mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2016-1-5-21mateltech-249Research ArticleСТАТЬИARTICLESЭФФЕКТЫ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ В ПРИБОРАХ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ НА БАЗЕ КРЕМНИЯLOW DOSE RATE EFFECTS IN SILICON BASED DEVICES AND INTEGRATED CIRCUITS: A REVIEWТапероК. И.TaperoK. I.

Таперо Константин Иванович — кандидат физ.−мат. наук, советник по научным вопросам; доцент каф. ППЭ и ФПП.

промзона Тураево, стр. 8, Лыткарино,  Московская область, 140080.

Konstatntin I. Tapero1,2 — Cand. Sci. (Phys.−Math.); Associate Professor.

8, Turayevo, Lytkarino, Moscow region, 140080.

tapero@bk.ruФГУП «Научно−исследовательский институт приборов»; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС».РоссияFederal State Unitary Enterprise «Research Institute of Scientific Instruments» ; 2National University of Science and Technology MISIS.Russian Federation201605062018191521Copyright © Таперо К.И., 20182018Таперо К.И.Tapero K.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/249

Рассмотрены дозовые ионизационные эффекты в полупроводниковых приборах и интегральных схемах на базе кремния в условиях воздействия низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства. Дано описание механизма радиационно−индуцированного накопления заряда в диэлектрике МОП−структур и на границе раздела полупроводник/диэлектрик. Также проанализирована природа дефектов в структуре Si/SiO2, отвечающих за эти процессы. Преведены особенности отжига накопленного при облучении заряда в диэлектрике и поверхностных состояний. Рассмотрены особенности деградации МОП− и биполярных приборов в условиях низкоинтенсивного радиационного облучения, характерного для космического пространства. Показано, что в условиях низкоинтенсивного облучения в МОП−приборах возникают зависящие от времени эффекты, обусловленные особенностями кинетики накопления и отжига зарядов в структуре Si/SiO2, тогда как в биполярных приборах наблюдаются истинные эффекты мощности дозы. Дан обзор основных методов экспериментального моделирования эффектов низкоинтенсивного облучения при ускоренных испытаниях кремниевых приборов и микросхем. Показано, что для моделирования зависящих от времени эффектов в МОП−приборах и истинных эффектов мощности дозы в приборах и микросхемах биполярной технологии используют принципиально разные экспериментальные подходы.

This paper is a review on total ionizing dose effects in silicon semiconductor devices and integrated circuits under low dose rate irradiation that is typical of space applications. We consider the mechanism of radiation induced charge buildup in the dielectric of MOS structures and at the semiconductor/dielectric interface; in addition, the paper reports an analysis of the nature of defects in Si/ SiO2 structure which are responsible for these processes. Also, the paper describes specific features of annealing of the charge trapped in dielectric and interface traps. The degradation of MOS and bipolar devices is considered for low dose rate irradiation conditions inherent to space application. We show that under low dose rate irradiation MOS devices are susceptible to time−dependent effects which are determined by the kinetics of charge buildup and annealing in the Si/SiO2 structure, while bipolar devices may be susceptible to true dose rate effects. The paper considers basic experimental modeling methods for low dose rate effects during accelerated testing of silicon devices and integrated circuits. We show that it is necessary to use essentially different experimental approaches for the modeling of time−dependent effects in MOS devices and true dose rate effects in bipolar devices and integrated circuits.

