双极电压比较器低剂量率辐照损伤增强效应的变温辐照加速评估方法

对3款同种型号不同公司生产的双极电压比较器进行了高、低剂量率及变温辐照的⁶⁰Co γ辐照实验。结果表明：偏置电流和电源电流为双极电压比较器辐射敏感参数,失调电压仅在工作偏置条件下为辐射敏感参数;由于工艺不同,不同公司的双极电压比较器存在辐射响应差异,而同一公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的辐照损伤趋势亦不同;变温辐照加速评估方法不仅可鉴别上述不同公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的剂量率效应,而且能很好地模拟和保守地评估其低剂量率下的辐照损伤。     

线性稳压器不同偏置下电离总剂量及剂量率效应

为对工作在空间电离环境中稳压器的电离总剂量及剂量率效应进行研究,选择一种常用的低压差线性稳压器进行了不同偏置的高低剂量率的电离辐照和退火实验。结合电路特征和电离辐射效应,对线性稳压器产生蜕变的原因进行分析。结果显示,器件输出电压、线性调整率、负载调整率等关键参数在电离辐射环境下发生不同程度变化。在零偏条件下,低剂量率（LDR）下损伤明显大于高剂量率（HDR）条件,表现出低剂量率损伤增强效应;而在工作偏置条件下,高剂量率辐照损伤大于低剂量率的,退火实验中,发生损伤恢复现象,表现为时间相关效应。在整个辐照和退火过程中,零偏置损伤比工作偏置损伤大。     

双极晶体管不同剂量率的辐射效应和退火特性

不同类型和型号的国产及进口双极晶体管的不同剂量率的辐照效应及退火特性进行了研究。结果表明：在辐照的剂量率范围内,无论是国产还是进口的双极晶体管,都有明显的低剂量率辐照损伤增强现象,且NPN管比PNP管的明显。文中对引起双极器件辐照损伤差异的机理进行了探讨。     

剂量率对MOS器件总剂量辐射性能的影响

对3种MOS器件在不同模拟源的两种辐照剂量率下进行辐照实验,研究了MOSFET阈值电压随辐射剂量及剂量率的变化关系。对实验结果进行了分析讨论。试验表明：在相同辐射剂量下,低剂量率辐照损伤比高剂量率大。     

不同60Coγ剂量率下10位双极D/A转换器的总剂量效应

为探索电离辐射对数模混合电路的影响,对国产10位双极D/A转换器在60Coγ射线不同剂量率辐照下的电离辐射效应及退火特性进行研究。结果表明：D/A转换器对辐照剂量率十分敏感,在大剂量率辐照时,电路功能正常,各功能参数变化较小;在低剂量率辐照下,各参数变化显著,电路功能出现异常,表现出明显的低剂量率损伤增强效应。最后,结合空间电荷模型对其电离辐射损伤机理进行了初步探讨。     

双极线性稳压器中子辐射位移效应研究

双极线性稳压器广泛应用于空间设备,中子辐射效应不容忽视。对国产双极线性稳压器在不同负载偏置下的中子辐射效应开展研究。试验过程中发现,负载越大,位移损伤效应越明显。试验后通过加载不同负载的详细在线测试发现,不同偏置下的输出电压差异是由于负载的不同引起的。辐照偏置对双极线性稳压器的位移损伤无显著影响,但中子位移效应导致了双极线性稳压器的带载能力严重降低,使其失去负载调整能力。因此,在工程评估时,应结合应用需求,选择合理的负载进行评估。     

双极晶体管的高温变剂量率辐照效应

研究了双极晶体管的变剂量率电离辐射损伤,发现从高到低的变剂量率辐照更有利于低剂量率辐射损伤增强效应的加速评估.     

双极晶体管总剂量辐射失效概率

对三种双极晶体管3DG4C、3DG6D和3DK9D(每种100只)作了失效概率P_F和γ总剂量D关系的研究。辐射实验表明,用Weibull分布可以较好地描述P_F和D的关系。取h(D)/h(O)=80％、70％、50％为器件失效判据,实验结果表明,失效分布曲线取决于失效判据。3DG6D的P_F～D曲线由两种斜率的直线组成,这意味着样品组中存在着不同工艺的器件。失效分布曲线斜率揭示了器件抗总剂量特性的均匀度。它可用来作为器件加固工艺的质量监督。当将P_F～D直线外推到低P_F区时,有些器件失效概率为0.1％和0.01％的失效总剂量仅为几十Gy。     

