欧空局单粒子监督器在北京HI-13串列加速器上的单粒子效应校核实验

为检验北京HI-13串列加速器单粒子效应(SEE)实验能力与数据测量的可靠性,利用束流参数校核系统——欧空局单粒子监督器进行了单粒子效应校核实验。实验使用C、F、Cl、Cu 4种离子辐照单粒子监督器,通过改变入射角度获得了有效LET值在1.8~67.4 MeV·cm^2·mg^(-1)之间的单粒子翻转(SEU)截面数据。实验结果与比利时HIF、芬兰RADEF装置上测得的截面数据一致性较好,证实了北京HI-13串列加速器单粒子效应实验束流参数测量的准确性及截面数据测试的可靠性。

重离子单粒子效应试验辐照注量误差分析

离子束的注量是宇航微电子器件重离子单粒子效应辐照试验截面测量的关键数据,本文结合北京HI-13串列加速器重离子单粒子效应试验,通过对束流光路调节和探测器计数测量的深入分析,给出注量测量误差的成因分析,并对误差的性质加以研究。其结果可以指导今后重离子单粒子效应辐照试验束流的规范调节,从而改善注量测量的准确性,也可以用于试验注量误差的定量计算与分析。

14MeV中子引发SRAM器件单粒子效应实验研究

在中国原子能科学研究院的高压倍加器装置上开展了SRAM器件的14 MeV中子单粒子效应实验研究。介绍了中子的产生、中子注量率的测量和调节以及中子单粒子效应的测试等的实验方法,获得了HM628512BLP型和R1LV1616HSA型SRAM器件的14 MeV中子单粒子效应截面。前者与文献的单粒子效应截面在误差范围内一致,验证了实验方法的科学性和可行性。后者与由效应机制出发获得的理论分析结果在量级上一致,对实验结果给出了定性的解释。

65nm工艺SRAM低能质子单粒子翻转实验研究

基于北京HI-13串列加速器质子源及技术改进工作,获得2~15 MeV低能质子束流。针对商业级65nm工艺4M×18bit大容量随机静态存储器（SRAM）,开展了质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明,低能质子通过直接电离机制可在存储器中引起显著的单粒子翻转,其翻转截面较核反应机制引起的翻转截面大2~3个数量级。结合实验数据分析了质子翻转机制、LET值及射程、临界电荷及空间软错误率等,分析结果表明,实验器件翻转临界电荷约为0.97fC,而低能质子超过高能质子成为质子软错误率的主要贡献因素。

65nm工艺SRAM低能质子单粒子翻转错误率预估

质子单粒子效应是纳米工艺集成电路空间应用面临的主要辐射问题之一。本文开展了一款商业级65 nm工艺4 M×18 bit随机静态存储器(SRAM)质子单粒子翻转实验研究。针对地球同步轨道、低地球轨道,使用Space Radiation 7.0程序,预估了低能质子、高能质子和重离子引起的错误率。错误率预估分析结果表明,不同轨道及环境模型下低能质子错误率占总错误率的比例范围为1%～86%,其中太阳质子事件、地球俘获带等环境模型中低能质子单粒子翻转引起的错误率占主导,建议空间应用的元器件对低能质子不敏感。

加速器单粒子效应样品温度测控系统研制及实验应用

为满足国内半导体器件单粒子效应（SEE）截面与温度的关系研究需求,本文基于北京HI-13串列加速器SEE辐照实验终端研制了样品温度测控系统,实现了90~450K范围内实验样品温度的测量和控制,系统控制精度好于±1K。为验证系统可靠性,使用该系统研究了SRAM单粒子翻转（SEU）截面随温度的变化关系,在215~353 K范围内测量了SRAM翻转截面随温度的变化曲线。结果表明,SRAM SEU截面随温度的升高而增加,与理论预期结果一致。

温度对TFT SRAM单粒子翻转及其空间错误率预估的影响

本文研究了215~353K温度范围内商用4M0.15μm薄膜晶体管结构SRAM单粒子翻转(SEU)截面随温度的变化。实验结果显示,在截面曲线饱和区,SEU截面基本不随温度变化;在截面曲线上升区,SEU截面随温度的升高而增加。使用Space Radiation 7.0软件研究了温度对其空间错误率预估的影响,模拟结果显示,SEU截面随温度的变化改变了SRAM SEU截面-LET值曲线形状,导致其LET阈值漂移,从而影响空间错误率预估结果。

HI-13串列加速器能量重新刻度

为消除HI-13串列加速器由于升级改造可能引起的分析磁铁常数K的变化所带来的影响,利用共振核反应12C(p,α0)9B对常数K进行了重新刻度。重新刻度的K为(43.528 2±0.000 7)eV.Hz-2,较原始刻度值降低了0.652%,能量分辨为ΔE/E=(1.56±0.25)×10-4,基本无变化。

高电荷态重离子束流产生技术的研究

为了提高北京HI-13串列加速器束流的硅中射程和LET值,本文开展了高电荷态束流引出技术及pA级弱束流诊断技术研究。采用电刚度和磁刚度模拟技术,配合pA级弱束流束斑观测和束流强度监测技术,获得能量360MeV、峰总比80%的197 Au离子束流,其在Si中的表面LET为86.1MeV·cm2·mg-1、射程为30.1μm,满足单粒子效应(SEE)实验的要求,拓展了北京HI-13串列加速器上单粒子效应实验所用离子的能量和LET值范围。