полупроводниковые приборыинтегральные схемыдозовые ионизационные эффектыионизирующее излучениеэффекты низкоинтенсивного облучениярадиационная стойкостьsemiconductor devicesintegrated circuitstotal ionizing dose effectsionizing radiationlow doserate effectsradiation hardnessReferencesBarth, J. L. Applying computer simulation tools to radiation effects problems / J. L. Barth // IEEE NSREC. Short Course Notes. Section I. Modeling space radiation environments. − Snowmass Village (CO, USA), 1997. − P. I−1—I−83.Barth J. L. Applying computer simulation tools to radiation effects problems. IEEE NSREC. Short Course Notes. Snowmass Village (CO, USA), 1997, pp. I−1—I−83.Stassinopoulos, E. G. The space radiation environment for electronics / E. G. Stassinopoulos, J. P. Raymond // Proc. IEEE. − 1988. − V. 76, N 11. − P. 1423—1442.Stassinopoulos E. G., Raymond J. P. The space radiation environment for electronics. Proc. IEEE, 1988, 76(11), pp. 1423—1442.Srour, J. R. Radiation effects on microelectronics in space / J. R. Srour, J. M. McGarrity // Proc. IEEE. − 1988. − V. 76, N 11. − P. 1443—1469.Srour J. R., McGarrity J. M. Radiation effects on microelectronics in space, Proc. IEEE, 1988. 76(11). P. 1443—1469.Таперо, К. И. Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения / К. И. Таперо, В. Н. Улимов, А. М. Членов. − М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.Tapero K. I., Ulimov V. N., Chlenov A. M. Radiatsionnye effekty v kremnievykh integral’nykh skhemakh kosmicheskogo primeneniya [Radiation effects in silicon integrated circuits for space application]. Moscow: BINOM. Laboratoriya znanii, 2012. (In Russ.)Таперо, К. И. Основы радиационной стойкости изделий электронной техники: радиационные эффекты в изделиях электронной техники: учеб. пособие / К. И. Таперо, С. И. Диденко. − М. : Изд. Дом МИСиС, 2013.Tapero K. I., Didenko S. I. Osnovy radiatsionnoi stoikosti izdelii elektronnoi tekhniki: radiatsionnye effekty v izdeliyakh elektronnoi tekhniki: ucheb. posobie [Fundamentals of radiation resistance of electronic products: Radiation Effects in Electronic products]. Moscow: Izd. dom MISiS, 2013. (In Russ.)Ионизирующие излучения космического пространства и их воздействие на бортовую аппаратуру космических аппаратов. − М. : ФИЗМАТЛИТ, 2013.Ioniziruyushchie izlucheniya kosmicheskogo prostranstva i ikh vozdeistvie na bortovuyu apparaturu kosmicheskikh apparatov [Ionizing radiation of outer space and their impact on the on−board equipment of spacecrafts]. Moscow: FIZMATLIT, 2013. (In Russ.)Schwank, J. R. Total dose effects in MOS devices / J. R. Schwank // IEEE NSREC. Short Course Notes. − Phoenix (Arizon, USA), 2002. − P. III−1 — III−123.Schwank J. R. Total dose effects in MOS devices. IEEE NSREC Short Course Notes, 2002, pp. III−1 — III−123.Helms, C. R. The silicon — silicon−dioxide system: its microstructure and imperfections / C. R. Helms, E. H. Poindexter // Rep. Prog. Phys. − 1994. − N 57. − P. 791—852.Helms C. R., Poindexter E. H. The silicon — silicon−dioxide system: its microstructure and imperfections. Rep. Prog. Phys., 1994, no. 57, pp. 791—852.Lenahan, P. M. Hole traps and trivalent silicon centers in metal/oxide/silicon devices / P. M. Lenahan, P. V. Dressendorfer // J. Appl. Phys. − 1984. − V. 55, N 10. − P. 3495—2499.Lenahan P. M., Dressendorfer P. V. Hole traps and trivalent silicon centers in metal/oxide/silicon devices. J. Appl. Phys., 1984, vol. 55, no. 10, pp. 3495—2499.Warren, W. L. Paramagnetic defect centers in BESOI and SIMOX buried oxides / W. L. Warren, M. R. Shaneyfelt, J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, R. A. B. Devine, W. P. Maszara, J. B. McKitterick // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1993. − V. 40, N 6. − P. 1755—1764. DOI: 10.1109/23.273482Warren W. L., Shaneyfelt M. R., Schwank J. R., Fleetwood D. M., Winokur P. S., Devine R. A. B., Maszara W. P., McKitterick J. B. Paramagnetic defect centers in BESOI and SIMOX buried oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1993, vol. 40, no. 6, pp. 1755—1764. DOI: 10.1109/23.273482Conley, J. F. Electron spin resonance study of E’ trapping centers in SIMOX buried oxides / J. F. Conley, P. M. Lenahan, P. Roitman // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1991. − V. 38, N 6. − P. 1247—1252.Conley J. F., Lenahan P. M., Roitman P. Electron spin resonance study of E’ trapping centers in SIMOX buried oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1991, vol. 38, no. 6, pp. 1247—1252.Herve, D. Comparative study of radiation−induced electrical and spin active defects in buried SiO2 layers / D. Herve, J. L. Leray, R. A. B. Devine // J. Appl. Phys. − 1992. − V. 72, N 8. − P. 3634—3640. DOI: 10.1063/1.352306Herve D., Leray J. L., Devine R. A. B. comparative study of radiation−induced electrical and spin active defects in buried SiO2 layers. J. Appl. Phys., 1992, vol. 72, no. 8, pp. 3634—3640.Boesch (Jr.), H. E. Time−dependent radiation−induced charge effects in wafer−bonded SOI buried oxides / H. E. Boesch (Jr.), T. L. Taylor // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1992. − V. 39, N 6. − P. 2103− 2113.Boesch H. E. (Jr.), Taylor T. L. Time−dependent radiation− induced charge effects in wafer−bonded SOI buried oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1992, vol. 39, no. 6, pp. 2103−2113.Boesch (Jr.), H. E. Time−dependent hole and electron trapping effects in SIMOX buried oxides / H. E. Boesch, Jr., T. L. Taylor, L. R. Hite, W. E. Bailey // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1990. − V. 37, N 6. − P. 1982—1989Boesch H. E. (Jr.), Taylor T. L., Hite L. R., Bailey W. E. Time− dependent hole and electron trapping effects in SIMOX buried oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1990., vol. 37, no. 6, pp. 1982—1989Stahlbush, R. E. Electron and hole trapping in irradiated SIMOX, ZMR, and BESOI buried oxides / R. E. Stahlbush, G. J. Campisi, J. B. McKitterick, W. P. Maszara, P. Roitman, G. A. Brown // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1992. − V. 39, N 6. − P. 2086— 2097. DOI: 10.1109/23.211407Stahlbush R. E., Campisi G. J., McKitterick J. B., Maszara W. P., Roitman P., Brown G. A. Electron and hole trapping in irradiated SIMOX, ZMR, and BESOI buried oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1992, vol. 39, no. 6, pp. 2086—2097. DOI: 10.1109/23.211407Winokur, P. S. Two−stage process for buildup of radiation−induced interface states / P. S. Winokur, H. E. Boesch (Jr.), J. M. McGarrity, F. B. McLean // J. Appl. Phys. − 1979. − V. 50, N 5. − P. 3492—3495.Winokur P. S., Boesch H. E. (Jr.), McGarrity J. M., McLean F. B. Two−stage process for buildup of radiation−induced interface states. J. Appl. Phys., 1979, vol. 50, no. 5, pp. 3492—3495.McLean, F. B. A framework for understanding radiation− induced interface states in SiO2 MOS structures / F. B. McLean // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1980. − V. 27, N 6. − P. 1651—1657.McLean F. B. A framework for understanding radiation− induced interface states in SiO2 MOS structures. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1980, vol. 27, no. 6, pp. 1651—1657.Shaneyfelt, M. R. Interface trap buildup rates in wet and dry oxides / M. R. Shaneyfelt, J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, K. L. Hughes, G. L. Hash, M. P. Connors // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1992. − V. 39, N 6. − P. 2244—2251. DOI: 10.1109/23.211427Shaneyfelt M. R., Schwank J. R., Fleetwood D. M., Winokur P. S., Hughes K. L., Hash G. L., Connors M. P. Interface trap buildup rates in wet and dry oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1992, vol. 39, no. 6, pp. 2244—2251. DOI: 10.1109/23.211427Schwank, J. R. Radiation−induced interface−state generation in MOS devices / J. R. Schwank, P. S. Winokur, F. W. Sexton, D. M. Fleetwood, J. H. Perry, P. V. Dressendorfer, D. T. Sanders, D. C. Turpin // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1986. − V. 33, N 6. − P. 1177— 1184.Schwank J. R., Winokur P. S., Sexton F. W., Fleetwood D. M., Perry J. H., Dressendorfer P. V., Sanders D. T., Turpin D. C. Radiation− induced interface−state generation in MOS devices. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1986, vol. 33, no. 6, pp. 1177—1184.Saks, N. S. Time dependence of interface trap formation in MOSFETs following pulsed irradiation / N. S. Saks, C. M. Dozier, D. B. Brown // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1988. − V. 35, N 6. − P. 1168— 1177.Saks N. S., Dozier C. M., Brown D. B., Time dependence of interface trap formation in MOSFETs following pulsed irradiation. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1988, vol. 35, no. 6, pp. 1168—1177.Boesch (Jr.), H. E. Time−dependent interface trap effects in MOS devices / H. E. Boesch (Jr.) // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1988. − V. 5, N 6. − P. 1160—1167.Boesch H. E. (Jr.), Time−dependent interface trap effects in MOS devices. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1988, vol. 35, no. 6, pp. 1160—1167.Lenahan, P. M. Radiation−induced trivalent silicon defect buildup at the Si−SiO2 interface in MOS structures / P. M. Lenahan, K. L. Brower, P. V. Dressendorfer, W. C. Johnson // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1981. − V. 28, N 6. − P. 4105—4106.Lenahan P. M., Brower K. L., Dressendorfer P. V., Johnson W. C. Radiation−induced trivalent silicon defect buildup at the Si−SiO2 interface in MOS structures. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1981, vol. 28, no. 6, pp. 4105—4106.Lenahan, P. M. An electron spin resonance study of radiation−induced electrically active paramagnetic centers at the Si/SiO2 interface / P. M. Lenahan, P. V. Dressendorfer // J. Appl. Phys. − 1983. − V. 54, N 3. − P. 1457—1460.Lenahan P. M., Dressendorfer P. V. An electron spin resonance study of radiation−induced electrically active paramagnetic centers at the Si/SiO2 interface. J. Appl. Phys., 1983, vol. 54, no. 3, pp. 1457—1460.Poindexter, E. H. Interface states and electron spin resonance centers in thermally oxidized (111) and (100) silicon wafers / E. H. Poindexter, P. J. Caplan, B. E. Deal, R. R. Razouk // J. Appl. Phys. − 1981. − V. 52, N 2. − P. 879—884.Poindexter E. H., Caplan P. J., Deal B. E., Razouk R. R. Interface states and electron spin resonance centers in thermally oxidized (111) and (100) silicon wafers. J. Appl. Phys., 1981, vol. 52, no. 2, pp. 879—884.Gerardi, G. J. Interface traps and Pb centers in oxidized (100) silicon wafers / G. J. Gerardi, E. H. Poindexter, P. J. Caplan, N. M. Johnson // Appl. Phys. Lett. − 1986. − V. 49, N 6. − P. 348— 350.Gerardi G. J., Poindexter E. H., Caplan P. J., Johnson N. M. Interface traps and Pb centers in oxidized (100) silicon wafers. Appl. Phys. Lett., 1986, vol. 49, no. 6, pp. 348—350.Pease, R. L. ELDRS in bipolar linear circuits: a review / R. L. Pease, R. D. Schrimpf, D. M. Fleetwood // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2009. − V. 56, N 6. − P. 1894—1908.Pease R. L., Schrimpf R. D., Fleetwood D. M. ELDRS in bipolar linear circuits: a review. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2009, vol. 56, no. 6, pp. 1894—1908.Согоян, А. В. Особенности пострадиационных релаксационных процессов в КНС ИС / А. В. Согоян, Г. Г. Давыдов // Радиационная стойкость электронных систем. − 2005. − Вып. 8. − С. 49—50.Согоян А. В., Давыдов Г. Г. Особенности пострадиационных релаксационных процессов в КНС ИС // Н.−техн. сб. «Радиационная стойкость электронных систем». 2005. Вып. 8. С. 49—50. (In Russ.)Shaneyfelt, M. R. Thermal−stress effects and enhanced low dose rate sensitivity in linear bipolar ICs / M. R. Shaneyfelt, J. R. Schwank, J. R. Witczak,, D. M. Fleetwood, R. L. Pease, P. S. Winokur, L. C. Riewe, G. L. Hash // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2000. − V. 47, N 6. − P. 2539—2545. DOI: 10.1109/23.903805Shaneyfelt M. R., Schwank J. R., Witczak J. R., Fleetwood D. M., Pease R. L., Winokur P. S., Riewe L. C., Hash G. L. Thermal− stress effects and enhanced low dose rate sensitivity in linear bipolar ICs. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2000, vol. 47, no. 6, pp. 2539—2545. DOI: 10.1109/23.903805Boesch (Jr.), H. E. Temperarure− and field−dependent charge relaxation in SiO2 gate insulators / H. E. Boesch (Jr.), J. M. McGarrity, F. B. McLean // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1978. − V. 25, N 3. − P. 1012—1016.Boesch H. E. (Jr.), McGarrity J. M., McLean F. B. Temperarure− and field−dependent charge relaxation in SiO2 gate insulators. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1978, vol. 25, no 3, pp. 1012—1016.Boesch (Jr.), H. E. Enhanced flatband voltage recovery in hardened thin MOS capasitors / H. E. Boesch (Jr.), F. B. McLean, J. M. McGarrity, P. S. Winokur // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1978. − V. 25, N 6. − P. 1239—1245.Boesch H. E. (Jr.), McLean F. B., McGarrity J. M., Winokur P. S. Enhanced flatband voltage recovery in hardened thin MOS capasitors. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1978, vol. 25, no 6, pp. 1239—1245.Fleetwood, D. M. Using laboratory X−ray and Co−60 irradiations to predict CMOS device response in strategic and space environments / D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, J. R. Schwank // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1988. − V. 35, N 6. − P. 1497—1505.Fleetwood D. M., Winokur P. S., Schwank J. R. Using laboratory X−ray and Co−60 irradiations to predict CMOS device response in strategic and space environments. