大规模集成电路浮栅ROM器件总剂量辐射效应

提出了一种大规模集成电路总剂量效应测试方法:在监测器件和电路功能参数的同时,监测器件功耗电流的变化情况,分析数据错误和器件功耗电流与辐射总剂量的关系.根据该方法利用60Co γ射线进行了浮栅ROM集成电路(AT29C256)总剂量辐照实验,研究了功耗电流和出错数量在不同γ射线剂量率辐照下的总剂量效应,以及参数失效与功能失效时间随辐射剂量率的变化关系,并利用外推实验技术预估了电路在空间低剂量率环境下的失效时间.     

辐照加固SRAM型FPGA总剂量辐射效应研究

在航天辐射环境中,电离辐射产生的辐射效应会对电子元器件性能产生影响。文章对自主研发的SRAM型FPGA芯片在60Co-γ源辐照下的总剂量辐射效应进行了研究。实验表明:(1)总剂量累积到一定程度后功耗电流线性增大,但只要功耗电流在极限范围内,FPGA仍能正常工作;(2)SRAM型FPGA在配置过程中需要瞬间大电流,故辐照后不能立即配置;(3)总剂量辐照实验时,功耗电流能直观反映器件随总剂量的变化关系,可作为判断器件失效的一个敏感参数。该研究为FPGA的设计提供了基础。     

SRAM型FPGA器件总剂量辐射损伤效应的研究

本文通过对辐照及辐照后退火时不同剂量率条件下FPGA器件的静态功耗电流进行在线实时测量,探讨了静态功耗电流随累积剂量及退火时间的变化关系,分析了辐照后常温(25℃)及高温(80℃)退火时,器件静态功耗电流迅速减小的原因。同时,移位测量了不同剂量率条件下输出波形的峰峰值、延迟时间等功能参数,讨论了峰峰值、延迟时间随累积剂量的变化关系。     

不同辐射剂量率下CMOS器件的电离辐射性能

对加固ＣＭＯＳ器件在两种辐射剂量率下进行辐照实验,研究了ＭＯＳＦＥＴ阈值电压及ＣＭＯＳ倒相器转换电压Ｖｔｒ、开门电压Ｖｉｈ、关门电压Ｖｉｌ等参数随辐射剂量及辐射剂量率的变化关系规律．对实验结果进行了分析讨论     

功率VDMOS器件低剂量率辐射损伤效应研究

研究了抗辐射加固功率VDMOS器件在不同偏置条件下的高/低剂量率辐射损伤效应,探讨了阈值电压、击穿电压、导通电阻等电参数在不同剂量率辐照时随累积剂量的变化关系.实验结果表明,此型号抗辐射加固功率VDMOS器件在高/低剂量率辐照后参数的漂移量相差不大,不具有低剂量率辐射损伤增强效应.认为可以用高剂量率辐照后高温退火的方法评估器件的总剂量辐射损伤.实验结果为该型号抗辐射加固功率VDMOS器件在航空、航天等特殊领域的应用提供了技术支持.     

Buck隔离型DC/DC变换器在高剂量率条件下的总剂量辐射损伤机理研究

对国产Buck型正激DC/DC电源变换器在高剂量率辐射条件下开展电离总剂量辐照试验。分析了DC/DC电源变换器的关键电性能参数和功能随辐照总剂量的变化情况,并对DC/DC的失效机理和失效模式进行研究。通过机理分析定位辐照敏感单元。此外,还针对DC/DC的总剂量失效阈值与辐照过程中所施加的输入电压偏置和输出电流偏置的关联关系进行分析。     

双极线性稳压器(LM317)的电离总剂量效应及剂量率的影响

对一款双极集成、三端线性稳压器LM317进行了不同偏置、不同剂量率条件下的电离辐射效应及室温退火特性研究。研究结果表明:器件输出电压、输入输出压差等敏感参数在电离辐射环境下发生了不同程度的变化,且在零偏偏置辐照下的变化比工作偏置辐照下的变化大;在零偏偏置条件,总剂量相同时低剂量率辐照下的损伤明显大于高剂量率辐照,表现出低剂量率损伤增强效应;在工作偏置条件,高剂量率辐照下的损伤大于低剂量率辐照下的损伤,但随后的退火实验中恢复到低剂量率辐照损伤水平,表现出时间相关效应。对稳压器辐射敏感参数的影响因素和不同偏置下的剂量率影响进行了分析和讨论。     

