静态随机存储器抗总剂量辐射性能筛选在线测试系统

研制了一套SRAM总剂量辐射效应在线测试系统,该系统可同时对多个SRAM器件进行总剂量辐照效应在线测试,获得在γ辐照环境中静态功耗电流和出错数随总剂量的变化关系。进行了实际的SRAM器件辐照试验,测量得到了不同批次参数辐射响应的差异,并分析SRAM静态功耗电流和出错数受γ辐照的损伤机理。     

PNP输入双极运算放大器的辐射效应

对PNP输入双极运算放大器进行了不同偏置条件和不同剂量率下电离辐照实验。结果表明,高剂量率辐照时,正偏置条件下的偏置电流变化稍大于零偏置;低剂量率辐照时,正偏置下的偏置电流变化小于零偏置。两种PNP输入双极运算放大器均表现出明显的低剂量率辐照损伤增强（ELDRS）效应,且在零偏置下的低剂量率辐照损伤增强效应更显著。     

星载DC-DC电源转换器总剂量辐射损伤效应研究

对低功率、双输出型DC-DC电源转换器⁶⁰Coγ辐照后的总剂量辐射损伤及辐照后退火效应进行研究。探讨了器件在不同负载、不同输入电压条件下输入电流I_in、正路/负路输出电压V_out、正路输出电流I_out、抑制模式下的输入电流I_inhibit等参数随总剂量、退火时间的变化关系。实验结果表明：虽然同为小功率器件（DVHF2812DF与DVTR2815DF）,但抗总剂量辐射能力有所差异,这与以往结果不同;由于氧化物正电荷的累积,在追加辐照时器件参数发生很大变化;满功率负载条件下器件的电参数随总剂量变化明显;抑制模式下输入电流可作为一评估器件抗辐射能力的敏感参数。     

东方百合组培芽增殖阶段60Coγ射线辐射效应研究

采用⁶⁰Coγ射线辐照东方百合鳞片,组培后以其诱导的不定芽进行增殖培养,对芽3次增殖过程中的辐射效应进行研究。试验结果表明,辐照明显影响芽的增殖,但随增殖次数的增加,芽增殖数和芽增殖率受辐照因素的影响明显降低。在第1次增殖期,辐照对芽增殖的影响表现为抑制作用,这种现象在高剂量辐照时表现得更加明显;在第3次增殖期,辐照对芽增殖的抑制作用已消失,但芽的生理状态仍处于损伤修复作用的末期。辐照剂量对不同培养基上接种不同部位鳞片产生的不定芽蛋白质、MDA含量有不同影响。     

不同偏置条件下NPN双极晶体管的电离辐照效应

对NPN双极晶体管进行了不同剂量率、不同偏置条件下的电离辐射实验。研究结果表明：同一剂量率辐照时,无论是低剂量率还是高剂量率,辐照损伤均是基-射结反向偏置时最大,零偏置次之,正偏置最小。NPN双极晶体管在3种偏置下均可观察到明显的低剂量率辐照损伤增强（ELDRS）效应,且偏置条件对ELDRS效应很明显,表现为基-射结正向偏置ELDRS效应最为显著,零偏次之,反向偏置最次。对出现这一实验结果的机理进行了探讨。     

变温辐照加速评估方法在不同工艺的NPN双极晶体管上的应用

对6种不同工艺的NPN双极晶体管进行了高、低剂量率及变温辐照的~(60)Coγ辐照实验。结果显示,6种工艺的NPN双极晶体管均有显著的低剂量率辐照损伤增强效应。而变温辐照损伤不仅明显高于室温高剂量率的辐照损伤,且能很好地模拟并保守地评估不同工艺的NPN双极晶体管低剂量率的辐照损伤。对实验现象的机理进行了分析。     

不同偏置条件的10位CMOS模数转换器的辐射效应

对10位CMOSADC7910在不同偏置条件下的电离辐射效应及退火特性进行了研究。结果表明:模数混合电路在不同偏置条件下的电离辐照响应有很大的差异。与加电偏置相比,零偏下0.25Gy/s(Si)剂量率辐照时的辐射损伤更严重。并对其损伤机理进行了初步探讨。     

PDSOI CMOS SRAM总剂量辐射及退火效应的研究

通过对PDSOI CMOS静态随机存储器(SRAM)在静态偏置条件下器件功耗电流和功能错误数随辐射总剂量、退火时间的变化规律,以及不同温度(25℃和100℃)条件的退火行为进行研究,探讨了SOI工艺SRAM的总剂量辐射损伤机制及辐照环境中功耗电流变化与器件功能之间的相关性,为进一步深入研究大规模SOI集成电路的抗总剂量...     

