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。     

半导体器件辐射效应及抗辐射加固

随着空间技术、核技术和战略武器技术的发展,各种电子设备已经广泛用于人造卫星、宇宙飞船、运载火箭、远程导弹和核武器控制系统中。构成电子设备的电子元器件不可避免地要处于空间辐射和核辐射等强辐射应用环境之中,辐射作用会对元器件性能造成不同程度的破坏,进而使整个电子设备发生故障。介绍了微电子器件应用中可能遇到的两类辐射环境,着重分析了辐射对半导体材料与器件的作用机理和不同类型器件的辐射诱生失效模式,分别介绍了对双极型器件和MOS器件进行辐射加固的主要方法。     

星用微电子器件辐射效应及加固途径分析

在介绍卫星天然辐射环境和人工核爆辐射环境的基础上，着重分析应用于卫星电子系统中的微电子器件的辐射效应，包括电离辐射效应、瞬态辐射效应和中子辐射效应，并归纳出各种器件抗辐射加固的主要途径和具体方法。涉及的器件包括：ＣＭＯＳ／体硅电路，ＣＭＯＳ／ＳＯＳ电路，ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ及其电路，电荷耦合器件等。     

星用微电子器件辐射效应及加固途径分析

在介绍卫星天然辐射环境和人工核爆辐射环境的基础上，着重分析应用于卫星电子系统中的微电子器件的辐射效应，包括电离辐射效应，瞬态辐射效应和中子辐射效应，并归纳出各种器件抗辐射加固的主要途径和具体方法，涉及的器件包括：ＣＭＯＳ／体硅电路，ＣＭＯＳ／ＳＯＳ电路，ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ及其电路，电荷耦合器件等。     

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。     

空间辐射环境与光器件抗辐射加固技术

介绍了空间辐射环境以及空间辐射对光器件的影响。概述了航天用光器件（光纤、激光器、光探测器和光纤陀螺等）抗辐射加固技术及其进展。     

双极模拟集成电路抗辐射加固技术跟踪

介绍了国外硅双极模拟集成电路抗辐射加固技术的发展动态和γ射线、中子、高能重离子对双极模拟集成电路的辐射效应及其电路结构器件结构、工艺控制等关键加固技术。以极模拟集成电路的辐射损伤阈值。     

空间辐射环境与光器件抗辐射加固技术进展

随着光器件在空间环境和辐射环境中的广泛应用,在国际上对光器件抗辐射性能的研究越来越多。为了提高光器件的抗辐射性能,满足空间应用的各种需要,文章介绍了空间辐射环境,空间辐射对光器件的影响和辐射损伤机理,主要是光纤、激光器、光探测器、光纤陀螺的辐射效应和损伤机理。同时,概述了航天用光器件的抗辐射加固技术及其最新进展。通过采用抗辐射加固技术,大大提高了空间应用的超辐射发光二极管（SLD）、超荧光光纤（SFS）光源、1310nm波长的InGaAsP／InP半导体激光器、电荷耦合器件（CCD）、互补性金属氧化物半导体（CMOS）器件的抗辐射性能和可靠性。     

用于辐照加固器件的ELO SOI技术

本文讨论了制作绝缘体上硅(SOI)结构的外延横向过生长技术(ELO),并通过在SOI结构上制作的nMOS晶体管验证ELO SOI材料质量和器件总剂量加固性能。在SOI结构上制作的nMOS晶体管显示出了好的辐射特性,例如,发现剂量为10~5戈瑞(硅)的辐射诱发变化为,阈值电压漂移=-0.25V,跨导衰减=18％。     

微电子器件抗辐射加固技术发展研究

对微电子器件抗辐射加固的发展态势进行了分析研究。目前,对微电子器件进行抗辐射加固的主要技术是抗辐射加固设计和抗辐射加固工艺;微电子技术的进步促进了抗辐射加固的新设计技术、新工艺技术、封装技术和试验手段不断发展,刺激了完整有效的设计、验证体系和制造能力的形成;领先国家的技术发展重点在于加强设计、工艺、制造领域的抗辐射加固能力,提升微电子器件的抗辐射加固指标、容错能力和高可靠性品质。研究结果对建立完整的抗辐射加固体系,加速抗辐射加固技术发展具有一定的参考价值。     

