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电磁脉冲与单粒子效应对SOI MOSFET电学特性的影响
1
作者 宋沛洋 郝建红 +4 位作者 张志远 赵强 张芳 范杰清 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期173-181,共9页
SOI MOSFET器件广泛应用于航天电子设备中,但它们容易受到空间中电磁脉冲及粒子辐照效应的影响,进而影响航天器的稳定性。通过建立二维的短沟道SOI MOSFET器件模型,探究电磁脉冲和重离子辐照引起的单粒子效应对器件电学特性的影响。研... SOI MOSFET器件广泛应用于航天电子设备中,但它们容易受到空间中电磁脉冲及粒子辐照效应的影响,进而影响航天器的稳定性。通过建立二维的短沟道SOI MOSFET器件模型,探究电磁脉冲和重离子辐照引起的单粒子效应对器件电学特性的影响。研究结果表明,在电磁脉冲作用下,随着电磁脉冲电压幅值的增大,SOI MOSFET会发生雪崩击穿,雪崩击穿现象导致PN结内建电场的电场强度和电流密度的增加,继而导致晶格温度上升;器件发生雪崩击穿的阈值电压随着栅极电压的增加而降低,同时也随着源极和漏极之间沟道长度的减小而降低。重离子入射会使SOI MOSFET器件的瞬态漏电流激增,随着电子-空穴对的复合和扩散,电流逐渐减小。电磁脉冲和重离子协同作用于器件时,重离子辐照降低了器件发生雪崩击穿的阈值电压。 展开更多
关键词 MOSFET 电磁脉冲 单粒子效应 雪崩击穿 仿真模拟
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大气中子在系统级封装器件中引起的单粒子效应特性及机理研究
2
作者 叶结锋 梁朝辉 +5 位作者 张战刚 郑顺顺 雷志锋 刘志利 耿高营 韩慧 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1154-1164,共11页
基于大气中子辐照谱仪(ANIS)提供的宽能谱中子束流,开展了系统级封装(SiP)器件的加速辐照实验,观察到了中子辐照导致SiP器件发生单粒子翻转(SEU)及单粒子功能中断(SEFI)效应。SEU发生于数字信号处理器(DSP)内部的静态随机存取存储器(SR... 基于大气中子辐照谱仪(ANIS)提供的宽能谱中子束流,开展了系统级封装(SiP)器件的加速辐照实验,观察到了中子辐照导致SiP器件发生单粒子翻转(SEU)及单粒子功能中断(SEFI)效应。SEU发生于数字信号处理器(DSP)内部的静态随机存取存储器(SRAM)模块以及现场可编程门阵列(FPGA)内部的块随机存取存储器(BRAM)模块。SEFI的错误类型主要是上位机程序闪退以及DSP状态机卡死。基于加速辐照实验结果计算了中子导致的SEU截面,探讨了工艺节点、中子束流能谱对SEU截面的影响。当工艺节点从40 nm减小到28 nm时,U型SEU截面减少了73%。热中子对SRAM模块的SEU截面有较大影响,滤除中子束流中的热中子成分后,SRAM的SEU截面下降了28.8%。基于GEANT4仿真软件对实验结果进行了分析,解释了实验组SEU截面较低的原因。最后,通过计算纽约海平面的软错误率发现,SEU最敏感模块为FPGA内部的BRAM,能量大于1 MeV高能中子引起的软错误率为766.8 FIT/Mbit,未在第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR2 SDRAM)、FPGA内部的可配置逻辑块(CLB)和只读存储器(ROM)中发现SEU;SEFI最敏感模块为DSP。实验数据对SiP的抗中子辐照设计有重要意义。 展开更多
关键词 单粒子效应 中子辐照 系统级封装 单粒子翻转截面 热中子 软错误率
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CCD图像传感器不同敏感时刻的单粒子效应仿真模拟
3
作者 李传洲 王祖军 +2 位作者 蒋镕羽 杨鑫 尹利元 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1727-1733,共7页