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1988, vol. 35, no. 6, pp. 1497—1505.Schwank, J. R. Physical mechanisms contributing to device «Rebound» / J. R. Schwank, P. S. Winokur, P. J. McWhorter, F. W. Sexton, P. V. Dressendorfer, D. C. Turpin // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1984. − V. 31, N 6. − P. 1434—1438.Schwank J. R., Winokur P. S., McWhorter P. J., Sexton F. W., Dressendorfer P. V., Turpin D. C. Physical mechanisms contributing to device «Rebound». IEEE Trans. Nucl. Sci., 1984, vol. 31, no. 6, pp. 1434—1438.Derbenwick, G. F. CMOS hardness for low−dose−rate environments / G. F. Derbenwick, H. H. Sander // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1977. − V. 24, N 6. − P. 2244—2247.Derbenwick G. F., Sander H. H. CMOS hardness for low− dose−rate environments. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1977, vol. 24, no. 6, pp. 2244—2247.Lelis, A. J. Reversibility of trapped hole charge / A. J. Lelis, H. E. Boesch, Jr., T. R. Oldham, F. B. McLean // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1988. − V. 35, N 6. − P. 1186—1191.Lelis A. J., Boesch H. E. (Jr.), Oldham T. R., McLean F. B. Reversibility of trapped hole charge. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1988, vol. 35, no. 6, pp. 1186—1191.Fleetwood, D. M. The role of border traps in MOS high− temperature postirradiation annealing response / D. M. Fleetwood, M. R. Shaneyfelt, L. C. Reiwe, P. S. Winokur, R. A. Reber // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1993. − V. 40, N 6. − P. 1323—1334. DOI: 10.1109/23.273535Fleetwood D. M., Shaneyfelt M. R., Reiwe L. C., Winokur P. S., Reber R. A. The role of border traps in MOS high− temperature postirradiation annealing response. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1993, vol. 40, no. 6, pp. 1323—1334. DOI: 10.1109/23.273535McWhorter, P. J. Modeling the anneal of radiation−induced trapped holes in a varying thermal environment / P. J. McWhorter, S. L. Miller, W. M. Miller // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1990. − V. 37, N 6. − P. 1682—1689.McWhorter P. J., Miller S. L., Miller W. M. Modeling the anneal of radiation−induced trapped holes in a varying thermal environment. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1990, vol. 37, no. 6, pp. 1682—1689.Oldham, T. R. Spatial dependence of trapped holes determined from tunneling analysis and measured anneaking / T. R. Oldham, A. J. Lelis, F. B. McLean // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1986. − V. 33, N 6. − P. 1203—1209.Oldham T. R., Lelis A. J., McLean F. B., Spatial dependence of trapped holes determined from tunneling analysis and measured anneaking. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1986, vol. 33, no. 6, pp. 1203—1209.McWhorter, P. J. Modeling the memory retention characteristics of SNOS transistors in a varying thermal environment / P. J. McWhorter, S. L. Miller, T. A. Dellin // J. Appl. Phys. − 1990. − V. 68, N 4. − P. 1902—1908.McWhorter P. J., Miller S. L., Dellin T. A. Modeling the memory retention characteristics of SNOS transistors in a varying thermal environment. J. Appl. Phys., 1990, vol. 68, no. 4, pp. 1902—1908.Lelis, A. J. Response of interface traps during high−temperature anneals / A. J. Lelis, T. R. Oldham, W. M. DeLancey // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1991. − V. 38, N 6. − P. 1590—1597.Lelis A. J., Oldham T. R., DeLancey W. M., Response of interface traps during high−temperature anneals. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1991, vol. 38, no. 6, pp. 1590—1597.Fleetwood, D. M. High−temperature silicon−on−insulator electronics for space nuclear power systems: requirements and feasibility / D. M. Fleetwood, F. V. Thome, S. S. Tsao, P. V. Dressendorfer, V. J. Dandini, J. R. Schwank // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1988., V. 35, N 5. − P. 1099—1112. DOI: 10.1109/23.7506Fleetwood D. M., Thome F. V., Tsao S. S., Dressendorfer P. V., Dandini V. J., Schwank J. R. High−temperature silicon−on−insulator electronics for space nuclear power systems: requirements and feasibility. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1988., vol. 35, no. 5, pp. 1099—1112. DOI: 10.1109/23.7506Winokur, P. S. Total−dose radiation and annealing studies: implications for hardness assurance testing / P. S. Winokur, F. W. Sexton, J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, P. V. Dressendorfer, T. F. Wrobel, D. C. Turpin // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1986. − V. 33, N 6. − P. 1343—1351. DOI: 10.1109/TNS.1986.4334603Winokur P. S., Sexton F. W., Schwank J. R., Fleetwood D. M., Dressendorfer P. V., Wrobel T. F., Turpin D. C. Total−dose radiation and annealing studies: implications for hardness assurance testing. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1986, vol. 33, no. 6, pp. 1343—1351. DOI: 10.1109/ TNS.1986.4334603Jonston, A. H. Super recovery of total dose damage in MOS devices / A. H. Jonston // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1984. − V. 31, N 6. − P. 1427—1433.Jonston A. H., Super recovery of total dose damage in MOS devices. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1984, vol. 31, no. 6, pp. 1427—1433.Schrimpf, R. D. Physics and hardness assurance for bipolar technologies / R. D. Schrimpf // IEEE NSREC Short Course, 2001. − P. IV−1—IV−67.Schrimpf R. D. Physics and hardness assurance for bipolar technologies. IEEE NSREC Short Course, 2001, pp. IV−1—IV−67.Enlow, E. W. Response of advanced bipolar processes to ionizing radiation / E. W. Enlow, R. L. Pease, W. E. Combs, R. D. Schrimpf, R. N. Nowlin // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1991. − V. 38, N 6. − P. 1342—1351. DOI: 10.1109/23.124115Enlow E. W., Pease R. L., Combs W. E., Schrimpf R. D., Nowlin R. N. Response of advanced bipolar processes to ionizing radiation. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1991, vol. 38, no. 6, pp. 1342—1351. DOI: 10.1109/23.124115McClure, S. Dependence of total dose response of bipolar linear micro−circuits on applied dose rate / S. McClure, R. L. Pease, W. Will, G. Perry // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1994. − V. 41, N 6. − P. 2544—2549.McClure S., Pease R. L., Will W., Perry G. Dependence of total dose response of bipolar linear micro−circuits on applied dose rate. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1994, vol. 41, no. 6, pp. 2544—2549.Johnston, A. H. Total dose effects in conventional bipolar transistors and linear integrated circuits / A. H. Johnston, G. M. Swift, B. G. Rax // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1994. − V. 41, N 6. − P. 2427—2436.Johnston A. H., Swift G. M., Rax B. G. Total dose effects in conventional bipolar transistors and linear integrated circuits. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1994, vol. 41, no. 6, pp. 2427—2436.Beaucour, J. T. Total dose effects on negative voltage regulator / J. T. Beaucour, T. Carriere, A. Gach, D. Laxague // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1994. − V. 41, N 6. − P. 2420—2426. DOI: 10.1109/23.340597Beaucour J. T., Carriere T., Gach A., Laxague D. Total dose effects on negative voltage regulator. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1994, vol. 41, no. 6, pp. 2420—2426. DOI: 10.1109/23.340597Chen, X. Jie Modeling the dose rate response and the effects of hydrogen in bipolar technologies / X. Jie Chen, H. J. Barnaby, P. Adell, R. L. Pease, B. Vermeire, K. E. Holbert // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2009. − V. 56, N 6. − P. 3196—3202. DOI: 10.1109/ TNS.2009.2034154Jie Chen X., Barnaby H. J., Adell P., Pease R. L., Vermeire B., Holbert K. E. Modeling the dose rate response and the effects of hydrogen in bipolar technologies. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2009, vol. 56, no. 6, pp. 3196—3202. DOI: 10.1109/TNS.2009.2034154Tapero, K. I. Comparison of irradiation at low dose rate and irradiation at elevated temperature to reveal ELDRS in bipolar li near circuits / K. I. Tapero, A. S. Petrov, V. N. Ulimov, P. A. Chubunov, V. S. Anashin // 15th European Conf. on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS). − Moscow, 2015. − P. 1—5. DOI: 10.1109/RADECS.2015.7365593Tapero K. I., Petrov A. S., Ulimov V. N., Chubunov P. A., Anashin V. S. Comparison of irradiation at low dose rate and irradiation at elevated temperature to reveal ELDRS in bipolar linear circuits. 15th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS). Moscow, 2015 P. 1—5. DOI: 10.1109/RADECS.2015.7365593Johnston, A. H. Enhanced damage in bipolar devices at low dose rates: effects at very low dose rates / A. H. Johnston, C. I. Lee, B. G. Rax // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1996. − V. 43, N 6. − P. 3049—3059.Johnston A. H., Lee C. I., Rax B. G. Enhanced damage in bipolar devices at low dose rates: effects at very low dose rates. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1996, vol. 43, no. 6, pp. 3049—3059.Witczak, S. C. Accelerated tests for simulating low dose rate gain degradation of lateral and substrate pnp bipolar junction transistors / S. C. Witczak, R. D. Schrimpf, K. F. Galloway, D. M. Fleetwood, R. L. Pease, J. M. Puhl, D. M. Schmidt, W. E. Combs, J. S. Suehle // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1996. − V. 43, N 6. − P. 3151—3160. DOI: 10.1109/23.556919Witczak S. C., Schrimpf R. D., Galloway K. F., Fleetwood D. M., Pease R. L., Puhl J. M., Schmidt D. M., Combs W. E., Suehle J. S. Accelerated tests for simulating low dose rate gain degradation of lateral and substrate pnp bipolar junction transistors. