Лазерная установка ФЕМТО-1 предназначена для исследования эффектов от одиночных заряженных частиц в интегральных микросхемах (ИС) и полупроводниковых приборах (ПП). В частности, ультракороткие лазерные импульсы используются для моделирования сверхбыстрых переходных процессов, возникающих от воздействия высокоэнергетических частиц на ИС. Источник фемтосекундных лазерных импульсов позволяет, изменяя энергию импульса, моделировать ионизационные треки от воздействия частиц с различными линейными потерями энергии (ЛПЭ).
В состав лазерной установки ФЕМТО-1 входят: источник фемтосекундного импульсного излучения (твердотельный фемтосекундный лазер на Ti3+:Al2O3 со встроенной диодной накачкой, стретчер на основе дифракционной решетки, регенеративный и многопроходный усилители с накачкой удвоенной частотой Nd3+:YAG лазера с диодной накачкой, универсальный блок управления ячейками Поккельса и перестраиваемый компрессор), высокоточный трёхкоординатный (XYZ) блок позиционирования и специализированный промышленный микроскоп высокого разрешения. ФЕМТО-1 может генерировать последовательность импульсов с длиной волны 870 нм и максимальной частотой повторения 100 Гц или работать в режиме одиночных импульсов.
Лазерные импульсы фокусируются микроскопом на исследуемом объекте. Камера, установленная на микроскопе, показывает расположение лазерного луча. Предусмотрено использование микрообъективов Mitutoyo® с большим рабочим расстоянием (с увеличением от 5× до 100×). Размер пятна фокусировки падающего на исследуемый объект лазерного луча может изменяться в пределах от приблизительно 1,2 до 200 микрон.
Для определения чувствительных областей, исследуемые приборы сканируются под лазерным пучком. Использование быстродействующих цифровых осциллографов, регистраторов и логических анализаторов (не входят в состав системы) позволяет регистрировать отклик исследуемого прибора на заряд, сгенерированный в полупроводниковом материале падающим на него лазерным импульсом. Пороги эффектов воздействия ОЗЧ можно определить, используя метод локального облучения.
Особенности
· Современный и надежный источник ультракоротких лазерных импульсов
· Длина волны 870 нм
· Частота повторения импульсов до 100 Гц и режим одиночных импульсов
· Изменяемая длительность импульсов от 70 фс до 10 пс
· Отличное качество пучка (TEM00) M2<1,3
· Встроенная система контроля длины волны и длительности импульса
· Прецизионная система сканирования
· Микрообъективы высокого разрешения Mitutoyo® с большим рабочим расстоянием
· Точная синхронизация сканирования, облучения и регистрации
· Размещение на оптической плите 1200×1800 мм
· Управление при помощи ПК с доступным интерфейсом
Применения
· Исследования:
- Одиночных сбоев
- Эффекта защелки
- Одиночных сверхбыстрых переходных процессов в СВЧ электронике
· Проверка методов повышения радиационной стойкости
· Тестирование радиационно-стойких исполнений
· Локализация чувствительных областей ИС с учетом условий эксплуатации и режимов функционирования
· Исследование катастрофических отказов в ИС из-за тиристорного эффекта
· Отработка методик тестирования ИС с использованием ионных пучков
· Тестирование микросхем на печатных платах
· Прецизионная лазерная технологическая обработка
Спецификация
| Параметр | Единицы | Значение |
| Тип лазерного источника | – | Фемтосекундный на Ti3+: Al2O3 |
| Перестройка длины волны | нм | 860 … 880 |
| Максимальная энергия импульса на объекте | мкДж | 20 |
| Длительность лазерного импульса (FWHM) | фс | 70 … 104 |
| Стабильность энергии лазерного импульса | % | ± 3 |
| Минимальный размер пятна (1/e2) | мкм | < 2 (для микрообъектива 20×) |
| Коэффициент ослабления | – | 1 … 5∙104, управляется с ПК |
| Частота повторения импульсов | Гц | 0 … 100 |
| Видеокамера: Тип Разрешение Частота кадров при максимальном разрешении Пространственное разрешение Тип интерфейса |
пикс Гц мкм/пикс – |
1392 × 1040 17 0,3 (для микрообъектива 20×) IEEE 1394a |
| Тип микрообъективов Увеличение: 5× 20× |
шт. шт. | Mitutoyo Plan APO NIR
1 1 |
| Система позиционирования объекта: Трёхкоординатная система перемещения Минимальный шаг (по горизонтали; по вертикали) Диапазон перемещения (по горизонтали; по вертикали) Максимальная линейная скорость |
– мкм мм |
Моторизованная, управляется с ПК 0,156; 0,125 100; 25 |
| Габаритные ограничения: Максимальный размер объекта Рабочее расстояние до объектива |
мм |
20 (для микрообъектива 20×) |
| Охлаждение/нагрев: Ti3+: Al2O3 фемтосекундный лазер Nd3+:YAG лазер |
– |
Термоэлектрический термостат (вода) |
| Общий размер | мм | 1800×1200×1700 |
| Источник питания: Тип сети Максимальная потребляемая мощность |
кВт |
1 |
| Язык ПО | – | Русский, Английский |
ПРИМЕЧАНИЕ: Все спецификации могут изменяться без специального уведомления