双极晶体管总剂量辐射失效概率

对三种双极晶体管3DK9D,3DG6D和3DG4C(每种100只)作了失效概率PF与γ总剂量D关系的研究。辐射实验表明,用Weibull分布可以较好地描述PF和D的关系。取hFE(D)/hFE(O)=80%,70%,50％为器件失效判据,实验结果表明,失效分布曲线取决于失效判据。3DG6D的PF-D曲线由两种斜率的直线组成,这意味着样品组中存在着不同工艺的器件。失效分布曲线斜率揭示了器件抗总剂量特性的均匀度,它可以用来作为器件加固工艺的质量监督。当将PF-D直线外推到低PF区时,有些器件失效概率为0.1％和0.01％的失效总剂量仅为几十戈瑞(Gy(Si))。     

12位LC2MOS工艺数模转换器总剂量电离辐射效应

为了研究数模转换器在电离辐射环境中的可靠性,选取12位LC₂MOS工艺的数模转换器作为研究对象,使用⁶⁰Co γ射线源对其进行了不同剂量率、不同偏置条件下的总剂量电离辐射效应研究。试验结果表明,LC₂MOS工艺的数模转换器对辐射剂量率非常敏感,高剂量率条件下的辐射损伤较低剂量率条件下的更为显著;不同偏置条件下,其辐射损伤程度也有很大不同,正常工作偏置下的数模转换器辐射损伤较非工作偏置的辐射损伤更为明显。     

变温辐照对双极电压比较器LM2903在不同偏置状态下的单粒子瞬态影响

利用变温辐照方法模拟了低剂量率辐照,研究了双极电压比较器LM2903的电离总剂量（TID）-单粒子瞬态（SET）的协同效应。结果表明,高电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有抑制作用;低电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有促进作用。电离辐照诱发的界面态缺陷电荷是TID-SET协同效应产生的根本原因,电压比较器的输出级结构导致了偏置状态对TID-SET协同效应的不同影响。     

AlteraSRAM型现场可编程门阵列总剂量辐射效应

通过比较不同模块的输出波形、不同源程序的功耗电流以及输出端口的高、低电平随总剂量的变化关系,研究了AlteraSRAM型现场可编程门阵列（FPGA）器件在⁶⁰Coγ源辐照下的总剂量辐射效应。实验结果表明：器件的功能和功耗电流随总剂量的变化不同;不同模块随总剂量的变化关系相似,不同源程序的功耗电流随总剂量的变化趋势一致;总剂量辐照实验时功耗电流可作为判断器件失效的1个敏感参数。     

NAND型Flash存储器总剂量效应实验研究

针对镁光公司的4种NAND型Flash存储器,开展了不同辐照偏置下的总剂量效应实验及不同工艺尺寸器件的静态加电辐照实验。实验结果表明,器件在静态加电和动态辐照偏置下的总剂量效应相似,而与不加电辐照偏置下的总剂量效应不同。不同工艺尺寸器件的敏感参数有相同的变化趋势,由于受其他因素的综合影响,各敏感参数并不随工艺尺寸单调变化。     

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。     

多类图像传感器模组电离辐射损伤对比研究

为选择能用于γ射线辐照环境且最具有加固潜力的图像传感器模组,对比分析了7类传感器模组辐照前后实时采集明、暗图像的参数,研究了不同类型的模拟图像传感器模组及数字图像传感器模组的抗辐射性能,并讨论了辐射损伤机理。实验结果表明：γ射线对图像传感器模组的损伤及干扰程度与模组类型、图像传感器制作工艺、辐照剂量率及总剂量相关;剂量率造成的干扰与剂量率并非呈单纯的线性关系;镜头透镜的透光率随累积剂量的增大而下降;入射γ射线对采集画面质量的干扰与环境光线强度相关,较弱的真实信号更易被入射光子引入的噪声淹没。以上结果提示,入射γ射线对图像传感器的损伤及干扰主要是由各像素单元内暗电流以及正向脉冲颗粒噪声引起的。经实验分析,采用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的数字摄像机更适用于γ射线辐射环境中的实时监测,但仍需通过加固手段提高其在辐射环境中工作的可靠性和使用寿命。     

不同偏置下电流反馈运算放大器的电离辐射效应

在不同偏置条件下,对基于互补双极工艺生产的电流反馈运算放大器（CFA）进行了高低剂量率下的电离辐射效应研究。研究发现,在不同偏置条件下,器件损伤差异明显。在零偏条件下,器件在低剂量率下损伤显著增强,表现为低剂量率损伤增强效应（ELDRS）;在小工作电压下辐照时,器件损伤较小,且不同剂量率之间损伤差异不明显;而在大工作电压下辐照时,器件在高剂量率下的损伤明显大于低剂量率下的损伤,在随后的室温退火中,又恢复到与低剂量率损伤相当的程度,表现为时间相关效应。结果表明,双极器件是否具有ELDRS效应与实验偏置条件有重要关系。