0.18μm自偏置锁相环抗单粒子辐射加固技术研究

设计了一款抗辐射自偏置锁相环(PLL),对PLL电路中关键逻辑进行单粒子效应分析,找出敏感节点,再对这些节点进行加固设计。该PLL电路用SMIC 0.18μm 1P4MCMOS工艺实现了设计。加固后的电路在中国原子能科学研究院核物理研究所,选择入射能量为206MeV、LET为37MeV·cm2/mg的72 Ge离子进行了单粒子辐射试验。PLL未发生失锁现象,能够满足航天应用的需求。

单粒子翻转二维成像技术

为了给星用半导体器件不同区域的单粒子翻转(SEU)机理研究提供一种高效、可靠手段,基于北京HI-13串列加速器,从重离子微束辐照技术和存储器单粒子效应检测技术这2方面,对微电子器件SEU二维成像测试技术进行了研究,建立了基于虚拟技术的测试系统。利用该成像技术,对国产2 kbit静态随机存储器(SRAM)的SEU敏感区域进行了实验研究,结果与理论结果及以往手动测试实验结果一致。

现代纳米集成电路质子单粒子效应研究进展

近年来,随着半导体工艺技术的迅速发展,质子单粒子效应研究的重要性上升到了一个新的高度。综述了国际上纳米集成电路质子单粒子效应研究的主要进展,如低能质子成为纳米集成电路单粒子效应和软错误率的主要贡献因素,中高能质子与新型器件材料(如钨)核反应研究成为质子单粒子效应新的热点问题,介绍了中国原子能科学研究院在纳米集成电路低能质子实验方面开展的相关工作。

半导体器件内离子有效LET值测量方法研究

提出了一种基于电荷收集测试技术的离子有效LET值测量方法.首先对半导体器件内收集电荷量与入射离子有效LET值之间的关系进行了分析,根据二者之间的关系提出通过测量电荷收集量从而测量离子有效LET值的方法;然后建立了半导体器件电荷收集测试系统,利用PN结和SRAM对测量方法进行了验证;最后成功利用该方法解释了以往单粒子效应实验中出现的数据异常.

22MeV质子在^(13)C上弹性及非弹性散射微分截面的全微观分析

作者在9°～130°散射角范围,测量了22MeV质子在12C,13C上的弹性散射微分截面以及在13C核1/2+(3.09MeV),3/2-(3.68MeV)和5/2+(3.85MeV)激发态上的非弹性散射微分截面.对12C,13C弹性散射微分截面进行了微观光学势分析,计算结果能较好地描述实验数据.采用全微观扭曲波玻恩近似(DWBA)理论对非弹性散射实验数据进行了分析.通过小角区实验数据与理论计算结果的比较,进一步证实了13C的1/2+(3.09MeV)激发态存在中子晕结构.根据13C核1/2+(3.09MeV)激发态的其它实验结果,对1/2+(3.09MeV)态的壳模型单体密度矩阵元(OBDME)进行了修正.修正后的壳模型OBDME能较好地描述从电子散射实验得到的1/2+(3.09MeV)态的纵向和横向形状因子(formfactor)以及547MeV质子非弹性散射微分截面.另外,作者在1/2+(3.09MeV)态的质子非弹性散射实验中观察到微分截面位于120°附近的一个宽峰,该峰可能与核的π场效应(pionfieldeffect)有关.全微观DWBA计算结果大体上能给出3/2-(3.68MeV)和5/2+(3.85MeV)激发态实验数据的幅度大小,但对细节的描述还不能令人满意.作者的研究还表明了对13C核作仔细的大规模壳模型计算以及基于现代核子 核子力构造低能区密度依赖的完整的有效相互作用的必要性.

MLFC在质子单粒子效应实验束流诊断中的应用

对宇航微电子器件进行抗质子辐射性能评估时,常利用加速器产生的质子束流来测量其质子单粒子效应截面曲线(σ-E曲线)。基于北京HI-13串列加速器重离子辐照装置,研制了适用于质子能量测量的多叶法拉第筒(MLFC),为今后开展质子单粒子效应辐照实验奠定基础。测试结果表明,研制的MLFC既可测量质子能量和束流强度,也能测量质子束流的能量纯度,这对判定束流是否符合实验要求及调束非常实用。

微电子器件重离子推导质子单粒子效应截面不同计算方法比较研究

基于0.25μm CMOS工艺SRAM器件的重离子及中能质子单粒子效应实验结果,简要分析了常见的三种由重离子单粒子翻转截面数据推导质子单粒子翻转截面数据的方法,并与器件质子单粒子效应实验数据进行了比较,利用Space Radiation软件预估了不同方法得到的器件典型轨道质子在轨错误率。总结了不同计算方法的适用性和准确性。

质子单粒子效应实验束流诊断中的SEEM研制

针对目前我国急需开展质子单粒子效应辐照实验的需求，研制了适用于质子束流注量率监测的次级电子发射监督器（secondary—electronemissionmonitor，SEEM）。测试结果表明，SEEM在监测注量率为109～1010cm-2·s-1的质子束流时，其电流与注量率间的线性相关性很好，可应用于质子单粒子效应实验束流诊断。同时，测量了不同质子能量下铝的次级电子发射系数，测量值与理论计算结果吻合较好。

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尽管高端珠宝行业受互联网的冲击相对小些,但在2014年传统企业纷纷触网的浪潮中,作为＂轻奢品＂的通灵珠宝,同样不可避免地＂被互联网化＂,在O2O模式上尝试了一把。 作为新生事物,O2O、大数据、平台战略、互联网思维等概念,在2013、2014年被广泛谈及。如果谁不谈互联网思维、O2O、大数据,好像就不够高大上。