中规模CMOS电路的电离辐射效应

本文报道了国产中规模体硅CMOS电路在~(60)Coγ射线和1.5MeV电子辐照下的总剂量效应的研究结果。试验表明,器件的软失效(参数退化达到某一损伤阈值)通常在400Gy(Si),而逻辑功能的失效则发生在1000Gy(Si)以后。同时,器件的软失效与辐照偏置条件没有明显的依赖关系,但软失效的参数却依赖于偏置条件及各厂家MOS工艺的差异。     

SiGe HBT瞬时剂量率效应实验及仿真研究

锗硅异质结双极晶体管(SiGe Heterojunction Bipolar Transistor,SiGe HBT)由于其优异的温度和频率特性,在航空航天等极端环境中具有良好的使用前景,其辐射效应得到了广泛关注。针对KT9041 SiGe HBT进行了瞬时γ射线及脉冲激光辐照实验,获得其瞬时剂量率效应(Transient Dose Rate Effect,TDRE)响应。实验结果表明,SiGe HBT收集极在辐照下会产生明显的光电流脉冲,并且存在着饱和阈值的现象。此外,在脉冲激光辐照实验中还进行了SiGe HBT总剂量效应与瞬时剂量率效应的协同效应研究。发现SiGe HBT在经过总剂量辐照后其产生的光电流幅值会变大。为了分析实验中观察到的现象,应用TCAD建立了KT9041 SiGe HBT的仿真模型,并进行了瞬时γ射线辐照以及总剂量效应仿真研究。仿真发现,SiGe HBT收集极光电流出现的饱和现象是由示波器端口50 Ω匹配电阻所造成的。而总剂量效应导致的光电流幅值变大则是由于总剂量效应会在SiGe HBT收集极电极处的Si/SiO₂界面引入正电荷缺陷,正电荷缺陷产生的局部电场会对自由电子产生吸引作用,导致更多的自由电子被收集极收集,从而产生幅值更大的光电流。     

不同偏置下铁电存储器总剂量辐射损伤效应

对两款商用铁电存储器进行了钴源辐射试验,研究了不同偏置条件下铁电存储器的总剂量效应。使用了超大规模集成电路测试系统测试了铁电存储器的直流、交流、功能参数,分析了辐射敏感参数在辐射过程中的变化规律,研究了器件功能失效和参数退化的原因。研究表明,将铁电存储器置于不同的偏置条件下,铁电存储器的功能失效阈值不同,原因可能是偏置不同造成了辐射损伤的短板电路模块不同。     

0.6μm MOS器件稳态总剂量损伤效应研究

合作制备了体硅0.6μm工艺直栅和环栅不同设计结构的MOS器件,开展了稳态高剂量率电离辐射总剂量效应试验。通过对实验数据进行分析,研究当器件特征尺寸达到亚微米、深亚微米时,不同设计结构、不同辐照偏置条件对实验结果的影响。分析了器件的短沟效应、窄沟效应、DIBL增强效应,为器件设计加固提供了有益的试验数据。     

光动力作用效果的剂量学描述探讨

讨论肿瘤光动力治疗中光敏药物剂量、光剂量的描述和测量,利用光动力损伤剂量把光动力作用中光敏药物剂量、光剂量和组织氧浓度三者联系起来,分析说明定量讨论光动力作用效果的可行性和重要性,建立光动力作用效果与光敏药物剂量、光剂量、氧浓度以及组织光学参数的关联,所得到的定量关系对设计合理的光动力治疗方案有借鉴作用。     

环境温度、电离辐射剂量率对NMOSFET器件特性参数的影响

研究了辐射环境温度、辐射剂量率、退火温度和退火偏置对 CC40 0 7NMOS器件阈值电压的影响 .研究发现 ,低温 (- 30℃ )辐照感生的氧化物陷阱电荷比室温 (2 5℃ )多 ,界面态电荷比室温要少 ;受不同 γ剂量率辐射时 ,阈值电压的漂移程度不一样 ,在总剂量相同情况下 ,辐射剂量率高时 ,阈值电压的漂移量也大 ;辐照后 ,NMOS器件 10 0℃退火速度要大于 2 5℃退火速度 ,+5 V栅偏压退火情况要大于浮空偏置情况 .并对以上现象进行了分析和解释     