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1996, vol. 43, no. 6, pp. 3151—3160. DOI: 10.1109/23.556919Романенко, А. А. Влияние ионизирующего излучения низкой интенсивности на биполярные изделия электронной техники / А. А. Романенко // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. − 2002. − Вып. 4. − С. 121—132.Романенко А. А. Влияние ионизирующего излучения низкой интенсивности на биполярные изделия электронной техники // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. − 2002. − Вып. 4. − С. 121—132. (In Russ.)Fleetwood, D. M. Physical mechanisms contributing to enhanced bipolar gain degradation at low dose rates / D. M. Fleetwood, S. L. Kosier, R. N. Nowlin, R. D. Schrimpf, R. A. Reber, M. DeLaus, P. S. Winokur, A. Wei, W. E. Combs, R. L. Pease // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1994. − V. 41, N 6. − P. 1871—1883. DOI: 10.1109/23.340519Fleetwood D. M., Kosier S. L., Nowlin R.N., Schrimpf R. D., Reber R. A., DeLaus M., Winokur P. S., Wei A., Combs W. E., Pease R. L. Physical mechanisms contributing to enhanced bipolar gain degradation at low dose rates. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1994, vol. 41, no. 6, pp. 1871—1883. DOI: 10.1109/23.340519Fleetwood, D. M. Radiation effects at low electric fields in thermal, SIMOX, and bipolar−base oxides / D. M. Fleetwood, L. C. Reiwe, J. R. Schwank, S. C. Witczak, R. D. Schrimpf // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1996. − V. 43, N 6. − P. 2537—2546. DOI: 10.1109/23.556834Fleetwood D. M., Reiwe L. C., Schwank J. R., Witczak S. C., Schrimpf R. D. Radiation effects at low electric fields in thermal, SIMOX, and bipolar−base oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1996, vol. 43, no. 6, pp. 2537—2546. DOI: 10.1109/23.556834Witczak, S. C. Space charge limited degradation of bipolar oxides at low electric fields / S. C. Witczak, R. C. Lacoe, D. C. Mayer, D. M. Fleetwood, R. D. Schrimpf, K. F. Galloway // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1998. − V. 45, N 6. − P. 2339—2351. DOI: 10.1109/23.736453Witczak S. C., Lacoe R. C., Mayer D. C., Fleetwood D. M., Schrimpf R. D., Galloway K. F. Space charge limited degradation of bipolar oxides at low electric fields. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1998, vol. 45, no. 6, pp. 2339—2351. DOI: 10.1109/23.736453Graves, R. J. Modeling low−dose−rate effects in irradiated bipolar−base oxides / R. J. Graves, C. R. Cirba, R. D. Schrimpf, R. J. Milanowski, A. Michez, D. M. Fleetwood, S. C. Witczak, F. Saigne // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1998. − V. 45, N 6. − P. 2352—2360. DOI: 10.1109/23.736454Graves R. J., Cirba C. R., Schrimpf R. D., Milanowski R. J., Michez A., Fleetwood D. M., Witczak S. C., Saigne F. Modeling low− dose−rate effects in irradiated bipolar−base oxides. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1998, vol. 45, no. 6, pp. 2352—2360. DOI: 10.1109/23.736454Rashkeev, S. N. Physical model for enhanced interface−trap formation at low dose rates / . N. Rashkeev, C. R. Cirba, D. M. Fleetwood, R. D. Schrimpf, S. C. Witczak, A. Michez, S. T. Pantelides // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2002. − V. 49, N 6. − P. 2650—2655. DOI: 10.1109/TNS.2002.805387Rashkeev S. N., Cirba C. R., Fleetwood D. M., Schrimpf R. D., Witczak S. C., Michez A., Pantelides S. T. Physical model for enhanced interface−trap formation at low dose rates. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2002, vol. 49, no. 6, pp. 2650—2655. DOI: 10.1109/TNS.2002.805387Hjalmarson, H. P. Mechanisms for radiation dose−rate sensitivity of bipolar transistors / H. P. Hjalmarson, R. L. Pease, S. C. Witczak, M. R. Shaneyfelt, J. R. Schwank, A. H. Edwards, C. E. Hembree, T. R. Mattsson // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2003. − V. 50, N 6. − P. 1901—1909. DOI: 10.1109/TNS.2003.821803Hjalmarson H. P., Pease R. L., Witczak S. C., Shaneyfelt M. R., Schwank J. R., Edwards A. H., Hembree C. E., Mattsson T. R. Mechanisms for radiation dose−rate sensitivity of bipolar transistors. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2003, vol. 50, no. 6, pp. 1901—1909. DOI: 10.1109/TNS.2003.821803Tsetseris, L. Common origin for enhanced low−dose−rate sensitivity and bias temperature instability under negative bias / L. Tsetseris, R. D. Schrimpf, D. M. Fleetwood, R. L. Pease, S. T. Pantelides // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2005. − V. 52, N 6. − P. 2265—2271. DOI: 10.1109/TNS.2005.860670Tsetseris L., Schrimpf R. D., Fleetwood D. M., Pease R. L., Pantelides S. T. Common origin for enhanced low−dose−rate sensitivity and bias temperature instability under negative bias. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2005, vol. 52, no. 6, pp. 2265—2271. DOI: 10.1109/TNS.2005.860670Boch, J. Dose rate effects in bipolar oxides: Competition between trap filling and recombination / J. Boch, F. Saigne, A. D. Touboul, S. Ducret, J.−F. Carlotti, M. Bernard, R. D. Schrimpf, F. Wrobel, G. Sarrabayrouse // Appl. Phys. Lett. − 2006. − V. 88. − P. 232113. DOI: 10.1063/1.2210293Boch J., Saigne F., Touboul A. D., Ducret S., Carlotti J.−F., Bernard M., Schrimpf R. D., Wrobel F., Sarrabayrouse G. Doserate effects in bipolar oxides: Competition between trap filling and recombination. Appl. Phys. Lett., 2006, vol. 88, 232113. DOI: 10.1063/1.2210293Boch, J. Physical model for low−dose−rate effect in bipolar devices / J. Boch, F. Saigne, R. D. Schrimpf, J. −R. Vaill, L. Dusseau, E. Lorfvre // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2006. − V. 53, N 6. − P. 3655— 3660. DOI: 10.1109/TNS.2006.886008Boch J., Saigne F., Schrimpf R. D., Vaill J.−R., Dusseau L., Lorfvre E. Physical model for low−dose−rate effect in bipolar devices. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2006, vol. 53, no. 6, pp. 3655—3660. DOI: 10.1109/TNS.2006.886008Fleetwood, D. M. Electron capture, hydrogen release and enhanced gain degradation in bipolar linear devices / D. M. Fleetwood, R. D. Schrimpf, S. T. Pantelides, R. L. Pease, G. W. Dunham // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2008. − V. 55, N 6. − P. 2986—2991. DOI: 10.1109/TNS.2008.2006485Fleetwood D. M., Schrimpf R. D., Pantelides S. T., Pease R. L., Dunham G. W. Electron capture, hydrogen release and enhanced gain degradation in bipolar linear devices. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2008, vol. 55, no. 6, pp. 2986—2991. DOI: 10.1109/TNS.2008.2006485Hjalmarson, H. P. Calculations of radiation dose−rate sensitivity of bipolar transistors / H. P. Hjalmarson, R. L. Pease, R. Devine // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 2008. − V. 55, N 6. − P. 3009—3015.Hjalmarson H. P., Pease R. L., Devine R. Calculations of radiation dose−rate sensitivity of bipolar transistors. IEEE Trans. Nucl. Sci., 2008, vol. 55, no. 6, pp. 3009—3015.Belyakov, V. S. Use of MOS structures for the investigation of low−dose−rate effects in bipolar transistors / V. S. Belyakov, V. S. Pershenkov, A. V. Shalnov, I. N. Shvetzov−Shilovsky // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1995. − V. 42, N 6. − P. 1660—1666.Belyakov V. S., Pershenkov V. S., Shalnov A. V., Shvetzov− Shilovsky I. N. Use of MOS structures for the investigation of low− dose−rate effects in bipolar transistors. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1995, vol. 42, no. 6, pp. 1660—1666.Freitag, R. K. Study of low−dose−rate effects in commercial linear bipolar ICs / R. K. Freitag, D. B. Brown // IEEE Trans. Nucl. Sci. − 1998. − V. 45, N 6. − P. 2649—2658.Freitag R. K., Brown D. B. Study of low−dose−rate effects in commercial linear bipolar ICs. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1998, vol. 45, no. 6, pp. 2649—2658.Petrov, A. S. Influence of temperature and dose rate on the degradation of BiCMOS operational amplifiers during total ionizing dose testing / A. S. Petrov, K. I. Tapero, V. N. Ulimov // Microelectronics Reliability, 2014. − V. 54. − P. 1745—1748.Petrov A. S., Tapero K. I., Ulimov V. N. Influence of temperature and dose rate on the degradation of BiCMOS operational amplifiers during total ionizing dose testing. Microelectronics Reliability, 2014, vol. 54, pp. 1745—1748.Tapero, K. I. Dose effects in CMOS operational amplifiers with bipolar and CMOS input stage at different dose rates and temperatures / K. I. Tapero, A. S. Petrov, P. A. Chubunov, V. N. Ulimov, V. S. Anashin // 15th European Conf. on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS). − Moscow, 2015. − P. 1—4. DOI: 10.1109/RADECS.2015.7365602Tapero K. I., Petrov A. S., Chubunov P. A., Ulimov V. N., Anashin V. S. Dose effects in CMOS operational amplifiers with bipolar and CMOS input stage at different dose rates and temperatures, 15th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS) Moscow, 2015. P. 1—4. DOI: 10.1109/RADECS.2015.7365602

The authors declare that there are no conflicts of interest present.