不同设计参数MOS器件的射线总剂量效应

采用非加固工艺，通过设计加固手段实现具有辐射容忍性能的器件，可使器件抗辐射加固成本大为降低。本工作研究商用标准0.6μm体硅CMOS工艺下不同设计参数的MOS晶体管的γ射线总剂量辐照特性。通过对MOS器件在不同偏置情况下的总剂量辐照实验，分别对比了不同宽长比（W/L）NMOS管和PMOS管的总剂量辐照特性。研究表明，总剂量辐照引起阈值电压的漂移量对NMOS及PMOS管的W/L均不敏感；总剂量辐照引起亚阈区漏电流的增加随NMOS管W/L的减小而增加。研究结果可为抗辐射CMOS集成电路设计中晶体管参数的选择提供参考。     

MOS器件脉冲总剂量效应时间关联响应的模拟计算

本文建立了MOS器件脉冲总剂量效应时间关联响应的计算模型,包括空穴输运引起的短期恢复、深层俘获空穴引起的长期恢复以及界面态的长期建立,详细讨论了俘获空穴空间分布的差异对退火响应的影响以及温度差异对界面态建立的影响。计算结果和试验测量值符合较好,表明建立的计算模型是正确的。     

辐照偏置影响深亚微米MOS器件总剂量效应的理论研究

由理论公式推导出辐照偏压影响MOS器件总剂量效应宏观电学参数的解析表达,并给出器件仿真结果加以验证。在总剂量效应未达到饱和的情况下,截止态漏电流由辐照偏压和累积剂量的关系式唯一确定。引入等效累积剂量的概念,用于将MOS器件实际工作中的各类偏置映射为最劣偏置状况,进而利用实测数据求取对应的电学响应。所得单管解析表达式应用到电路仿真中能反映电路在不同偏置情况下的总剂量效应,可用于甄别电路的最劣辐照偏置状态。     

MOS器件脉冲总剂量效应时间关联晌应的模拟计算

本文建立了MOS器件脉冲总剂量效应时间关联响应的计算模型,包括空穴输运引起的短期恢复、深层俘获空穴引起的长期恢复以及界面态的长期建立,详细讨论了俘获空穴空间分布的差异对退火响应的影响以及温度差异对界面态建立的影响.计算结果和试验测量值符合较好,表明建立的计算模型是正确的.     

固态继电器电磁脉冲损伤阈值试验不确定度评定

国军标GJB538-88<半导体器件电磁脉冲损伤阈值试验方法>中没有不确定度评定的说明,根据该标准进行了固态继电器电磁脉冲损伤阈值试验,给出了试验测量不确定度评定的方法和步骤,并详细讨论了破坏性试验不确定度评定的特殊性.结果可供半导体器件电磁脉冲损伤阈值试验参考.     

基于高精度统计学抽样方法的快堆MET-1000敏感性与不确定度分析

国际上为了研究快中子反应堆物理计算过程中重要物理参数的不确定度大小,提出了MET-1000基准题。本文采用一种新的高精度统计学抽样方法自主开发了快堆堆芯物理计算不确定度分析程序SUFR1.0,对MET-1000基准题重要响应参数进行了敏感性系数及不确定度计算,计算的响应量包括有效增殖因子、钠空泡反应性、多普勒常数、控制棒价值、中子寿命、缓发中子份额及功率分布。计算结果表明：采用高精度统计学抽样方法,即使采用较少的样本数量（33群,采用了50个样本）,计算得到的各参数的不确定度大小与国际上其他参考解的结果吻合较好,初步验证了采用高精度统计学抽样方法开发的SUFR1.0程序具备快堆不确定度分析的工程应用的可行性。     

参数测量不确定度优化用于核电厂小幅功率提升的研究

对国内核电厂功率提升的背景以及适合的功率提升模式进行了阐述，分析和总结了核电厂功率提升相关法规及标准的要求；梳理了核电厂功率提升的分类，对小幅功率提升的具体要求和主要途径进行了分析研究；在分析核电厂功率和不确定度计算方法的基础上，明确了主给水流量和主给水温度为影响堆芯热功率计算误差的主要参数，分析总结了参数测量不确定度优化用于核电厂小幅功率提升的方法，即新增差压或超声流量计以及新增温度计以提升不确定度，并对小幅功率提升的经济性进行了总结。      

