半导体器件辐射效应研究

在回顾半导体器件辐射效应取得丰富研究成果的基础上,介绍近年来半导体辐射效应研究的一些动向,其中包括航空及地面环境的单粒子效应、综合辐射环境下的辐射效应、化合物半导体器件的单粒子效应、光电器件的辐射效应、功率半导体器件的辐射效应、绝缘体上硅(SOI)CMOS集成电路的辐射效应及混合信号电路辐射加固设计技术,给出了一些典型的研究结果,并指出在这些效应方面应该继续研究的方向。     

基于DSP的1553B芯片单粒子效应监测平台设计

空间辐射会导致电子设备中的半导体器件发生单粒子效应(SEE),使半导体器件工作异常,进而导致设备发生故障,因此研究器件的单粒子效应在航天领域极其重要。JBU61580是中科芯(58所)公司,研制的一款1553B总线终端接口芯片。文中介绍了基于CMDSPF2812芯片进行的JBU61580芯片单粒子效应监测平台的研究与设计。     

MOS器件及电路的总剂量辐射效应测试技术

介绍了半导体器件与电路的总剂量辐射效应及其测试技术,主要分析了MOS器件的效应机理、总剂量效应试验模拟源以及各种模拟源辐射环境的测量方法,最后给出了部分实验结果,并对其进行了讨论。     

半导体器件的预辐射技术

本文介绍一种半导体器件预辐射技术,这种技术可将半导体器件的辐射损伤消除,使器件的性能参数恢复到辐射前的水平。这种技术被应用于半导体器件加固保证的筛选和被辐射器件性能衰降的精确预测,是加固半导体器件研制生产中的一种早期技术,但目前也有现实意义。     

SiC功率半导体器件的优势及发展前景

本文在介绍Si功率半导体器件的发展历程及限制的基础上,结合具体器件介绍SiC功率半导体器件的优势,最后介绍SiC功率半导体器件的发展现状及前景。     

功率VDMOS器件抗SEB/SEGR技术研究进展

针对功率VDMOS器件抗单粒子辐射加固技术在空间辐射环境下的要求,从重粒子对VDMOS器件的辐射机理及作用过程出发,归纳出功率VDMOS器件抗单粒子辐射加固的三类技术:屏蔽技术、复合技术和增强技术。综述了国内外功率VDMOS器件这三类抗单粒子辐射加固技术的研究进展,为半导体器件抗单粒子辐射加固技术研究提供了参考。     

半导体材料辐射效应的表征与分析

在辐射环境中,电子系统常用的半导体器件及电路会出现不同程度的性能退化,甚至发生失效.其根本原因来源于辐射致组成半导体器件的材料内部缺陷的产生和积累.表征和分析辐射致材料内部缺陷的种类、浓度、分布等信息,是半导体材料辐射效应研究的重要内容.从辐射致缺陷微观形貌、结构特征,及其引起的宏观电效应三方面,归纳总结了几种重要的半导体材料辐射效应的表征和分析方法,分析了每种方法的优缺点及适用范围,并指出半导体材料辐射效应表征与分析技术发展的方向,可为电子器件、半导体材料辐射效应领域的研究人员提供参考.     

Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体器件的空间应用可靠性

论述了Ⅲ/Ⅴ半导体器件在空间系统应用中的可靠性和质量鉴定方法。讨论了空间应用中该类器件常见的失效机制、辐射效应以及其它与高可靠性空间应用中相关的可靠性鉴定技术方法。     

半导体微波能源

所谓微波能源,是指将直流功率变换为微波功率的装置.到目前为止,实际可用的、能够产生微波功率的半导体器件有五种,它们是晶体管振荡器和放大器,变抗二极管(包括变容二极管和阶跃恢复二极管)倍频器,隧道二极管振荡器,Gunn效应器件,雪崩渡越时间二极管(或称Read二极管).本文介绍这些半导体器件作为微波源的工作原理和发展状况.其中,隧道     

基于泊松过程的半导体激光器空间辐射效应研究

针对始终处于加电状态工作模式的半导体激光器,通过分析单个粒子对器件的辐射过程,将空间辐射效应离散的描述为所有单粒子造成辐射效应的累积。考虑到粒子到达服从泊松过程的特点,建立了半导体激光器空间辐射效应性能退化模型。推导了器件可靠度函数以及平均故障前时间的表达式。对InGaAs多量子阱激光二极管在高轨空间辐射环境中的性能退化过程进行了仿真,得到了器件的光功率退化曲线。结果表明光功率退化量与辐射时间近似成正比例关系。由此提出了同时考虑辐射与退火效应条件下,器件的光功率退化速率,通过拟合得出该速率与空间辐射平均剂量率成正比。获得了半导体激光器的可靠度曲线,进而计算了器件的平均故障前时间。     

