Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences68412410.31857/S0033849425010092HIWTEBPHYSICAL PROCESSES IN ELECTRONIC DEVICESФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХResearch ArticleThe effect of laser radiation on a junction field-effect transistorВлияние лазерного излучения на работу полевого транзистора с управляющим p-n-переходомRekhviashviliS. Sh.РехвиашвилиС. Ш.
Russian Federation

Institute of Applied Mathematics and Automation

Институт прикладной математики и автоматизации

rsergo@mail.ruGaevD. S.ГаевД. С.
Russian Federation
rsergo@mail.ruLitvinovА. B.ЛитвиновА. Б.
Russian Federation

Institute of Applied Mathematics and Automation

Институт прикладной математики и автоматизации

rsergo@mail.ruKBSC RASКБНЦ РАНKabardino-Balkarian State University named after Kh.M. BerbekovКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова17012025701828713062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/684124

Experimental and theoretical studies of the effect of modulated laser radiation on the functioning of a junction field-effect transistor (JFET) as part of an amplifier stage with a common source have been carried out. Patterns in changes in transistor parameters depending on external radiation are determined. It has been established that the cut-off voltage and the specific steepness of the shutter undergo the greatest changes during laser irradiation. It was found that when the transistor structure is irradiated, a photovoltaic effect occurs at the p-n junction of the gate, the concentration of free charge carriers in the semiconductor regions and the channel resistance change. It is shown that the device is sufficiently resistant to laser radiation, which is crucial for creating radiation-resistant integrated circuits.

Проведены экспериментальные и теоретические исследования влияния немодулированного лазерного излучения на функционирование полевого транзистора с управляющим p-n-переходом в составе усилительного каскада с общим истоком. Определены закономерности в изменениях параметров транзистора в зависимости от внешнего излучения. Установлено, что при лазерном облучении наибольшие изменения претерпевают напряжение отсечки и удельная крутизна затвора. Обнаружено, что при облучении транзисторной структуры возникает фотовольтаический эффект на p-n-переходе затвора, изменяется концентрация свободных носителей заряда в полупроводниковых областях и сопротивление канала. Показано, что прибор достаточно устойчив к воздействию лазерного излучения, что принципиально важно для создания радиационно-стойких интегральных схем.

junction field-effect transistor (JFET)static and dynamic characteristicslaser radiationradiation resistanceполевой транзистор с управляющим p-n-переходомстатические и динамические характеристикилазерное излучениерадиационная стойкостьSze S.M., Ng Kwok K. Physics of Semiconductor Devices. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2006.Citterio M., Kierstead J., Rescia S., Radeka V. // IEEE Trans. 1996. V.NS-43. № 3. P. 1576.Кильметов Р.С., Кухаренко А.П., Механцев Б.Е., Механцев Е.Б. // Известия ТРТУ. 2000. № 3(17). С. 167.Дворников О.В., Дятлов В.Л., Прокопенко Н.Н., Чеховский В.А. // РЭ. 2017. Т. 62. № 10. С. 1031.Prokopenko N.N., Pakhomov I.V., Zhuk A.A. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. V. 862. № 3. Article No. 032109.Vikulin I.M., Vikulina L.F., Gorbachev V.E., Mikhailov N.S. // Radioelectronics and Commun. Systems. 2021. V. 64. № 6. P. 310.Takeyama A., Makino T., Tanaka Y. et al. // Quantum Beam Sci. 2023. V. 7. № 4. P. 31.Рехвиашвили С.Ш., Нарожнов В.В. Способ повышения быстродействия транзисторов и транзисторных интегральных схем. Патент РФ № 2799113. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» № 19 от 04.07.2023.Альтудов Ю.К., Гаев Д.С., Псху А.В., Рехвиашвили С.Ш. // Микроэлектроника. 2023. T. 52. № 6. С. 489.Володин В.Я. LTspice: компьютерное моделирование электронных схем. СПб.: БХВ-Петербург, 2010.Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Выпуск 2. М.: Радио и связь, 1992.Shichman H., Hodges D.A. // IEEE J. Solid-State Circuits. 1968. V. 3. № 3. P. 285.Antognetti P., Massobrio G. Semiconductor Device Modeling with Spice. N. Y.: McGraw-Hill, Inc., 1993.Дворников О., Шульгевич Ю. // Современная электроника. 2009. № 8. С. 50.Goncalves D., Fernandes L.M., Louro P. et al. // Proc. 4th Doctoral Conf. on Computing, Electrical and Industrial Systems (DoCEIS), 15–17 Apr. 2013. Costa de Caparica. Heidelberg: Springer, 2013. P. 547.Мармур И.Я., Новиков Ю.Б., Оксман Я.А. // ФТП. 1988. Т. 22. № 1. С. 87.Kavangary A., Graf P., Azazoglu H. et al. // AIP Advances. 2019. V. 9. № 2. Article No. 025104.