SOI晶体管和电路的瞬时电离辐射效应研究

基于全介质隔离的绝缘硅(Silicon-on-insulator,SOI)器件与体硅器件的瞬时电离辐射效应存在差异,采用1 064 nm/12 ns激光装置开展了三种SOI晶体管的激光辐照试验,测试了不同激光能量下的晶体管光电流;采用脉冲γ射线辐射源开展了SOI集成电路的瞬时γ剂量率辐射试验,测试了不同剂量率条件下的电路功能、电参数和触发器链状态。研究表明:在相同激光能量条件和相同特征尺寸条件下,SOI晶体管的光电流峰值约为体硅晶体管的3.5%;SOI集成电路在1.0×10^(9)~4.2×10^(11) rad(Si)·s^(-1)的试验剂量率范围内无闭锁效应,但存在显著的翻转效应,表现为功能短暂中断、电流和电压波动以及大量触发器状态错误。翻转效应的主要原因包括晶体管本身的翻转和印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)板级电路的电压波动。

注F CC4007电路的电离辐射效应

本文分析研究了用注Ｆ工艺制作的ＣＣ４００７电路Ｃｏ６０γ辐照响应结果．实验表明、把适量的Ｆ引入栅介质，能明显减少辐射感生氧化物电荷积累和界面态的增长，从而引起较小的阈电压漂移和Ｎ沟静态漏电流的增长．器件导电类型和辐照栅偏压不改变注Ｆ栅介质的抗辐照特性．注Ｆ栅介质辐照敏感性的降低可归结为Ｆ能减小Ｓｉ／ＳｉＯ２界面应力、并部分替换在辐照场中易成为电荷陷阱的应力键和弱健等的缘故．

双极型运算放大器瞬时电离辐射效应实验研究

建立了运算放大器瞬时电离辐射效应在线测试系统,选取不同带宽、不同压摆率的3种双极型运算放大器,在西北核技术研究所的"强光一号"加速器上进行了实验。结果显示,在相同剂量率下,双极运算放大器的带宽越大、压摆率越高,其输出端口瞬时电离辐射恢复时间越短。分析表明,对于具有内补偿电容的双极运算放大器,其压摆率与补偿电容有关;补偿电容越小,压摆率越大,运算放大器输出端口瞬时电离辐射扰动的恢复时间越短。

可编程器件的瞬时电离辐射效应及加固技术研究

概述了国内外瞬时电离辐射效应的研究历程。针对空间电子学系统常用的两种类型可编程器件(32位微控制器和反熔丝FPGA),分别研制了辐照试验长线动态测试系统,在"强光一号"脉冲加速器上开展了γ瞬时电离辐照试验。试验数据表明:32位微控制器的瞬时电离辐射效应表现为复位重启和闭锁,闭锁阈值为6×107Gy/Si.s,反熔丝FPGA的瞬时电离辐射效应表现为瞬时扰动和复位重启,二者的工作电流都随着剂量率的增加而升高。分析了两种可编程器件的瞬时电离辐射损伤机理,提出了一种"瞬时回避+数据备份与恢复"的抗瞬时电离辐射的电路设计加固方法。

^(60)Coγ射线低能散射对CMOS器件电离辐射效应的影响

在60 Coγ射线辐射场中采用 Pb/ Al屏蔽和非屏蔽的方法 ,研究比较了低能散射对 CMOS器件电离辐射效应的影响。在理论计算基础上 ,设计了 Pb/ Al屏蔽盒。实验结果表明 ,低能散射占总电离辐射吸收剂量的 2 0 %左右 ,采用 Pb/ Al屏蔽盒可以消除低能散射的影响 ,能更可靠地进行微电子器件抗辐射加固水平的精确评估与对比 ;低能散射对 Kovar封装的器件产生剂量增强效应 ,剂量增强因子小于 2 .

不同剂量率LC54HC04RH电路的电离辐射效应

对 L C54HC0 4 RH电路在不同辐射剂量率进行了电离辐射实验。分析了该电路的阈值电压随辐射剂量率的变化关系。实验结果表明 :在辐射剂量率处于 3× 10 -4 Gy(Si) / s到 1.98×10 -1Gy(Si) / s范围内 ,辐射感生界面陷阱电荷随辐射剂量率的减少而增加。辐射感生界面陷阱电荷是导致该电路在空间辐射环境下失效的主要原因。

反熔丝FPGA电路瞬时电离辐射效应及加固设计

针对反熔丝FPGA电路,在"强光一号"加速器上进行了瞬时电离辐射试验,发现γ射线瞬时电离辐射会导致FPGA内部寄存器清零,使FPGA运行状态被初始化。为了解决该问题,设计了一种"FPGA+FRAM(铁电存储器)+特殊时序读写软件"的加固电路,通过γ射线瞬时电离辐射试验证明:该加固电路实现了瞬时电离辐射状态下FPGA内部重要数据的实时保存与恢复,成功规避了FPGA电路的瞬时电离辐射效应。

不同结构CMOS运算放大器电路的电离辐射效应

介绍了在相同工艺条件下 ,N沟和 P沟输入两种不同结构 CMOS运算放大器电路的电离辐照响应规律及各子电路对电特性的影响情况 .结果表明 :由辐照感生的氧化物电荷引起的N沟镜像负载的不对称是导致 P沟输入运放电特性衰降的主要机制 ;而由氧化物电荷和界面态引起的 N沟差分对的漏电增大则是造成

栅氧化方式对N沟输入CMOS运算放大器电离辐射效应的影响

介绍了干氧和氢氧合成两种不同栅氧化方式下制作的 N沟输入 CMOS运算放大器电路的电离辐照响应特征 .并通过对电路内部单管特性损伤分析的比较 ,探讨了引起两者辐照敏感性差异的原因 .结果显示 ,氢氧合成工艺比干氧工艺损伤明显的原因 ,是因为 H的引入产生了更多的界面态 ,从而使其单管的跨导明显下降所致 .这表明 ,抑制辐照感生氧化物电荷尤其是界面态的增长 ,对提高电路的抗辐射特性至关重要 .

