基于BiCMOS抗辐照加固技术的工艺研究

阐述BiCMOS抗辐照加固技术,包括材料选择、设计优化与布局、加固工艺流程,探讨低界面态栅氧化制备工艺和复合层钝化工艺等关键技术,对工艺参数优化和流程改进进行探索,对技术进行评估和测试。最终实现符合设计要求的抗辐照总剂量≥300Krad(Si)的产品。

石英光纤抗辐照加固的研究

研究了石英光纤辐照后的损耗，讨论了石英光纤抗辐射加固的方法，得出了石英光纤中有色离子（如Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ等）不利于抗辐照的结果．由于光纤辐照后的恢复特性，辐射引起的损耗与辐照剂量速率有关，辐照剂量速率越大，它承受的总剂量越小；且实验研究发现，预辐照对提高光纤的抗辐照性能有好处．

基于FPGA的抗辐照加固波控单元设计

针对静态随机存取存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)在星载波控单元应用中存在单粒子翻转效应的问题,提出一种基于自主刷新控制电路的抗辐照加固星载波控单元设计方案。该方案构建了以国产芯片BSV2CQRH为主的控制电路,对FPGA控制器XQR2V3000内部配置位定时刷新,采用低电压差分信号(LVDS)通信方式控制抗辐照LVDS接口芯片,完成与前级波控管理平台波控码的收发,同时控制晶体管晶体管逻辑门(TTL)驱动器以同步串行方式完成10路移相器内部波控码的更新。测试结果表明,3.125 MHz串行时钟频率下布相时间小于50 μs,采样脉冲下降沿均位于数据码元的1/2长度处,数据保持时间满足采样要求,实现了设计目标。

航天电子元器件抗辐照加固工艺

介绍了空间辐射环境及电子元器件抗辐照处理的必要性;阐述了影响抗辐照加固性能的主要因素。结合实际工程应用,对于抗辐照加固工艺过程进行了着重说明,列举了抗辐照加固环节所应注意的一些要点。

改善辐照加固设计流水线型模数转换器性能的抖动电路技术

提出了一种能够改善高精度辐照加固设计流水线型模数转换器(ADC)动态性能指标的减式抖动电路技术.其中,基于深度伪随机数生成器所产生的伪随机数来驱动高精度数模转换器而生成所需的抖动信号,将抖动信号与ADC的输入信号相加输送给ADC进行量化,并将抖动信号从ADC量化输出中减去,以降低ADC的信噪比.结果表明,所提出的抖动电路技术能够改善ADC的静态和动态性能,特别是在ADC量化小的输入信号时.

一种抗辐照加固1553B总线差分接收器的研制

介绍了一种低功耗的抗辐照加固5 V1 Mbit.s-11553B总线差分接收器的研制,该电路可实现总线信号接收的功能。电路设计采用商用BCDMOS Process,不仅对总线上的高频噪声有滤波作用,而且对总线上的共模信号进行抑制,在解决输出脉宽、接收阈值、输出多脉冲、输出脉宽展宽、总线偏移等问题的同时,降低了芯片的功耗。此外,基于普通商用体硅BCD工艺线,通过版图设计对闩锁效应、场区和电参数的辐射效应进行加固。流片测试试验结果表明,电路的性能良好,可广泛用于1553总线系统。

基于专利视角的空间站设备抗辐照加固技术发展分析

在轨航天器需要经历非常复杂的空间环境,包括辐射环境在内的复杂空间环境会对在轨航天器高可靠地完成工作产生巨大影响。本文分析了在轨航天器的发展现状,结合国内外相关专利技术,探索提出在轨航天器加固技术的解决方案,以期为我国在轨航天器抗辐照加固技术改进提供参考和借鉴。

抗辐照加固BICMOS结构电路的版图简化设计

就金属_氧化物_半导体(MOS)器件和双极器件混合结构(BICMOS)电路的抗辐照加固技术的设计而言,器件种类多会导致在硅工艺实现上的复杂性和失效问题。就此,提出了一种新的抗辐照加固设计方案。利用MOS器件抗辐照加固工艺的设计规则,完成对双极器件的版图集成,实现BICMOS结构的电路功能。最终,以通信接口类芯片产品中常用的振荡器单元为例进行仿真验证,达到设计要求。

一种低功耗抗辐照加固256kb SRAM的设计

设计了一个低功耗抗辐照加固的256kb SRAM。为实现抗辐照加固,采用了双向互锁存储单元(DICE)结构以及抗辐照加固版图技术。提出了一种新型的灵敏放大器,采用了一种改进的采用虚拟单元的自定时逻辑来实现低功耗。与采用常规控制电路的SRAM相比,读功耗为原来的11%,读取时间加快19%。

基于SOI-SONOS存储器的高速辐照加固灵敏放大器设计

总剂量辐照下,存储单元和MOS管阈值电压均会发生漂移,引起灵敏放大器性能退化.基于0.6μmSOI工艺,设计了一种用于SONOSEEPROM存储器中的高速、辐照加固的新型灵敏放大器.该电路中采样反相器和参考支路采用电路补偿技术,以达到抗辐照效果.双支路预充技术用于提高读取速度.仿真结果表明灵敏放大器中采样反相器噪声容限,以及参考电流基本不受辐照引起的阈值电压漂移的影响.此外,辐照后新型灵敏放大器电路延迟时间仅为9.16ns,与传统单支路预充结构相比,延迟时间缩短27%.