作为重要的光电成像器件,电荷耦合器件(CCD)图像传感器广泛应用于天文观测、医学成像、航空航天以及工业检测等领域。在空间辐射环境中,CCD设备面临着多种高能粒子的威胁,这些粒子可能导致瞬态或永久性的辐射损伤,从而显著影响航天器的... 作为重要的光电成像器件,电荷耦合器件(CCD)图像传感器广泛应用于天文观测、医学成像、航空航天以及工业检测等领域。在空间辐射环境中,CCD设备面临着多种高能粒子的威胁,这些粒子可能导致瞬态或永久性的辐射损伤,从而显著影响航天器的成像性能。本工作以CCD像素结构为对象,通过建立CCD图像传感器像素单元的物理模型以及单粒子辐照损伤效应模型,针对CCD图像传感器在不同工作阶段和敏感时刻的特征,包括复位、光生电荷的转移与存储,进行了暗电流、电势和电子浓度的瞬态变化规律仿真模拟。结果表明,高能粒子破坏了像素单元的势阱区域耗尽区,电荷的转移与存储阶段更易受到单粒子瞬态效应的影响,其中对光电荷收集区域的影响相对较大。该仿真研究从像素层面为揭示CCD图像传感器单粒子辐照损伤效应机理提供了理论依据。 展开更多
关键词 CCD图像传感器 单粒子效应 敏感时刻
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基于工艺波动的单粒子串扰效应研究
4
作者 刘保军 雍霄驹 +1 位作者 张爽 陈名华 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期79-85,共7页
为了表征互连线结构参数工艺波动对单粒子串扰(SEC)的影响,基于互连线的RLC等效模型和单粒子瞬态(SET)的等效电路,设计正交试验,利用极差分析和方差分析法,确定了互连线结构参数工艺波动时SEC的极限工艺角,并分析了技术节点、粒子能量... 为了表征互连线结构参数工艺波动对单粒子串扰(SEC)的影响,基于互连线的RLC等效模型和单粒子瞬态(SET)的等效电路,设计正交试验,利用极差分析和方差分析法,确定了互连线结构参数工艺波动时SEC的极限工艺角,并分析了技术节点、粒子能量、互连线长度对SEC极限工艺角的影响机理。结果表明,在互连线耦合效应和脉冲传播特性的共同作用下,45 nm技术节点以上,互连线结构参数波动±10%时,SEC的波动范围大于20%,且相对变化量随着粒子能量的增加,呈增大趋势,但并没有随着互连线长度的增加而出现较大的差异。45 nm技术节点以下,尽管SEC的电压峰值、噪声面积显著增加,但互连线工艺波动对SEC的影响却呈减小趋势,且随着互连线长度增加,SEC的波动呈增大趋势。 展开更多
关键词 工艺波动 单粒子瞬态(SET) 串扰效应 极限工艺角
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台面终端氧化镓肖特基二极管单粒子效应研究
5
作者 贺松 刘金杨 +2 位作者 郝伟兵 徐光伟 龙世兵 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第3期511-516,I0003,共7页
超宽禁带氧化镓半导体材料具有高临界场强、位移阈能等优势,在太空等高压强辐照应用环境下具有良好的应用前景。然而,由于材料较低的热导率和空穴迁移率,高能粒子辐照容易导致器件在远低于额定电压下发生单粒子烧毁(SEB)。因此,本文提... 超宽禁带氧化镓半导体材料具有高临界场强、位移阈能等优势,在太空等高压强辐照应用环境下具有良好的应用前景。然而,由于材料较低的热导率和空穴迁移率,高能粒子辐照容易导致器件在远低于额定电压下发生单粒子烧毁(SEB)。因此,本文提出通过台面终端结构将辐照前电场峰值从阳极边缘漂移层表面转移到台面终端侧壁,避免了肖特基界面电场聚集在单粒子效应下进一步恶化,同时也降低了局部功率密度,提高了器件的单粒子烧毁电压。单粒子实验采用入射能量高达1.86 GeV的钽离子,线性能量传递(LET)超过80 MeV·cm^(2)·mg^(-1)。普通无终端结构氧化镓肖特基二极管(SBD)单粒子烧毁电压仅170 V,而台面终端结构氧化镓肖特基二极管单粒子烧毁电压达到了220 V。通过仿真研究了器件的单粒子瞬态响应,发现采用台面终端结构后,重离子入射下阳极边缘漂移层表面的电场峰值得到显著抑制,且较低的峰值电场避免了过高的局部功率耗散,降低了器件内部峰值温度,提高了单粒子烧毁阈值。本工作为氧化镓功率器件的辐照加固方案提供了新思路。 展开更多