SiC电力电子器件研究现状及新进展

由于硅材料本身的限制,传统硅电力电子器件性能已经接近其极限,碳化硅(SiC)器件的高功率、高效率、耐高温、抗辐照等优势逐渐突显,成为电力电子器件一个新的发展方向.综述了SiC材料、SiC电力电子器件、SiC模块及关键工艺的研究现状,重点从材料、器件结构、制备工艺等方面阐述了SiC二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结晶型场效应晶体管(JFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)及模块的研究进展.概述了SiC材料、SiC电力电子器件及模块的商品化情况,最后对SiC材料及器件的发展趋势进行了展望.     

三代半导体功率器件的特点与应用分析

以S i双极型功率晶体管为代表的第一代半导体功率器件和以GaAs场效应晶体管为代表的第二代半导体功率器件为雷达发射机的大规模固态化和可靠性提高做出了贡献。近年来以S iC场效应功率晶体管和GaN高电子迁移率功率晶体管为代表的第三代半导体--宽禁带半导体功率器件具有击穿电压高、功率密度高、输出功率高、工作效率高、工作频率高、瞬时带宽宽、适合在高温环境下工作和抗辐射能力强等优点。人们寄希望于宽禁带半导体功率器件来解决第一代、第二代功率器件的输出功率低、效率低和工作频率有局限性以至于无法满足现代雷达、电子对抗和通信等电子装备需求等方面的问题。文中简要介绍了半导体功率器件的发展背景、发展过程、分类、特点、应用、主要性能参数和几种常用的半导体功率器件;重点叙述了宽禁带半导体功率器件的特点、优势、研究进展和工程应用;对宽禁带半导体功率器件在新一代雷达中的应用前景和要求进行了探讨。     

微电子器件的抗辐射加固技术

对各类微电子材料的抗辐射特性进行了分析 ,对 Si双极器件和 Si CMOS器件、 Ga As微波功率器件、新兴光电器件—— VCSEL、 LED以及 MEMS的抗辐射加固技术进行了探讨 ,对几种空间单粒子效应 (SEE)进行了研究     

新型功率半导体器件发展之我见

新型功率半导体器件既具有广阔的市场需求,又与风电、光伏、有轨交通等新兴产业密不可分,具有节能、节材、环保等效益,对促进可持续发展有重要意义。宽禁带半导体是功率器件实现飞跃的突破口,将引领功率器件发展的新时代。     

器件尺寸对MOS器件辐照效应的影响

随着MOS器件的尺寸越做越小,其辐照效应也随即发生改变,对于小尺寸器件的辐照效应研究也就占据了一个非常重要的位置.对一些器件几何尺寸的辐照效应影响进行了综述.     

电力半导体器件在汽车工业中的应用

阐述了电力半导体器件与汽车工业的关系、在电动汽车中的应用及其在未来的汽车电子化中不可低估的作用。     

新型半导体功率器件在现代雷达中的应用研究(Ⅰ)

目前第一代半导体功率器件的制造技术和应用技术已趋于成熟,S波段及以下波段功率器件的输出功率、工作效率和可靠性指标都已达到相当高的水平。近年来第二代半导体功率器件的制造技术和应用技术发展迅速,S波段、C波段和X波段的器件已经形成了一定的系列化商品。但是面对现代雷达等新一代电子装备的需求,半导体功率器件在高功率、高效率和高频率等方面与真空管器件相比仍逊色许多,Si和GaAs功率器件的输出功率工作频率短期内不大可能有大的提高,而第三代半导体功率器件——宽禁带半导体器件固有的宽禁带、高击穿场强和良好的热稳定性等特性,决定了其可以输出更高功率、工作在更高频率、具有更高效率,并可更好地满足现代雷达的要求。     

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200h）处于一定的高温（120℃）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IC的静态漏电流估计不足可导致器伯提前失效。     

辐射效应对半导体器件的影响及加固技术

与其他半导体器件相比,CMOS集成电路具有功耗小、噪声容限大等优点,对于对重量、体积、能源消耗都有严格要求的卫星和宇宙飞船来说,CMOS集成电路是优先选择的器件种类。随着半导体器件的等比例缩小,辐射效应对器件的影响也在跟着变化。这些影响包括:栅氧化层厚度、栅长的减小、横向非均匀损伤、栅感应漏电流等方面。对于微电子器件的抗辐射加固,文章就微电子器件的应用场合、辐射环境的辐射因素和强度等,从微电子器件的制作材料、电路设计、器件结构、工艺等多方面进行加固考虑,针对各种应用环境提出加固方案。