MOS器件^(90)Sr-^(90)Y源电离辐射效应研究

介绍了利用90Sr-90Y源辐照装置对MOSFET进行低剂量率辐射条件下的电离辐射效应实验,着重研究了MOSFET的辐照敏感参数随辐照剂量的变化规律,并对实验结果进行了分析讨论。

典型DC／DC电源变换器电离辐射效应研究

研究了典型DC/DC电源变换器辐照后不同输出负载、不同输入电压等测试条件下,DC/DC电源变换器输出电压等参数变化情况与辐照剂量之间的关系。研究结果表明,DC/DC电源变换器输出电压衰减程度随输出负载功率增大;输入电压变化对输出电压特性的影响程度较小。

低剂量电离辐射效应

在低剂量区域,电离辐射能够诱导一些大剂量实验中预测不到或传统放射生物学理论不能解释的效应,主要表现在三个方面:①数cGy剂量诱导发生的适应性反应(adaptiveresponse,AR);②低剂量辐射超敏性(hyperradiosensitivity,HRS),其剂量通常为0.2～0.5Gy;③在临近的未受照细胞中诱导产生的旁效应(bystander effect,BE).

Burn-in对CMOS器件电离辐射效应的影响

MOS管或 IC在辐照以前 ,使其在较长时间内 (约 2 0 0 h)处于一定的高温 (1 2 0°C)下并加偏压。这一作用会改变器件对电离辐射的响应。器件会产生更大的 N管阈值电压漂移 ,IC会产生更大的漏电流 (一个量级以上 ) ,减小器件的时间参数退化。Burn- in效应具有很重要的辐射加固方面的意义 :1 )不考虑这个因素会过高估计器件的时间参数的衰退 ,从而淘汰掉一些可用的器件 ;2 )对

典型石英钟振的电离辐射效应

利用60Coγ-射线源研究宇航用典型石英钟振及其内部SM5009型振荡电路的电离辐射效应,测试辐照条件下钟振输出信号幅度、电源和电流等参数变化情况,分析这些参数变化与振荡电路失效之间的关系。结果表明,辐照条件下SM5009的场氧漏电较为严重,受照剂量达1500 Gy(Si)时,其漏电流增大至10-4A量级,这是导致辐照条件下钟振功耗电流增大的主要原因。同时SM5009的输出高电平对受照剂量较为敏感,当受照剂量达1500 Gy(Si)时,输出高电平下降约0.5 V,导致钟振输出信号峰峰值随受照剂量的增加而下降。

p53基因状态与电离辐射效应

抑癌基因ｐ５３在细胞周期调控、ＤＮＡ修复和复制、细胞分化、基因组的稳定以及细胞凋亡过程中起着重要作用。

NMOSFET电离辐射效应的二维数值模拟

对具有侧向寄生晶体管的 NMOSFET的电离辐射效应进行二维数值模拟。通过在 Si O2内解泊松方程、电流连续性方程及总剂量引入的空穴陷阱的辅助方程 ,对 NMOSFET的电离辐射效应特性进行研究 ,得出辐射产生的泄漏电流 。

运算放大器CA3140瞬时电离辐射效应正交实验研究

在“强光一号”上对BiMOS工艺运算放大器CA3140进行了瞬时电离辐射效应正交实验,研究了不同因素对CA3140输出端瞬时电离辐射扰动恢复时间的影响,得到了不同因素对恢复时间产生影响的主次顺序和显著水平,以及运算放大器在瞬时电离辐射环境下的最坏因素组合.

典型FLASH存储器^(60)Coγ电离辐射效应测试与分析

通过测量卫星用FLASH存储器的内部存储数据逻辑状态出错(WW≠0)、电源电流、输出高低电平电压、输入漏电流以及交流参数随辐照剂量的变化情况,对FLASH存储器的电离辐射效应损伤规律、敏感参数进行了研究。研究结果表明,FLASH存储器的电离辐射效应损伤规律主要表现为随辐照剂量增加,存储数据逻辑状态出现错误,数据读取、数据擦除以及维持模式下的电源电流逐渐增大,这些参数可以作为辐照敏感参数;动态辐照偏置下存储数据逻辑状态出错时的剂量阈值比静态辐照偏置和不加电辐照偏置条件下大一个数量级以上。

具有现行辐射防护标准含义的辐射水平对植物和动物的电离辐射效应(IAEA 第 332 号报告)

具有现行辐射防护标准含义的辐射水平对植物和动物的电离辐射效应（ＩＡＥＡ第３３２号报告）１引言１．１背景辐射防护标准为保护人类健康的目的而得到迅速发展。国际放射防护委员会（ＩＣＲＰ）１９７７年建议书包含了如下内容：“虽然辐射防护的主要目的是为那些使人类...

粉状调料的电离辐射效应

调料在采收、加工、贮运过程中均可发生菌染。含菌量高的调料添加到食品中以后会加速食品腐败,缩短食品货架期,更严重的是有可能危害消费者的健康。调料灭菌的常规方法是加热或用环氧乙烷熏蒸处理,这两种方法虽有一定成效但灭菌不彻底。