关键词 氧化镓 肖特基二极管 台面终端 辐照 单粒子效应
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铀钚单粒子分析技术进展及其在核保障中的应用
6
作者 王丽萍 谢卫华 +3 位作者 熊鹏辉 石四维 张凌 秦震 《质谱学报》 北大核心 2025年第3期389-402,共14页
《核不扩散条约》是奠定当今国际秩序的基本条约之一。为确保各国严格履约,国际社会逐渐形成了一套完善的核保障监督体系。该体系最主要的技术途径是对含铀的单粒子进行化学分析,进而评判涉核活动及设施的性质。其中,能够得到同位素信... 《核不扩散条约》是奠定当今国际秩序的基本条约之一。为确保各国严格履约,国际社会逐渐形成了一套完善的核保障监督体系。该体系最主要的技术途径是对含铀的单粒子进行化学分析,进而评判涉核活动及设施的性质。其中,能够得到同位素信息这一最关键特征的质谱技术无疑是最核心的。近年来,用于单粒子分析的质谱方法取得了显著进展,其技术极限得到进步。本文综述了用于核保障领域单粒子的化学组成、微观形态、同位素及年龄分析技术的原理、进展及其应用实践,重点总结了各同位素分析技术的主要特征、难点及其局限性,并展望了该领域待解决的技术问题和发展方向。 展开更多
关键词 核保障 单粒子 铀 钚 化学组成 微观形态 同位素
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基于纳米器件低能质子数据预测重离子单粒子翻转阈值和截面
7
作者 罗尹虹 张凤祁 +2 位作者 王坦 丁李利 江新帅 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1734-1741,共8页
为保障器件重离子单粒子效应实验数据可靠性和空间在轨单粒子错误率预估精度,本文开展了基于纳米器件低能质子单粒子效应实验数据预测器件等效硅层厚度、重离子单粒子翻转阈值和截面的方法研究。基于对纳米器件低能质子单粒子翻转截面... 为保障器件重离子单粒子效应实验数据可靠性和空间在轨单粒子错误率预估精度,本文开展了基于纳米器件低能质子单粒子效应实验数据预测器件等效硅层厚度、重离子单粒子翻转阈值和截面的方法研究。基于对纳米器件低能质子单粒子翻转截面峰上下限能量的提取,通过对应的硅中射程以及到达器件灵敏体积内质子能量、质子LET值和有效质子数占比的计算,在无需对器件进行纵切和开展重离子单粒子效应实验的情况下,即可准确获取器件灵敏体积上方等效硅层厚度、单粒子翻转LET阈值以及低LET值时器件单粒子翻转截面,基于实际的器件金属布线层信息和重离子单粒子效应实验数据验证了预测结果的准确性,在此基础上,进一步给出了基于余下射程的简化预测方法。 展开更多
关键词 低能质子 重离子 等效硅层厚度 单粒子翻转截面峰 LET阈值
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一种高速时钟分配电路单粒子效应测试系统设计 被引量：1
8
作者 魏亚峰 蒋伟 +4 位作者 陈启明 孙毅 刘杰 李曦 张磊 《现代电子技术》 北大核心 2024年第10期57-63,共7页
时钟分配电路是电子系统中信号处理单元参考时钟及多路时钟分配的关键元器件,其跟随系统在宇宙空间中容易受宇宙射线辐照发生单粒子效应,进而影响系统性能指标甚至基本功能。为此,提出一种针对数字单元翻转的微测试方法,结合分段存储技... 时钟分配电路是电子系统中信号处理单元参考时钟及多路时钟分配的关键元器件,其跟随系统在宇宙空间中容易受宇宙射线辐照发生单粒子效应,进而影响系统性能指标甚至基本功能。为此,提出一种针对数字单元翻转的微测试方法,结合分段存储技术完成高速时钟分配电路的单粒子效应的在线测试系统设计。另外,在HI-13串列加速器与HIRFL回旋加速器上进行了试验验证,成功监测到单粒子翻转、单粒子功能中断等典型单粒子效应。最后根据试验数据并结合FOM方法进行了电路在轨故障率推算,这对于集成电路研制阶段的测试评估与应用阶段的系统验证都有重要意义。 展开更多
关键词 单粒子效应 时钟分配电路 HI-13串列加速器 HIRFL回旋加速器 单粒子锁定 单粒子翻转
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非对称沟槽SiC MOSFET单粒子栅穿机理研究
