电离总剂量辐照试验流程阐述

空间辐射环境是影响航天电子设备长期稳定运行的重要因素,是当前航天电子技术研究的重点.针对目前国内主要的电离总剂量辐照试验标准,阐述了MOS的辐照试验流程,并对其中包含的机理进行了详细的分析;同时,对试验方法中有关偏置条件、辐照后测试时间的规定等内容进行了详细的分析.     

国产工艺的部分耗尽SOIPMOSFET总剂量辐照及退火效应研究

对国产工艺的部分耗尽SOIPMOSFET⁶⁰Coγ射线的总剂量辐照及退火效应进行了研究。结果表明：随着工艺技术的发展,正栅氧化层具有较强的抗辐照加固能力,背栅由于埋氧层厚度和工艺生长原因而对总剂量辐照较为敏感;辐照引入的深能级界面态陷阱电荷的散射作用,导致了正栅源漏饱和电流的显著降低;退火过程中界面态陷阱电荷的饱和决定了正栅亚阈曲线的平衡位置,而隧穿或热发射的电子只能中和部分背栅氧化物陷阱电荷,使得退火后背栅曲线仍与初始值有一定负向距离。     

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。     

直接数字式频率合成器辐射效应敏感性分析

从直接数字式频率合成器(DDS)的结构出发,对DDS器件的时钟产生单元、相位累加与相位幅度转换器和数模转换器进行了总剂量效应、单粒子效应的敏感性分析。分析认为:辐照前后DDS输出的无杂散动态范围,以及关断功耗是总剂量相对较为敏感的参数;单粒子效应对DDS输出波形的影响为频率改变、相位改变和幅度改变,以及造成输出信号出现毛刺现象,进而影响器件在系统中的功能。     

不同偏置条件下CMOS SRAM的总剂量辐射效应

对1Mb静态随机存取存储器(SRAM)进行了不同偏置条件下的总剂量辐照效应研究.结果表明,试验选取的CMOS SRAM器件为总剂量辐射敏感器件,辐照偏置条件对器件的电参数退化和功能失效有较大影响.在三种偏置条件中,静态加电为最劣偏置,其次是工作状态,浮空状态时器件的辐射损伤最小.在工作状态和静态加电两种偏置条件下,静态功耗电流的退化与器件功能失效密切相关,可作为器件功能失效的预警量.     

PAGAT型聚合物凝胶剂量计的高熔点优化

使用丙烯酰胺、明胶、交联剂、除氧剂、甲醛和琼脂糖等,在常氧条件下制备出四种不同配比的聚合物凝胶剂量计。根据U型管两端水平液面恒等原理,在32℃和60℃下比对筛选出具有较高熔点的凝胶剂量计,实验结果表明PAGAT加入适量甲醛所得的聚合物凝胶剂量计具有60℃以上的熔点,可以很好抵御环境温度的大幅度变化,并且有很好的剂量线性响应特性。     

正常工作状态与零偏置JFET输入运算放大器的辐射损伤

对处于正常工作和零偏置状态的JFET输入运算放大器,进行了高低剂量率辐射试验。结果表明,工作状态影响JFET运放电路的辐射效应和辐射损伤。正常工作状态下,JFET输入运算放大器表现出时间相关效应,而零偏置状态下则具有低剂量率损伤增强效应。高剂量率或低剂量率辐射情况下,正常工作的JFET输入运放电路参数退化大于或小于零偏置状态。高剂量率辐射会在JFET输入运放的基本单元双极晶体管产生氧化物正电荷和界面陷阱。从氧化物正电荷和界面态与工作状态的关系方面,对JFET运放电路的退化行为进行了解释。     

CMOS SRAM总剂量辐射及退火效应研究

对1 Mbits的静态随机存储器(SRAM)进行了总剂量辐照及退火试验,试验结果表明:静、动态功耗电流均随总剂量增加而显著增大;静态功耗电流的退化与功能失效有密切相关性,非常适合作为辐射环境下器件功能失效的预警量;SRAM的读写出错数存在辐射剂量阈值,超过阈值时出错数便会指数增加;退火过程可以使器件参数恢复到初始值附近,其中高温退火对出错数的恢复作用更加明显。     

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。