运算放大器电离总剂量效应研究

对某型号国产双极型双路高压运算放大器在不同偏置条件和不同剂量率条件下的电离总剂量效应进行了研究。通过对运算放大器辐照前后的电参数进行测试,计算得到增强因子,分析特殊偏置条件和低剂量率条件对运算放大器电离总剂量效应的影响。试验结果表明,偏置条件不同,运算放大器的电离总剂量效应表现出明显差异性,各管脚短接相对于正常加电工作条件是较恶劣的一种偏置条件。在0.01 rad(si)/s低剂量率条件下,运算放大器表现出潜在的低剂量率增强效应。     

高剂量辐照条件下的MOSFET总剂量辐照效应模型

报道了一种用于在高剂量辐照条件下 MOS器件抗辐照电路模拟的半经验模型 .利用该模型对 MOS器件实验结果进行了模拟 ,模型计算结果与实验吻合较好 .初步分析了高剂量条件下不同散射机制对模拟结果的影响 ,结果表明界面电荷的库仑散射是引起电子迁移率退化的主要机制     

CMOS器件的x光总剂量效应

主要介绍了塑料封装和柯伐盖封装的 CMOS器件 ,在不同情况的 x射线辐照下 ,其辐照敏感参数阈值电压随总剂量的变化关系。将 x射线辐照的结果与 60 Co辐照的结果比较得出 ,x射线辐照对器件损伤严重。同时 ,探讨了柯伐盖封装器件的剂量增强效应。     

双极晶体管中子辐照实验研究

利用中子辐照拉长线静态测试方法对15种硅双极晶体管进行了中子辐照损伤的实验研究;给出了这些晶体管电流增益与中子注量的关系;估算了损伤常数,测试或推算出损伤阈φ0.5;讨论了拉长线静态测试的退火效应、测试电流大小及伴生γ射线对测试结果的影响;对不同种类的晶体管抗中子辐照性能进行了简单的比较。     

PMOS剂量计对60Co和10 keV光子的剂量响应差异

针对P型金属氧化物半导体(PMOS)剂量计对⁶⁰Co和10 keV光子的剂量响应差异问题,本文对400 nm-PMOS剂量计进行了不同栅压条件下⁶⁰Co γ射线和10 keV X射线的对比辐照试验,并通过中带电压法和电荷泵法分离氧化物陷阱电荷和界面态陷阱电荷的影响,发现PMOS对10 keV光子的响应明显低于⁶⁰Co γ射线,其中主要的差异来自氧化物陷阱电荷,退火的差异表示不同射线辐照下的陷阱电荷竞争机制不同,不同的分析方法也带来一定差异。通过使用剂量因子和电荷产额修正,减小了剂量响应的差异,同时对响应的微观物理机制进行了解释。通过有效剂量修正和电荷产额修正可以很大程度上减小不同能量的剂量响应差异,为PMOS的低能光子辐射环境应用提供了参考。     

Method of simulation of low dose rate for total dose effect in 0.18 μm CMOS technology

Three methods for simulating low dose rate irradiation are presented and experimentally verified by using 0.18 μm CMOS transistors.The results show that it is the best way to use a series of high dose rate irradiations, with 100 °C annealing steps in-between irradiation steps, to simulate a continuous low dose rate irradiation.This approach can reduce the low dose rate testing time by as much as a factor of 45 with respect to the actual 0.5 rad（Si）/s dose rate irradiation.The procedure also provides detailed information on the behavior of the test devices in a low dose rate environment.     

0.18μm CMOS器件低剂量率辐照模拟方法研究

本文研究了三种低剂量率效应的模拟方法,并利用0.18μm CMOS工艺晶体管进行了实验验证,研究结果表明,用一系列高剂量率辐照样品,两次辐照之间经100oC退火的方法在模拟连续的低剂量率辐照是最好的。该方法节约时间是很可观的,能够减少0.5rad(Si)/s低剂量率实验时间达45倍,而且提供了在低剂量率辐照下器件的详细信息。