9
作者 王立昊 董涛 +5 位作者 方星宇 戚晓伟 王亮 陈淼 张兴 赵元富 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期957-965,共9页
新型航天器对千伏级抗辐照SiC器件有迫切需求,为了给SiC MOSFET抗单粒子栅穿加固设计提供理论依据,对1 200 V非对称沟槽SiC MOSFET开展了单粒子栅穿效应研究。试验结果表明,在200 V、300 V的漏极偏置电压下进行辐照,辐照期间和辐照后器... 新型航天器对千伏级抗辐照SiC器件有迫切需求,为了给SiC MOSFET抗单粒子栅穿加固设计提供理论依据,对1 200 V非对称沟槽SiC MOSFET开展了单粒子栅穿效应研究。试验结果表明,在200 V、300 V的漏极偏置电压下进行辐照,辐照期间和辐照后器件均出现了泄漏电流退化。TCAD仿真显示,沟道下方栅极沟槽拐角处的瞬时电场超过了临界击穿电场值。然而被P-well包围的栅极沟槽拐角,由于重掺杂P型区对空穴的快速抽取作用,该处的瞬时电场未达到临界击穿电场值。FIB-SEM结果证实了沟道区下方栅极沟槽拐角处的氧化层被击穿,产生漏极至栅极的泄漏电流路径。沟槽栅SiC MOSFET的抗单粒子栅穿加固设计,应重点关注栅极沟槽拐角和沟槽底部处,利用P型区包围沟槽拐角可以缓解单粒子导致的电场集中效应。 展开更多
关键词 碳化硅 MOSFET 单粒子效应 单粒子栅穿 辐照效应
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130 nm 7T SOI SRAM总剂量与单粒子协和效应研究
10
作者 肖舒颜 郭刚 +7 位作者 王林飞 张峥 陈启明 高林春 王春林 张付强 赵树勇 刘建成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期506-512,共7页
为进一步阐明SOI器件中总剂量效应(TID)与单粒子效应(SEE)间的协和效应,本文基于SOI工艺特征尺寸为130 nm的国产7T结构SRAM进行了相关研究。通过对4组SOI SRAM开展了不同TID辐照后的SEE实验,得到器件单粒子翻转(SEU)截面随TID的变化规律... 为进一步阐明SOI器件中总剂量效应(TID)与单粒子效应(SEE)间的协和效应,本文基于SOI工艺特征尺寸为130 nm的国产7T结构SRAM进行了相关研究。通过对4组SOI SRAM开展了不同TID辐照后的SEE实验,得到器件单粒子翻转(SEU)截面随TID的变化规律。SOI SRAM的SEU截面在TID辐照后呈现明显的降低,最大在750 krad(Si)剂量辐照后下降80.5%。器件的饱和截面呈现随剂量增加而下降的趋势,最大下降19.5%,研究中未发现SEU阈值的明显变化。分析认为,延迟晶体管N5的等效关态电阻因为TID辐照而增加,该现象会造成N5的延迟作用增强,是该款器件SEU截面下降的主要原因。采用这种7T结构的SOI SRAM的抗SEE性能会随其在轨累积剂量的增加而逐渐增强,这为今后电子器件的抗辐射加固提供了启示。 展开更多
关键词 总剂量效应 单粒子效应 协和效应 单粒子翻转 静态随机存储器
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不同含水率的香菇菌渣粒子对其拱效应的影响
11
作者 孙恒阳 李震 +3 位作者 乔志忠 雷曌 李斌 许胜 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期190-197,共8页
使用粒子运动轨迹追踪实验和离散元仿真方法,探究不同含水率香菇菌渣粒子在致密化过程中拱效应的影响。通过分析8%、10%、12%、14%这4组含水率香菇菌渣粒子在压缩的4个不同阶段的运动轨迹,揭示粒子在压缩过程中受到的拱效应影响的大小... 使用粒子运动轨迹追踪实验和离散元仿真方法,探究不同含水率香菇菌渣粒子在致密化过程中拱效应的影响。通过分析8%、10%、12%、14%这4组含水率香菇菌渣粒子在压缩的4个不同阶段的运动轨迹,揭示粒子在压缩过程中受到的拱效应影响的大小。研究表明:在香菇菌渣粒子含水率为12%时,粒子运动过程中的偏转和位移最大,受到拱效应的影响最大;在香菇菌渣粒子含水率为8%时,粒子运动过程中的偏转和位移最小,受到拱效应影响最小。 展开更多
