561-8358
 
Language rus
 
Relation http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/305/297
Методы повышения радиационной стойкости интегральных микросхем НПО «ИНТЕГРАЛ», предназначенных для условий работы в космических летательных аппаратах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.1551a3.ru/datafiles/l817vfl1.pdf. – Дата доступа: 24.04.2017.
Кужир, П. Г. Прикладная ядерная физика / П. Г. Кужир. – Минск: Технопринт, 2004. – 113 c.
Evwaraye, O. Electron-irradiation-induced divacancy in lightly doped silicon / O. Evwaraye, E. Sun // J. Appl. Phys. – 1976. – Vol. 47, N 9. – P. 3776–3780.
Машкович, В. П. Защита от ионизирующих излучений / В. П. Машкович, А. В. Кудрявцева. – М.: Энергоатом- издат, 1995. – 418 c.
Effectiveness of IC shielded packages against space radiation / J. P. Spratt [et al.] // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 1997. – Vol. 44, N 6. – P. 2018–2025.
US Pat. 6858795. H05K009/00. Radiation shielding of three dimensional multi-chip modules / Czjakowski David R., Eggleston Neil, Patterson Janet S. 18.08.2003.
TID Effects of High-Z Material Spot Shields on FPGA Using MPTB Data / S. H. Crain [et al.] – NASA/CR– 2003– 212638. – 22 p.
Борц, Б. В. Моделирование прохождения электронов через слоистый композиционный материал / Б. В. Борц, И. Г. Марченко, П. Н. Бездверный // Вопр. атом. науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. – 2009. – № 4. – С. 175–177.
Многослойный электромагнитный экран для защиты фотоэлектронных умножителей и способ его нанесения : пат. РФ, № 2474890 / В. В. Дмитренко, А. Г. Батищев, С. С. Грабчиков, Л. Б. Сосновская, Т. Е. Шарапа. – Опубл. 10.02.2013.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).