थर्मल लेज़र स्टिमुलेशन

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

ऑप्टिकल बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन
ऑप्टिकल बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन (ओबीआरसीएच) इमेजिंग तकनीक है जो उपकरण में तापीय परिवर्तन प्रेरित करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करती है। इस प्रार लेज़र स्टिमुलेशन दोष वाले क्षेत्रों और दोष-मुक्त क्षेत्रों के मध्य तापीय विशेषताओं में अंतर को प्रदर्शित करती है। चूंकि लेजर स्थानीय रूप से विद्युत प्रवाह ले जाने वाली धातु लाइन पर दोषपूर्ण क्षेत्र को गर्म करता है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण में इनपुट वर्तमान का पर्यवेक्षक करके विद्युत प्रतिरोध परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार ओबिर्च विवृत धातु रेखाओं के परिणामस्वरूप होने वाले इलेक्ट्रोमाइग्रेशन प्रभावों का पता लगाने के लिए उपयोगी है।

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

जब लेज़र किरण किसी ऐसे स्थान पर आक्रमण करती है जहां कोई रिक्त स्थान नहीं है, तो अच्छा तापीय संचरण उपस्थित होता है और विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन छोटा होता है। चूँकि, रिक्त स्थान वाले क्षेत्रों में, तापीय परिवर्तन बाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोध में बड़ा परिवर्तन होता है। प्रतिरोध परिवर्तन की डिग्री उपकरण की छवि पर दृश्यमान रूप से प्रदर्शित होती है, उच्च प्रतिरोध वाले क्षेत्रों को ब्राइट स्पॉट के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

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

उपकरण की सतह पर लेजर को स्कैन किया जाता है, जबकि यह विद्युत प्रवणता के अनुसार होता है। इस प्रकार उपकरण को निरंतर वर्तमान स्रोत का उपयोग करके प्रवणित किया जाता है, और इस प्रकार परिवर्तनों के लिए विद्युत आपूर्ति पिन वोल्टेज की पर्यवेक्षक की जाती है। जब लेजर लघु परिपथ वाले क्षेत्र पर आक्रमण करता है, तो स्थानीय ताप उत्पन्न होता है। यह हीटिंग शॉर्ट के विद्युत प्रतिरोध को परिवर्तित कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण की विद्युत आपूर्ति में परिवर्तन होता है। विद्युत की आपूर्ति में इन परिवर्तनों को उपकरण की 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 (एक्सआईवीए) परीक्षण के अनुसार उपकरण पर निरंतर वोल्टेज प्रवणता और निरंतर वर्तमान धारा बनाए रखता है। जब स्कैनिंग लेज़र किसी दोषपूर्ण स्थान से होकर निकलता है, तो विद्युत प्रतिबाधा में अचानक परिवर्तन उत्पन्न हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप सामान्यतः धारा में परिवर्तन होता है, चूँकि, निरंतर धारा चोक ऐसा होने से रोकता है। इन घटनाओं का पता लगाने से दोष की स्थिति निर्धारित की जा सकती है।

सीबेक इफ़ेक्ट इमेजिंग
सीबेक इफ़ेक्ट इमेजिंग (एसईआई) विद्युत चालक में तापीय प्रवणता उत्पन्न करने के लिए लेजर का उपयोग करता है। इस प्रकार प्रेरित तापीय प्रवणता संबंधित विद्युत संभावित प्रवणता उत्पन्न करते हैं। तापीय और विद्युत प्रवणता के इस सहसंबंध को सीबेक प्रभाव के रूप में जाना जाता है। एसईआई तकनीक का उपयोग विद्युत रूप से फ्लोटिंग कंडक्टर का पता लगाने के लिए किया जाता है।

इस प्रकार जब लेज़र किसी फ्लोटिंग कंडक्टर की तापीय प्रवणता को परिवर्तित करता है, तो इसकी विद्युत क्षमता परिवर्तित कर जाती है। क्षमता में यह परिवर्तन फ्लोटिंग कंडक्टर से जुड़े किसी भी ट्रांजिस्टर के प्रवणता को परिवर्तित कर देगा, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरण के प्रणाली के तापीय प्रबंधन को प्रभावित करता है। इस प्रकार फ्लोटिंग कंडक्टरों का भौतिक रूप से पता लगाने के लिए इन परिवर्तनों को उपकरण की दृश्य छवि में मैप किया जाता है।

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

यह भी देखें

 * लेजर लेखों की सूची