CMOS图像传感器辐照损伤效应仿真模拟研究进展

CMOS图像传感器(CIS)工作在空间辐射或核辐射环境中遭受的辐照损伤问题备受关注。对CIS辐照损伤效应进行仿真模拟研究有助于深入揭示辐照损伤机理,进而开展抗辐射加固设计,有效提升CIS抗辐照能力。文章通过梳理国内外开展CIS辐照损伤效应仿真模拟研究方面的进展情况,结合课题组已开展的电子元器件辐照效应仿真模拟和实验研究基础,从CIS器件建模、时序驱动电路建模、辐照损伤效应建模、仿真模拟结果校验等方面探讨了CIS辐照损伤效应的仿真模拟方法,分析总结了当前CIS辐照效应仿真模拟研究中亟待解决的关键技术问题。     

石墨烯及石墨烯场效应管的辐照效应研究进展

石墨烯由于高迁移率、高导热性、柔韧性好和机械强度高等优异性能使其成为构筑新型纳米电子器件的重要材料,已成为电子信息、生物医学、显示等领域的研究热点。当石墨烯材料及其电子器件放置于含有辐照因素的场景中时,会因为与高能光子和带电粒子等相互作用而改变晶格结构或积累电荷,使石墨烯材料及电子器件的性能发生变化。本文主要综述了典型辐照因素对石墨烯及器件的主要效应及研究进展,旨在总结不同辐照在石墨烯及其电子器件中引发的物理效应,归纳其微观-宏观性质变化,为加深石墨烯材料及器件的辐照效应的理解,推动其在辐照场景中的实际应用奠定基础。     

中红外4 μm波长下MgF2晶体脊形光波导的制备及特性研究（特邀）

为了研究离子与中红外晶体相互作用的机理,探索中红外晶体光波导的制备和性能,采用离子辐照技术结合精密金刚石刀切割,在MgF₂晶体材料中制备了深度17.5 μm、宽度14 μm的脊形光波导。采用SRIM软件模拟了C5+离子辐照MgF₂晶体的电子能量损伤和核能量损伤的过程,分析了波导的形成机理;模拟了波导的折射率变化,并对波导的近场模式进行了实验测量和理论模拟;采用热退火处理来降低波导的传输损耗,将传输损耗降低为0.4 dB/cm;微拉曼光谱证明离子辐照过程并未对MgF₂晶体波导区造成较大的晶格损伤。该工作表明,离子辐照技术结合划片机精密切割是一种十分成熟的脊形波导制备手段,制备的MgF₂晶体脊形光波导在中红外集成光学和光通讯领域具有广泛的应用前景。     

微波辐照法制备PVC-g-DAP聚合物及其结构与性能表征

采用微波辐照法制备了以聚氯乙烯(PVC)为骨架,邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为支链的接枝聚合物PVC-g-DAP。通过红外光谱、差示扫描量热分析对聚合物的结构进行了表征,同时对聚合物的流变性能、耐热性和力学性能进行了测试分析。结果表明,DAP在微波辐照下成功接枝到PVC大分子链上,PVC-g-DAP聚合物只有1个Tg,且略高于PVC。PVC-g-DAP聚合物的流变性能较PVC有大幅度改善,同时力学性能、耐热性得到提升。     

电子束辐照对尼龙66纤维结构和力学性能的影响

研究了室温空气条件下电子束辐照剂量(范围0~1000 k Gy)对尼龙66纤维结构和力学性能的影响。利用广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电镜以及YG065型织物强力仪等测试方法研究了不同辐照剂量尼龙66的特性黏数、晶型结构、取向度、结晶和熔融行为,以及表面形貌和力学性能。研究结果表明,在设置的辐照剂量范围内,随着剂量的增加,纤维原有的晶型结构不变,但是,伴随辐照诱导非晶区分子链的重排,纤维的结晶度提高,取向有所改善,而结晶和熔融温度向低温偏移,熔融峰出现宽化。说明辐照主要导致尼龙66分子链氧化降解,降低其热稳定性,在电子束的撞击下,纤维表面产生了微裂纹,增加了应力集中,破坏了纤维的力学性能。     

微波辐照聚合物及其复合材料应用的研究进展

介绍了微波辐照作用机理,综述了近年来聚合物及其复合材料的微波固化研究进展,着重讨论了环氧树脂及其复合材料微波固化与热固化作用的对比、影响微波固化速率的因素以及微波固化对材料结构、性能的影响,简要介绍了其他聚合物及其复合材料的微波辐照固化研究,最后探讨了微波辐照技术未来的发展趋势。     

辐照损伤对反应堆压力容器钢硬度的影响

通过监测反应堆压力容器钢服役过程中硬度的变化来表征其辐照损伤程度的方法日益引起研究界的关注。介绍了国内外在反应堆压力容器钢辐照脆化过程中硬度变化规律领域所开展的研究工作,并讨论了目前所取得的研究成果与存在的不足。最后提出了通过探索反应堆压力容器在服役时力学性能、硬度之间的潜在关联,以此为基础形成准无损评估技术,可为反应堆压力容器辐照监督提供一条新的思路。最后指出了对国产反应堆压力容器钢尽快开展辐照硬化研究工作的必要性与重要性。     

耳片型材试样的孔边激光辐照及Nf—Q曲线

对某机型机身框与地板梁接接头的ＬＹ１２ＣＡ型材试样的中心孔进行了激光辐照处理,产作了疲劳对比实验,还对疲劳寿命Ｎｆ与激光辐照的比能量Ｑ值进行了研究。     

可靠性技术在星载计算机设计中的应用

结合星载计算机的开发,从FMECA、抗辐照设计、ESD防护、结构力学设计与分析、热设计与分析、可靠性预计等方面阐述了星载计算机设计过程中的可靠性设计与分析方法。