थर्मल लेज़र स्टिमुलेशन

थर्मल लेज़र  उत्तेजना दोष इमेजिंग तकनीकों के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करती है जो अर्धचालक उपकरण में थर्मल भिन्नता उत्पन्न करने के लिए लेजर का उपयोग करती है। इस तकनीक का उपयोग अर्धचालक विफलता विश्लेषण के लिए किया जा सकता है। थर्मल लेजर उत्तेजना से जुड़ी चार तकनीकें हैं: ऑप्टिकल बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन (OBIRCH), तापीय प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन (TIVA)), बाह्य प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन (XIVA) और सीबेक प्रभाव इमेजिंग (एसईआई)

ऑप्टिकल बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन
ऑप्टिकल बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन (ओबीआरसीएच) एक इमेजिंग तकनीक है जो डिवाइस में थर्मल परिवर्तन प्रेरित करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करती है। लेज़र उत्तेजना दोष वाले क्षेत्रों और दोष-मुक्त क्षेत्रों के बीच थर्मल विशेषताओं में अंतर को उजागर करती है। चूंकि लेजर स्थानीय रूप से विद्युत प्रवाह ले जाने वाली धातु लाइन पर एक दोषपूर्ण क्षेत्र को गर्म करता है, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस में इनपुट वर्तमान की निगरानी करके विद्युत प्रतिरोध परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है। OBIRCH खुली धातु रेखाओं के परिणामस्वरूप होने वाले इलेक्ट्रोमाइग्रेशन प्रभावों का पता लगाने के लिए उपयोगी है।

डिवाइस-अंडर-टेस्ट (डीयूटी) पर एक निरंतर वोल्टेज लागू किया जाता है। डिवाइस पर रुचि का एक क्षेत्र चुना जाता है, और क्षेत्र को स्कैन करने के लिए एक लेजर बीम का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान परिवर्तनों के लिए डिवाइस द्वारा खींचे जा रहे इनपुट करंट की निगरानी की जाती है। जब करंट में कोई बदलाव नोट किया जाता है, तो उस समय लेज़र की स्थिति जब परिवर्तन हुआ था, डिवाइस की छवि पर अंकित हो जाती है।

जब लेज़र किरण किसी ऐसे स्थान पर हमला करती है जहां कोई रिक्त स्थान नहीं है, तो अच्छा तापीय संचरण  मौजूद होता है और विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन छोटा होता है। हालाँकि, रिक्त स्थान वाले क्षेत्रों में, थर्मल ट्रांसमिशन बाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोध में बड़ा परिवर्तन होता है। प्रतिरोध परिवर्तन की डिग्री डिवाइस की एक छवि पर दृश्यमान रूप से प्रदर्शित होती है, उच्च प्रतिरोध वाले क्षेत्रों को चमकीले धब्बों के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

थर्मली प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन
थर्मली प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन (टीआईवीए) एक इमेजिंग तकनीक है जो किसी डिवाइस पर विद्युत शॉर्ट्स के स्थान को इंगित करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करती है। लेज़र डिवाइस में स्थानीय तापीय ढाल ्स को प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस द्वारा उपयोग की जाने वाली शक्ति (भौतिकी) की मात्रा में परिवर्तन होता है।

डिवाइस की सतह पर एक लेजर को स्कैन किया जाता है, जबकि यह विद्युत पूर्वाग्रह के तहत होता है। डिवाइस को निरंतर वर्तमान स्रोत का उपयोग करके पक्षपाती किया जाता है, और परिवर्तनों के लिए बिजली आपूर्ति पिन वोल्टेज की निगरानी की जाती है। जब लेजर शॉर्ट सर्किट वाले क्षेत्र पर हमला करता है, तो स्थानीय हीटिंग होता है। यह हीटिंग शॉर्ट के विद्युत प्रतिरोध को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस की बिजली खपत में बदलाव होता है। बिजली की खपत में इन परिवर्तनों को डिवाइस की एक छवि पर उस समय लेजर की स्थिति के अनुरूप स्थानों पर प्लॉट किया जाता है जब परिवर्तन का पता चला था।

बाहरी प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन
बाहरी प्रेरित वोल्टेज परिवर्तन (XIVA) परीक्षण के तहत डिवाइस पर एक निरंतर वोल्टेज पूर्वाग्रह और निरंतर वर्तमान संवेदन बनाए रखता है। जब स्कैनिंग लेज़र किसी दोषपूर्ण स्थान से होकर गुजरता है, तो विद्युत प्रतिबाधा में अचानक परिवर्तन उत्पन्न हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप आम तौर पर करंट में बदलाव होता है, हालाँकि, निरंतर करंट चोक ऐसा होने से रोकता है। इन घटनाओं का पता लगाने से दोष की स्थिति निर्धारित की जा सकती है।

सीबेक प्रभाव इमेजिंग
सीबेक इफ़ेक्ट इमेजिंग (SEI) विद्युत कंडक्टर में थर्मल ग्रेडिएंट उत्पन्न करने के लिए एक लेजर का उपयोग करता है। प्रेरित थर्मल ग्रेडिएंट्स संबंधित विद्युत संभावित ग्रेडिएंट उत्पन्न करते हैं। थर्मल और इलेक्ट्रिक ग्रेडिएंट्स के इस सहसंबंध को सीबेक प्रभाव के रूप में जाना जाता है। एसईआई तकनीक का उपयोग विद्युत रूप से तैरते कंडक्टरों का पता लगाने के लिए किया जाता है।

जब लेज़र किसी तैरते हुए कंडक्टर की थर्मल ग्रेडिएंट को बदलता है, तो इसकी विद्युत क्षमता बदल जाती है। क्षमता में यह परिवर्तन फ्लोटिंग कंडक्टर से जुड़े किसी भी ट्रांजिस्टर के पूर्वाग्रह को बदल देगा, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और डिवाइस के सिस्टम के थर्मल प्रबंधन को प्रभावित करता है। फ्लोटिंग कंडक्टरों का भौतिक रूप से पता लगाने के लिए इन परिवर्तनों को डिवाइस की दृश्य छवि में मैप किया जाता है।

कुंजी निष्कर्षण
फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रयोग आयोजित किया गया था, जिसमें स्थैतिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी  में देखने और संवेदनशील जानकारी निकालने के लिए थर्मल लेजर उत्तेजना का उपयोग करने की संभावना का प्रदर्शन किया गया था।

यह भी देखें

 * लेजर लेखों की सूची