ASTM E1855-20 PDF

Полное наименование и описание

Стандарт ASTM E1855-20 — "Standard Test Method for Use of 2N2222A Silicon Bipolar Transistors as Neutron Spectrum Sensors and Displacement Damage Monitors". Описывает метод применения недорогих кремниевых биполярных транзисторов типа 2N2222A в качестве дозиметрических сенсоров для определения формы спектра нейтронов и в качестве мониторов перемещающегося повреждения (1‑MeV(Si) эквивалентная флюенция).

Аннотация

Метод определяет подготовку, калибровку и измерение деградации усиления 2N2222A после нейтронного облучения для получения информации о спектре нейтронов в диапазоне энергий, важном для повреждений кремния (примерно 0.1–2.0 МэВ), а также расчёта 1‑MeV(Si) эквивалентной флюенции по технике трансфера. Стандарт применим в широком диапазоне флюенций, использовался в интервале примерно от 2×10^12 до 1×10^14 н/см^2 и полезен до приблизительно 1×10^15 н/см^2.

Общая информация

• Статус: Активный стандарт (в силе, редакция 2020 г.).
• Дата публикации: редакция E1855-20 — 2020 (в базе ASTM: обновлён/зафиксирован 27 февраля 2020; в ряде каталогов указывается 2 января 2020).
• Организация-издатель: ASTM International (комитет E10 — Radiation and Nuclear Applications).
• ICS / категории: 31.200 — Integrated circuits; microelectronics / радиационная метрология и полупроводниковая надёжность.
• Редакция / версия: E1855-20 (заменяет/пересматривает предыдущие версии, например E1855-15 и более ранние редакции).
• Количество страниц: ~10 страниц (основной текст — компактный методический документ).

Область применения

Стандарт предназначен для использования в нейтронной дозиметрии и радиационном тестировании электроники: для частичной детерминации нейтронных спектров в диапазоне ~0.1–2.0 МэВ, подтверждения формы спектра и прямого измерения 1‑MeV(Si) эквивалентной флюенции методом передачи (transfer technique). Рекомендуется в тех случаях, когда классические фиссионные фольги недоступны или требуется дополнительная чувствительность в нижнем энергобальном диапазоне. Применим в испытательных реакторах, исследовательских установках и службах контроля радиационного воздействия на микроэлектронику.

Ключевые темы и требования

• Использование транзистора 2N2222A как сенсора дозы и спектра: подготовка образцов и измерение деградации усиления после облучения.
• Ограничения по диапазону энергий чувствительности (основной вклад в 0.1–2.0 МэВ) и связь с функцией перемещающегося повреждения для кремния.
• Диапазон практически применимых флюенций (примерные границы 2×10^12 – 1×10^15 н/см^2) и требования к точности и калибровке.
• Применение техники трансфера для получения 1‑MeV(Si) эквивалентной флюенции и рекомендации по учёту энергетической зависимости функции повреждения (см. Practice E722).
• Необходимость знания нейтронного тестового спектра и использования комплекта сенсоров/реактивностей для корректного предсказания поведения устройств в реальной среде (связь с Practice E1854 и Guide E721).

Применение и пользователи

Типичные пользователи: исследовательские и сертификационные лаборатории по радиационной стойкости микроэлектроники, университетские и национальные лаборатории, ядерные установки и предприятия космической/авиационной и оборонной отраслей, где требуется оценка воздействия нейтронов на полупроводниковые устройства. Стандарт удобен для групп, выполняющих карты флюенции и оценку 1‑MeV(Si) эквивалента в областях с ограниченной доступностью классических фиссионных детекторов.

Связанные стандарты

Стандарт тесно связан и/или ссылается на другие документы ASTM, в частности: Practice E1854 (о требованиях к нейтронному тестовому спектру), Guide E721 и Practice E722 (функция повреждения и энергетическая зависимость для кремния). Также имеются более ранние редакции E1855 (например E1855-15, E1855-10), на которые опираются история и пересмотры метода.

Ключевые слова

2N2222A, silicon bipolar transistor, нейтронная дозиметрия, displacement damage, 1‑MeV(Si) эквивалент, флюенция, нейтронный спектр, радиационная стойкость микроэлектроники.

FAQ

В: Что это за стандарт?

О: Метод испытаний ASTM E1855-20 описывает использование транзисторов 2N2222A как дешёвых и чувствительных сенсоров для оценки нейтронного спектра и определения 1‑MeV(Si) эквивалентной флюенции посредством измерения деградации усиления после облучения.

В: Что он регулирует?

О: Регламентирует подготовку сенсоров, процедуру облучения и измерения, расчёт 1‑MeV(Si) эквивалента и практические ограничения по диапазону энергий и флюенций; не заменяет требования по технике безопасности при работе с источниками радиации.

В: Кто обычно использует?

О: Лаборатории радиационного тестирования, национальные исследовательские центры, отраслевые подразделения в аэрокосмической, ядерной и оборонной промышленности, а также группы по надёжности полупроводников.

В: Он актуален или заменён?

О: Редакция E1855-20 считается активной (версия 2020 г.). При необходимости следует проверять актуальность в официальных каталогах ASTM, так как стандарты периодически пересматриваются. Последние метаданные регистрации указывают на фиксацию/обновление в феврале 2020 г.

В: Это часть серии?

О: Да — стандарт связан с практиками и руководствами ASTM по нейтронной метрологии и повреждению кремния (в частности E1854, E721, E722) и представляет собой узкоспециализированный метод в общей серии документов по радиационным испытаниям микроэлектроники.

В: Какие ключевые слова?

О: 2N2222A, транзистор, нейтронная дозиметрия, displacement damage, 1‑MeV(Si), флюенция, спектр нейтронов, радиационная стойкость.