双极运算放大器低剂量率辐照损伤增强效应的变温加速辐照方法

介绍了一种变温辐照加速评估双极电路低剂量率辐照损伤增强效应的新实验方法,并对各种实验现象的潜在机理进行了分析。结果显示,阶跃降低辐照温度的变温辐照法,不仅能较好地模拟双极运放电路实际空间低剂量率的辐照损伤,且比美军标的恒高温辐照法的总剂量评估范围明显增大,还可作为快速鉴别器件是否具有低剂量率辐照损伤增强效应的有效实验方法。

低剂量率辐照损伤增强效应的高温辐照加速试验机理研究

本文建立了包含温度场的低剂量率辐照损伤增强效应(ELDRS)的物理模型,利用有限元方法仿真了辐照温度、剂量率、总剂量和辐射感生产物浓度的相互关系,分析了工艺参数,如氧化物陷阱浓度、能级,含H缺陷浓度及界面陷阱钝化能对最佳辐照温度的影响。结果表明,最佳辐照温度是辐射感生产物产生与退火相互竞争的结果,且辐射感生产物的退火行为是决定最佳辐照温度的主要因素,因此氧化物陷阱的热激发能及界面陷阱的钝化能对最佳辐照温度的影响最为明显,是不同器件最佳辐照温度差异性的主要原因。

PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应研究

为研究PMOSFET的低剂量率辐射损伤增强效应,本文对4007电路中PMOSFET在不同剂量率、不同偏置条件下的辐射响应特性及高剂量率辐照后不同温度下的退火效应进行了讨论。实验结果表明:相比高剂量率,低剂量率辐照时PMOSFET阈值电压漂移更明显,此种PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应;高剂量率辐照后进行室温退火时,由于界面陷阱电荷的影响,PMOSFET阈值电压继续负向漂移,退火温度越高,阈值电压回漂越明显;辐照时,零偏置条件下器件阈值电压的漂移较负偏置时的大,认为是最劣偏置。

典型模拟电路低剂量率辐照损伤增强效应的研究与评估

采用变剂量率和变温两种辐照方法,对4款典型模拟电路的低剂量率辐照损伤特性及变化规律进行了研究与评估,分析了两种辐照方法下其辐照敏感参数的变化,比较了不同辐照方式下器件的退化程度,讨论了这两种实验室加速评估低剂量率辐照损伤方法的机理.结果显示,变剂量率辐照可以较快地预测实际低剂量率下的辐照损伤趋势,且在较低的总剂量下能够给出不太保守的估计,但其预测的总剂量受到器件退化速度的影响;变温辐照加速评估方法能够保守地估计其低剂量率下的辐照损伤,其评估范围不仅可达1000 Gy(Si),且可将评估时间缩短为12 h左右.研究结果表明,双极电路的低剂量率辐照损伤增强效应与感生的界面态密度和氢化的氧空位缺陷有关,辐照时剂量率和温度的改变会促进界面态的生长,抑制界面态的钝化作用,从而激发器件的辐照损伤潜能.

双极器件低剂量率辐射损伤增强效应物理机制研究

采用多陷阱的理论方法,模拟了不同剂量率辐照下MOS电容的总剂量效应,分析了氧化层空间电荷场效应与辐照剂量率的关系.研究了氧化层中浅能级陷阱、深能级陷阱对界面俘获电荷和半带电压的影响.研究结果表明,相对于高剂量率辐照,低剂量率在Si/SiO2界面附近俘获更多的空穴,导致产生更大的半带电压漂移;空间电荷场效应是由高、低剂量率辐射损伤差异造成的;浅能级陷阱俘获的空穴主要支配着氧化层电荷的传输特征,被深能级陷阱俘获的空穴是永久性的,是引起器件半带电压漂移的主要原因.

不同类型双极晶体管的低剂量率辐射损伤增强效应损伤机制

文章研究了双极晶体管不同温度的低剂量率辐射损伤增强效应,发现NPN晶体管与PNP晶体管的低剂量率辐射损伤机制是不相同的.最后文章讨论了其中可能的内在机制。

锑基异质结晶体管的总剂量效应和低剂量率损伤增强效应

锑化物异质结晶体管是新型的高速低功率电子器件,航天上具有良好的应用前景,但是对其耐辐照能力的研究并不深入。本文利用低频噪声和霍尔效应首次研究了分子束外延生长的锑基异质结晶体管在1.95×10^(-1) Gy·s^(-1)和1.50×10^(-2) Gy·s^(-1)低剂量率下的γ辐照效应。结果显示,在300 Gy(Si)~1500 Gy(Si)总吸收剂量范围内,表征缺陷浓度的噪声功率谱密度较之辐照前变小,辐照前后噪声功率谱密度差值随着吸收剂量的增大而缓慢增大,噪声功率谱密度、载流子迁移率和载流子浓度在不同的吸收剂量率之间没有明显差异。上述结果表明γ辐照下锑基异质结晶体管未表现出明显低剂量率损伤增强效应,虽然存在微弱的总剂量效应,但是总体而言γ辐射使得锑基异质结晶体管性能变得更为优良,其载流子迁移率较之辐照前增大了1.35%~6.48%,载流子浓度较之辐照前增大了1.43%~6.88%。