核电厂核岛设备凹坑损伤测量不确定度的分析

针对压水堆核电厂核岛机械设备安装及在役过程中表面凹坑的测量方法,主要分析焊缝检验尺检验技术和拓膜检验技术在测量过程中误差的产生原因。通过蒸汽发生器管子管板焊缝凹坑测量实例,分别对这2种测量技术提出了测量不确定度的评定方法,分析不确定分量,计算二者的标准合成不确定度。计算结果表明:这2种测量技术的不确定度分量均来自于重复测量导致测量结果变化的随机不确定度分量和由于系统修正不完善引入的系统不确定度分量。     

非参数统计分析方法在冷凝试验不确定度分析中的应用

SCOPE试验的核心目标是在CAP1400非能动安全壳冷却系统运行参数范围内验证蒸汽/空气混合气体冷凝现象的目标关系式,为安全壳响应分析提供输入。试验结果不确定度分析是试验数据分析的必要步骤,对于评价试验结果的品质具有重要意义。本文采用随机抽样加WILKS公式非参数统计分析方法确定SCOPE试验Sherwood数不确定度区间,为冷凝试验不确定度分析提供了简洁的理论方法。文中介绍的不确定度分析方法可方便地拓展到其他试验数据分析处理中,具有重要的工程应用价值。     

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。     

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。     

Radiation Effects on MOS Devices: Dosimetry, Annealing, Irradiation Sequence, and Sources

This paper reports on some investigations of dosimetry, annealing, irradiation sequences, and radioactive sources, involved in the determination of radiation effects on MOS devices. Results show that agreement in the experimental and theoretical surface to average doses support the use of thermo-luminescent dosimeters (manganese activated calcium fluoride) in specifying the surface dose delivered to thin gate insulators of MOS devices. Annealing measurements indicate the existence of at least two energy levels, or activation energies, for recovery of soft oxide MOS devices after irradiation by electrons, protons, and gammas. Damage sensitivities of MOS devices were found to be independent of combinations and sequences of radiation type or energies. Comparison of various gamma sources indicated a small dependence of damage sensitivity on the Cobalt facility, but a more significant dependence in the case of the Cesium source. These results were attributed to differences in the spectral content of the several sources.     

Photoelectron Effects on the Dose Deposited in MOS Devices by Low Energy X-Ray Sources

A method for calculating electron transport in layered materials is described. It is applied to a problem of radiation damage in MOS capacitors irradiated with a Cu x-ray tube operated at 45 kV. The effects of photoelectron transport are found to be significant. A problem of energy deposition in x-ray lithography is also discussed. The dose in the SiO2 gate is found to be about equal to that in the x-ray photoresist. Electron transport effects are found to be small in this lithography problem.     

双极晶体管总剂量辐射失效概率

对三种双极晶体管3DG4C、3DG6D和3DK9D(每种100只)作了失效概率P_F和γ总剂量D关系的研究。辐射实验表明,用Weibull分布可以较好地描述P_F和D的关系。取h(D)/h(O)=80％、70％、50％为器件失效判据,实验结果表明,失效分布曲线取决于失效判据。3DG6D的P_F～D曲线由两种斜率的直线组成,这意味着样品组中存在着不同工艺的器件。失效分布曲线斜率揭示了器件抗总剂量特性的均匀度。它可用来作为器件加固工艺的质量监督。当将P_F～D直线外推到低P_F区时,有些器件失效概率为0.1％和0.01％的失效总剂量仅为几十Gy。     

Gamma Total Dose Effects on ALS Bipolar Oxide Sidewall Isolated Devices

Advances in bi-polar technology that increase device performance through the use of oxide sidewall isolation have revived concerns about total dose radiation effects. Extensive Cobalt 60 tests of Texas Instruments ALS devices were conducted and comparative results of "walled" and "nested" emitter devices are included. It was determined that inversion at the Si-SiO2 interface between the isolation oxide and residual EPI material was the source of IIH leakage. Controls were established to improve gamma total dose tolerance.     

Total Dose Effects on Surface State Density, Carrier Concentration and Mobility in MOS Layers

Measurements are reported in which the induced carrier concentration and Hall mobility of p-channel MOS structures are determined as a function of surface potential by Hall effect measurements at two different temperatures. The ratio of the Hall mobility to conductivity mobility was also determined. The density of interface states within 6 kT of the valence band edge was calculated. The density of these states generally decreased with ionizing radiation dose and the channel carrier mobility was found to decrease with irradiation at low surface potentials. At high surface potentials, channel carrier mobility was relatively insensitive to ionizing radiation. Carrier scattering mechanisms within the conducting channel are discussed.