Tytuł pozycji:
Wpływ promieniowania jonizującego na elektronikę cyfrową w technologii CMOS oraz sposoby jej zabezpieczeń
Wpływ promieniowania jonizującego na elektronikę cyfrową stanowi istotne zagadnienie w kontekście niezawodności i trwałości systemów elektronicznych pracujących w trudnych warunkach radiacyjnych. W artykule omówiono główne źródła promieniowania, jego oddziaływanie na układy elektroniczne oraz strategie ochrony przed skutkami napromieniowania. Przedstawiono trzy podstawowe mechanizmy degradacji: całkowitą dawkę jonizującą (Total Ionizing Dose, TID), uszkodzenia przemieszczeniowe (Displacement Damage, DD) oraz efekty pojedynczych zdarzeń (Single-event effects, SEE). Ponadto, opisano różnorodne metody zabezpieczenia układów scalonych, w tym wykorzystanie technologii odpornych na promieniowanie, modelowanie wpływu promieniowania oraz testy laboratoryjne. Szczególną uwagę poświęcono nowoczesnym rozwiązaniom materiałowym, jak półprzewodniki o szerokiej przerwie energetycznej, technologie kompozytowe oraz wykorzystanie druku 3D w projektowaniu osłon fizycznych. Dodatkowo uwzględniono metody monitorowania promieniowania, które umożliwiają precyzyjne śledzenie zmian w poziomie promieniowania w czasie rzeczywistym.
The impact of ionizing radiation on digital electronics is a crucial issue in the context of its reliability and durability in harsh radiation environments. This article discusses the main sources of radiation, its effects on electronic circuits, and strategies for protection against radiation exposure. Three primary degradation mechanisms are presented: total ionizing dose (TID), displacement damage (DD), and single-event effects (SEE). In addition, various methods for securing integrated circuits are described, including radiation-hardened technologies, radiation modeling, and laboratory testing. Particular attention is given to advanced materials such as wide-bandgap semiconductors, composite technologies, and the use of 3D printing in designing physical shields. Additionally, radiation monitoring methods that enable precise real-time tracking of radiation changes are considered.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