高能粒子辐射直拉硅中辐照缺陷的控制

受高能粒子辐射,在直拉硅中会产生各种辐照缺陷,对硅及硅基器件的性能产生不利的影响,对辐照缺陷的控制可以增加硅的辐照稳定性。     

双极模拟IC抗辐射加固措施探讨

从中子和γ射线引起半导体器件退化的基本效应出发,分别分析了抗中子和γ射线辐射的加固措施,还给出了初步试验结果以及尚存在的困难和可能采取的措施。     

电荷耦合器件抗γ总剂量辐射加固

文章从电荷耦合器件的基本工作原理出发，探讨了ＣＣＤ地γ电离辐射效应，着重分析了表面损伤效应及其对ＣＣＤ各结构的影响，提出了ＣＣＤ抗γ总剂量辐射加固的结构设计途径及加固工艺。     

A comparison of the radiation tolerance of the STC bipolar,CMOS and merged bipolar/CMOS processes

This paper reports an assessment of the tolerance of STC’s bipolar, CMOS and ‘merged’ bipolar/CMOS processes to gamma total dose, dose rate and neutron fluence radiation effects. The objective of the assessment was to characterise process performance under worst case and near to worst case criteria when subjected to nuclear radiation up to the tactical level in accordance with BS 9000. Total dose irradiation was performed on the bipolar, CMOS and BiCMOS technologies with 9 Mrads (Si), 10-12 krads (Si) and 10-30 krads (Si) performance levels reported, respectively. Under dose rate conditions, transient upset, latch-up and photocurrent are reported with latch-up immunity reported for the bipolar 2 process and simultaneous latch-up and transient upset reported for both the bulk CMOS and BiCMOS processes. Neutron fluence testing was performed with the onset of failure for the CMOS reported at the 5 × 10¹⁴ neutrons/cm level and onset of failure for the bipolar and BiCMOS reported in the range 5 × 10¹⁴ to 5 × 10¹⁴ neutrons/cm².     

红外医疗

对红外医疗原理，红外治疗仪的结构与分类，红外治疗仪的设计参数和适应病种进行了论述。     

自然操作方式下螺旋天线手机电磁辐射的数值模拟

在建立三维旋转人头模型基础上，模拟计算了真实情形下人体接受螺旋天线手机的电磁辐射剂量，研究了人体对螺旋天线辐射特性的影响，并与垂直使用方式进行了对比分析。     

发射率和温度同时测定的辐射测温仪

提出一种新的不依赖发射率变化的辐射测温技术，它利用红外源作为参考光源，求得辐射体的发射系数后，进而实现不依赖于发射率变化的真实温度的测定。     

提高IGBT开关速度的技术

简要分析了ＩＧＢＴ（绝缘栅双极晶体管）的工作机理,制作了２０Ａ／１０５０Ｖ的ＩＧＢＴ芯片,给出了测试结果,并对试制样品中辐照前后的关断特性作了详细的比较和讨论。     

LEO短数据通信小卫星天线系统设计

本文主要针对 LEO小卫星低速率数据通信的应用 ,从系统的角度提出对卫星天线和地面终端天线的设计要求 ,分析了卫星天线采用赋形方向图对通信系统性能的影响     

用XPS研究~(60)Co对抗辐射加固和非加固Si-SiO_2的影响

对由抗辐射加固与非加固工艺生成的Si/SiO_2系统进行了~(60)Co辐照前后的界面结构分析。实验结果表明,这两类Si-SiO_2在硅的二氧化硅态和过渡态,氧的剩余氧态和负二价氧态的XPS谱上具有较大差异;其中非加固样品的XPS谱与辐照条件具有强烈的依赖关系,而加固样品的XPS谱随辐照条件的变化产生较小的变动。两类Si-SiO_2的XPS谱均显示出辐照剂量对样品的损伤作用大于辐照偏置电场。文中根据辐射在SiO_2-Si中产生电子-空穴对的观点,就实验现象进行了机制分析。