P和In原子K壳层X光吸收对InP单晶表面的损伤增强作用

用两组能量围绕Ｐ和ＩｎＫ壳层结合能上下的同步辐射单色Ｘ光对ＩｎＰ单晶［１００］表面进行辐照。结果表明，无论Ｘ光子被Ｐ原子Ｋ壳层吸收还是被Ｉｎ原子Ｋ壳层吸收，ＩｎＰ单晶［１００］表面Ｐ原子芯能级２Ｐ电子态变化明显。Ｐ和Ｉｎ原子Ｋ壳层Ｘ光吸收对ＩｎＰ单晶表面辐射损伤增强因子分别为４．４ｘ１０－６ｋｇ／Ｃ和３．

p型金属氧化物半导体场效应晶体管低剂量率辐射损伤增强效应模型研究

对一种非加固4007电路中p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)在不同剂量率条件下的电离辐射损伤效应及高剂量率辐照后的退火效应进行了研究.通过测量不同剂量率条件下PMOSFET的亚阈I-V特性曲线,得到阈值电压漂移量随累积剂量、退火时间的变化关系.实验发现,此种型号的PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应.通过描述H+在氧化层中的输运过程,解释了界面态的形成原因,初步探讨了非加固4007电路中PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应模型.

硅中分子离子注入的损伤增强效应

本文研究了单晶硅中磷分子离子(P_2^+)注入相对于磷原子离子(P^+)注入的损伤增强效应,系统分析了这种损伤增强效应与注入剂量、能量、靶温的关系以及注入后退火的特征,利用我们提出的离子注入时分子离子与靶原子的多体碰撞模型对其物理机制进行了讨论.

含损伤SMA增强智能复合材料的一维增量本构关系

基于对马氏体相变热流 -温度曲线的唯象模拟 ,以及马氏体体积分数与热力势对温度偏导数之间的线性关系 ,提出了一种新的马氏体相变动力学模型。借助细观力学模型 ,研究了纤维断裂和剥离对宿主材料刚度和热膨胀系数的影响 ,并给出了相应的数学表达式。引入了纤维断裂损伤度、纤维剥离损伤度和界面影响系数等表征损伤程度的物理量 ,并最终建立了考虑这些损伤影响的形状记忆合金增强智能复合材料的一维增量本构关系。

双极线性集成电路低剂量率辐射的增强损伤

综合介绍了双极线性集成电路在低剂量率辐射下产生的异常损伤，即在低剂量率下辐射时，这些器件在很低的总剂量水平下即告失效，失效阈较高剂量率辐射要低得多。它是因构成线性电路的双极器件发射极－基极结上覆盖了厚氧化物，低剂量率电离辐射在氧化物内产生电荷的传输时间有时要达到数百秒。

非局部增强梯度损伤模型在材料疲劳寿命估算中的应用

提出了一种新的估算等幅载荷谱下金属疲劳寿命的方法——非局部增强梯度损伤模型的方法。该方法将非局部应变代入加载函数与损伤增长率公式中,考虑了材料的微观尺度因素和材料的损伤判据;并以含缺口的金属材料试件验证了该算法的可行性和精确性;结果表明非局部增强梯度损伤模型法能较准确地进行等幅疲劳寿命的可靠性估算,有较好的工程应用价值。

X射线对Kovar封装材料的剂量增强效应的Monte-Carlo计算

用 Monte- Carlo光子 -电子耦合输运程序计算了真实半导体封装 Kovar结构对不同能量 X射线在硅中的剂量增强因子 ,并与内层不涂金的 Kovar结构进行比较 ,计算了界面处两种结构进入硅的净电子数 ,结果证实了界面处产生的剂量增强主要来自界面处高 Z材料二次电子的贡献 。

短期强化饮水对腹部增强CT后造影剂所致肾损伤的预防效果

目的探究短期强化饮水对腹部增强CT后造影剂所致肾损伤的预防效果。方法选择2019年1月~2020年12月CT小肠造影术患者90例,随机分为两组,观察组(45例)实施短期强化饮水,对照组(45例)实施常规饮水。观察两组血肾功和尿指标,对比两组CIN、二级终点事件发生概率的差异性。结果观察组血肌酐、血尿素氮均低于对照组(P<0.05);β-微球蛋白、肾小球滤过率均有所降低,而对照组水平与观察组相比,存在显著差异(P<0.05)。观察组二级终点事件总发生率、CIN发生率均低于对照组(P<0.05)。结论对于CT小肠造影术病人而言,选择短期强化饮水策略能够更好预防肾损伤,且能够降低CIN、二级终点事件发生概率。