辐照加固集成电路

本文叙述了辐照加固集成电路在军事武器及航天设备中的意义，重点介绍了已有的辐照加固集成电路，如微处理器系列电路、数字电路、接口电路，最后通过对这些电路所用的加工技术的分析，提出了我国发展辐照加固集成电路的建议。

一种辐照加固的航空总线收发器电路设计

文章分析了电子元器件在空间辐照影响下的一些性能变化,考虑实际使用环境,设计了一种辐照加固的航空总线收发器电路。该电路主要实现在航空总线与协议处理电路之间信号转化的功能。与以往的双极工艺不同,文中所述的电路采用CMOS工艺结构,在实现高驱动能力、低噪声等性能的同时,降低了功耗。此外,还对电路结构进行改进,综合考虑了芯片面积等指标,选择采用体硅加固方式,有效提高了电路抗辐照的能力。收发器电路采用中微晶园单多晶双铝1.0μm工艺流片,面积约为6.45mm×6.55mm,经实验测试表明,电路抗辐照总剂量能力达到300kRad(Si)。

核工业机器人系统中辐照加固技术研究

核设施的在役检查与维修,往往涉及强辐射性场所,因此,需要对核工业机器人系统进行辐照加固技术研究,提高机器人在核工业高辐照环境下的可靠性,提升我国在核工业技术方面的技术能力。

空间用集成电路辐照加固设计纲要—Ⅱ

Ⅴ 加固双极数字逻辑电路设计 A.引言 MOS和双极性器件的本质差别使其对电离辐照的响应不同。双极器件中绝缘-半导体界面不是主要部份,因而本质上此类器件不易被氧化物陷阱和界面态电荷效应损伤。而在总剂量环境中正是这些效应使MOS器件性能劣化。许多先进的双极性技术采用介质隔离,由于引入了寄生MOS器件,上述的界面效应会使器件可承受的总剂量下降。消除介质隔离效应后。

航天大功率器件的钽皮抗辐照加固

介绍了航天大功率器件的钽皮抗辐照加固工艺过程。针对功率器件底部散热型和顶部散热型的不同特点,分别设计有针对性的加固方式,在确保抗辐照加固效果的同时兼顾产品的散热需求。通过温度循环和剪切力试验对粘固效果进行验证,确认了抗辐照加固的高质量和高可靠。

抗辐照加固计算机技术

本文评述了国外抗辐照加固计算机的发展概况.重点剖析了SCP-STAR CMOS/SOS 抗辐照加固计算机采用的关键技术.对444R^2空间处理机、SPA空问处理机阵列及SECS80等三种典型机种的特点进行了简要分析.

GaN器件辐照效应与LDO电路的单粒子敏感点协同设计研究

创新地开展p型栅GaN器件的单粒子辐照与建模研究,提取的单粒子激励电流被加载用于全GaN的低压差线性稳压器(LDO)稳压电路的单粒子设计中,获得了该电路单粒子敏感节点,最终得到该节点在重载状态与轻载状态时对应的单粒子瞬态(SET)响应分别为500 mV/60 ns,1210 mV/60 ns。上述研究建立起GaN器件-全GaN基电路的T-CAD/SPICE单粒子效应协同设计方法。

深亚微米工艺EEPROM单元加固设计及辐照性能

当普通EEPROM单元在太空中应用时,会受到辐照效应的影响,导致单元可靠性降低,寿命缩短,为此,基于0.18μm工艺,设计出一种新型抗辐照EEPROM单元.新单元采用环形栅和场区隔离管加固结构.加固后,单元面积为9.56μm2,抗总剂量效应能力大于1 500 Gy,抗辐照能力明显优于普通结构.为明确失效机制,基于新单元结构在辐照条件下的阈值退化曲线,分析了辐照效应对存储单元的影响,并与普通单元的辐照效应相比较.结果表明:总剂量效应引起的边缘寄生管源/漏端漏电及场氧下漏电是深亚微米工艺EEPROM失效的主要机制.新单元针对失效机制的加固设计,提高了抗辐照能力和可靠性.该设计为满足太空应用中抗辐照存储器的需要,提供了良好的基础.

龙芯X微处理器抗辐照加固设计

龙芯X微处理器芯片是一款集成了中央处理器、存储控制器、PCI控制器、周边元件扩展接口、通用输入/输出控制器、中断控制器、串行外围设备控制器、串行通讯总线控制器等丰富功能的SOC芯片.芯片采用32位MIPS龙芯自主知识产权处理器核LS232,并从多个层面对芯片进行抗辐照加固,包括环栅版图加固、guard-ring版图加固、时空三模冗余加固、DICE结构存储、EDAC算法加固等,使芯片能够适应各种复杂空间环境的应用需求.龙芯X芯片工作频率为100 MHz,总剂量抗辐照指标300 krad(Si)以上,单粒子GEO轨道翻转率小于1.90362×10-5/设备/天.

总剂量辐照加固的PDSOI 8位微控制器

对辐照加固的部分耗尽(Partially Depleted)SOI 8位微控制器(MCU)的总剂量辐照特性进行研究。该微控制器功能完全兼容intel MCS-51系列的80C51微控制器,采用1.2μm辐照加固的PDSOI CMOS工艺技术制备,芯片尺寸约为6.4mm×6.8mm。对该微控制器及同工艺条件下的MOSFET进行Co60辐照试验表明,在工作电压5V下,其总剂量加固水平高达1×106rad(Si),完全满足航空航天领域应用的要求。