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。     

发射区硼掺杂浓度对横向PNP晶体管高低剂量率辐射损伤的影响

本文研究了发射区重硼掺杂和轻硼掺杂横向PNP晶体管的高低剂量率辐照损伤特性。实验结果表明,随总剂量的增加,晶体管基极电流增大,电流增益下降,且轻掺杂PNP晶体管的退化更为严重。文中讨论了辐照感生缺陷在发射区重掺杂和轻掺杂晶体管退化中的作用,特别是氧化物正电荷的双重作用。最后,文章详细论述了高低剂量率辐照下,重掺杂PNP晶体管集电极电流IC的辐照响应。     

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。     

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。     

12位双极数模转换器高低剂量率的辐射效应

通过对12位双极数模转换器在60Co γ射线的高低剂量率的辐照实验和室温退火实验的对比分析,发现数模混合电路在不同剂量率辐照下的电离辐照响应有很大差异.这种混合电路不但表现出明显的低剂量率损伤增强效应,而且表现出时间相关效应.结合辐射响应测试过程和空间电荷模型,对其损伤模块和辐射损伤机理进行初步探讨.     

NPN双极晶体管的ELDRS效应及退火行为

对国产NPN双极晶体管在不同剂量率下的辐射效应和退火特性进行了研究.结果显示:在不同剂量率辐照下,NPN晶体管的特性衰降均非常明显.不仅晶体管的过剩基极电流明显增大,直流增益迅速下降,其集电极电流也随辐照总剂量的增加而逐渐衰减,且低剂量率辐照下损伤更明显.本中对造成各种实验现象的损伤机理进行了分析.     

倒装SRAM型FPGA单粒子效应防护设计验证

在倒装芯片的单粒子效应防护设计验证中,重离子在到达器件敏感区前要经过几百微米的衬底材料,需要计算器件敏感区中离子的线性能量传输(LET)值。采用兰州重离子加速器加速的55 MeV/μ58Ni离子对基于倒装的Xilinx公司550万门现场可编程门阵列(FPGA)实现的典型系统的单粒子效应防护设计进行了试验验证,采用SRIM、FLUKA和GEANT等不同方法对试验中的LET值进行了分析,同时将SRIM分析的典型结果与基于磁偏转飞行时间法的试验数据进行了比较,发现与现有的重离子分析结果有一定差异。因此在防护验证中采用离子LET作为主要参数的情况下,应对重离子(尤其是高能段)的LET的计算方法进行约定,以规范试验过程,增强数据的可比性。     

典型器件和电路不同剂量率的辐射效应

对几十种不同类型的典型星用器件和电路在不同剂量率辐照下的响应规律及退火特性进行了研究。对双极器件和电路及JFET输入运算放大器电路产生低剂量率损伤增强效应的机理进行了分析。结果显示,器件类型不同,失效模式也相异。其典型的失效模式表现为4种:a)仅有低剂量率辐照损伤增强效应;b)既有低剂量率辐照损伤增强效应,又有时间相关效应;c)仅有时间相关效应;d)无不同剂量率辐照损伤间的差异。     

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。     

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。