硅双极器件及电路电离总剂量辐照损伤研究

针对硅双极器件及其构成的双极集成电路有着如低剂量率辐照损伤增强效应等不同于其他类型电路的特殊的辐照响应问题,分析了空间辐射电离总剂量环境及铝屏蔽作用,双极晶体管及电路总剂量辐照损伤机理,低剂量率辐照损伤增强效应、规律和电参数变化。通过选取几种典型的双极晶体管和电路进行地面辐照模拟试验和测试,证明了双极器件及电路的关键参数受辐照影响较大,特别是对低剂量率辐照损伤增强效应敏感,低剂量率辐照损伤增强因子基本都大于1.5,不同双极器件和电路的低剂量率辐照损伤增强效应有着明显的不同,与器件类型、加工工艺(如氧化层厚度)等密切相关。

增强型氮化镓功率器件的总剂量效应

研究了P型帽层和共源共栅(Cascode)结构氮化镓(GaN)功率器件高/低剂量率辐照损伤效应。试验结果表明,P型帽层和Cascode结构GaN功率器件都不具有低剂量率损伤增强效应(ELDRS);Cascode结构GaN功率器件总剂量辐照损伤退化更明显;P型帽层结构的GaN功率器件抗总剂量能力较强。分析了二者的退化机制。试验结果为GaN功率器件空间应用提供了有益参考。

基于栅控横向PNP双极晶体管的氢氛围中辐照损伤机制

为了研究氢气与辐射感生产物之间的作用关系,以栅控横向PNP双极晶体管为研究对象,分别开展了氢气氛围中浸泡后的辐照实验和辐照后氢气氛围中退火实验,结果表明:氢气进入双极晶体管后会使其辐照损伤增强,并且未浸泡器件辐照后在氢气中退火也会使晶体管辐射损伤增强.基于栅扫描法分离的辐射感生产物结果表明,氢气进入晶体管会使得界面陷阱增多,氧化物陷阱电荷减少,主要原因是氢气进入氧化层会与辐射产生的氧化物陷阱电荷发生反应,产生氢离子,从而使界面陷阱增多.基于该反应机理,建立了包含氢气反应和氢离子产生机制的低剂量率辐照损伤增强效应数值模型,模型仿真得到的界面陷阱及氧化物陷阱电荷面密度数量级和变化趋势均与实验结果一致,进一步验证了氢气在双极器件中辐照反应机理的正确性,为双极器件辐照损伤机制研究和在氢氛围中浸泡作为低剂量率辐射损伤增强效应加速评估方法的建立提供了参考和理论支撑.

氢气浸泡辐照加速方法在3DG111器件上的应用及辐射损伤机理分析

本文以^(60)Co为辐照源,针对3DG111型晶体管,利用半导体参数分析仪和深能级缺陷瞬态谱仪,研究高/低剂量率和有/无氢气浸泡条件下,电性能和深能级缺陷的演化规律.试验结果表明,与高剂量率辐照相比,低剂量率辐照条件下,3DG111型晶体管的电流增益退化更加严重,这说明该器件出现了明显的低剂量率增强效应;无论是高剂量率还是低剂量率辐照条件下,3DG111晶体管的辐射损伤缺陷均是氧化物正电荷和界面态陷阱,并且低剂量率条件下,缺陷能级较深;氢气浸泡后在高剂量率辐照条件下,与未进行氢气处理的器件相比,辐射损伤程度明显加剧,且与低剂量率辐照条件下器件的损伤程度相同,缺陷数量、种类及能级也相同.因此,氢气浸泡处理可以作为低剂量率辐射损伤增强效应加速评估方法的有效手段.

CT增强扫描碘对比剂静脉外渗原因分析及干预

为了提高病变的检出率和诊断的准确性，CT增强扫描成为一项非常重要的影像检查手段，而对比剂是不可缺少的显影剂，以美国为例每年约有500万人次CT检查，其中、百分之五十患者需要注射碘对比剂而静脉外渗是注射碘对比剂的主要并发症之一。对比剂外渗损伤是一种皮下组织非感染性炎性损伤，它的临床表现变异很大，可以从轻微的皮肤反应到严重的皮肤坏死或溃疡，血管和神经萎缩。甚至发生筋膜间隔综合症。为了杜绝此类情况发生，以取得造影工作的顺利进行，本文就对碘对比剂静脉外渗的风险因素及干预措施报告如下。