不同偏置下CMOS SRAM辐射损伤效应

通过对CMOS SRAM器件在7种不同的偏置条件(包括静态偏置和动态读写偏置)下进行电离辐射总剂量效应的研究,获得了不同偏置条件下SRAM器件功耗电流和功能出错数随累积剂量的响应关系。实验结果表明偏置条件对SRAM器件辐射损伤情况有较大影响,相对5种静态偏置,动态读写偏置所受辐射损伤较不敏感,其功能失效阈值也较大;SRAM总剂量效应存在印记现象,辐照时器件存储状态对辐照损伤有一定影响。     

不同基区掺杂浓度NPN双极晶体管电离辐照效应

对相同工艺制作但基区掺杂浓度不同的国产NPN双极晶体管,在不同剂量率条件下进行60Coγ辐照效应和退火特性研究。结果显示,晶体管基区掺杂浓度不同,对高、低剂量率的辐照响应也不相同,低基区掺杂浓度的晶体管辐照损伤明显高于高基区掺杂浓度的晶体管。     

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。     

大功率脉冲磁场电源系统

描述了中国环流器2号A(HL-2A)装置磁场电源系统,介绍了电源的控制系统和实验结果。磁场电源总脉冲容量近250 MVA,一次放电脉冲释能1 300 MJ,其中单套电源的最高直流电压为3510 V,最大电流为45 kA,均以脉冲方式运行,脉冲时间5 s,重复周期10 min。电源主回路主要由飞轮脉冲发电机、晶闸管变流设备、硅整流器等组成。采用了硅整流器直接并联、电流平衡、恒角移相控制、整流器全关断检测、先进的监控和脉冲高压强流检测等技术措施。实验表明,磁场电源的性能指标能够满足装置实验的要求。     

静态随机存储器总剂量辐射及退火效应研究

通过比较1Mbit商用静态随机存储器（SRAM）在6种不同偏置条件下器件参数（静态和动态功耗电流）和功能参数（错误数）随辐射总剂量、退火时间的变化规律,研究了不同工作状态对辐射损伤的影响,以及不同偏置和温度（25℃和100℃）条件下的退火机制。结果表明：不同偏置对器件参数和功能退化及退火恢复有较大影响;静态和动态功耗电流为器件的敏感参数,在静态偏置条件下器件的辐射损伤最严重。     

Gamma Radiation Induced Degradation of Operating Quantum Dot Lasers

The degradation of quantum dot lasers (QDLs) due to 1.17 and 1.22 MeV gamma radiation is characterized by changes in threshold current, external slope efficiency and light output. Both operating and non-operating lasers were exposed to a Co-60 source, providing gamma radiation at a dose rate of 0.4 kGy/hr to a total absorbed dose of 1.6 MGy. Degradation rates of exposed, non-operating QDLs were found to be more rapid than for operating QDLs during exposure, suggesting competition between radiation damage effects and annealing effects induced by operation. This is supported by annealing effects exhibited by unexposed, operating lasers resulting in increases in slope efficiency and light output. Differential output power comparisons indicate that degradation is predominately due to changes in current injection efficiency and not increases in non-radiative recombination in the active region.     

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。     

PIN硅光电二极管用于γ射线探测的试验研究

在X、γ射线的剂量或剂量率测量场合,常用到PIN硅光电二极管.比起传统的电离室等,它有体积小、灵敏度高、成本低、不需要高压等优点;与计数管、闪烁探测器相比,其电流输出的特性可以避免脉冲场下的死时间问题.但大剂量照射造成的辐射损伤是影响其性能的最大因素.以XRB100s-CB380为例,通过试验研究了PIN硅光电二极管的特性,包括灵敏度、偏压影响、温度补偿、辐射损伤及退火等,并简单介绍了实际应用中对输出电流信号的处理方法.     

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。     

碳化硅VDMOS的静态和动态辐射损伤及其比较

对总剂量辐射环境下不同偏置状态的碳化硅功率场效应管（SiC VDMOS）的动态特性进行了相关研究。在比较3种偏置状态下60Co γ射线辐照对于SiC VDMOS器件阈值电压和开关特性影响的基础上,进行了室温退火试验。结果表明,随60Co γ射线辐照剂量的增加,氧化层积累陷阱电荷,导致静态特性中阈值电压降低。同时器件动态特性中开启时间略微缩短,关断时间骤增,开关损耗增大。器件受辐照后耗尽层厚度和阈值电压发生的变化是其开启和关断响应差异性退化的主要原因。     

Radiation-hard design for SOI MOS inverters

The total-dose hardness of MOS integrated circuits is usually improved by increasing the hardness of the individual transistors. In this paper, we propose circuit design techniques that can further decrease the sensitivity of cells to radiation dose. This concept is applied to simple cells (inverters) produced in both thin-film SOI and gate-all-around technologies