关键词 运动轨迹 致密化 含水率 香菇菌渣粒子 拱效应
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多重散射对40nm SRAM和3D-SRAM单粒子翻转的影响
12
作者 罗云龙 李刚 张宇 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页
基于RPP(rectangular parallelepiped)模型,利用Geant4软件包,构建了一个40 nm SRAM器件模型用于单粒子翻转效应模拟,通过Weibull函数拟合得到σ_(sat)和LET_(th)分别为8.98×10^(-9)cm^(2)·bit^(-1)和0.084 MeV/(mg·cm^(... 基于RPP(rectangular parallelepiped)模型,利用Geant4软件包,构建了一个40 nm SRAM器件模型用于单粒子翻转效应模拟,通过Weibull函数拟合得到σ_(sat)和LET_(th)分别为8.98×10^(-9)cm^(2)·bit^(-1)和0.084 MeV/(mg·cm^(-2)).基于3D-IC技术设计了一种新的3D-SRAM器件,通过Geant4进行了建模和单粒子翻转模拟,结果表明,在同一3D-SRAM器件中上层单元对下层单元有防护作用.通过改变覆盖层中的高Z材料,发现高Z材料可以有效地减少Fe离子在射程末端的多重散射,且Ta的效果优于W.在同一3D-SRAM器件中,下层单元(die3)的多重散射截面峰值更低. 展开更多
关键词 GEANT4 单粒子翻转 多重散射 3D-SRAM
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SiC MOSFET的质子单粒子效应
13
作者 史慧琳 郭刚 +4 位作者 张峥 李府唐 刘翠翠 张艳文 殷倩 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期654-659,共6页
SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在深空探测领域具有广阔的应用前景,但空间质子引发的单粒子效应(SEE)对航天器稳定运行造成了严重威胁。对平面栅结构与非对称沟槽栅结构的SiC MOSFET进行了能量为70、100与200 MeV的质子辐照... SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在深空探测领域具有广阔的应用前景,但空间质子引发的单粒子效应(SEE)对航天器稳定运行造成了严重威胁。对平面栅结构与非对称沟槽栅结构的SiC MOSFET进行了能量为70、100与200 MeV的质子辐照实验。实验结果表明,两种SiC MOSFET的单粒子烧毁(SEB)阈值电压均大于额定漏源电压的75%;SEB阈值电压随质子能量升高而降低。对两种器件进行辐照后栅应力测试发现,两种结构的器件由于沟道不同而对栅应力的响应存在差异;不同的质子能量会在栅极引入不同程度的辐射损伤,低能质子更容易在栅氧化层发生碰撞而引入氧化物潜在损伤。该研究可为揭示SiC MOSFET质子SEE机理和评估抗辐射能力提供参考。 展开更多
关键词 碳化硅(SiC) 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 单粒子效应(SEE) 单粒子烧毁(SEB) 电离效应 辐射损伤
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22nm全耗尽型绝缘体上硅器件单粒子瞬态效应的敏感区域 被引量：1
14
作者 张博翰 梁斌 +1 位作者 刘小年 方亚豪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-152,共7页
基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际... 基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际电路中重离子轰击位置对22 nm FDSOI器件SET敏感性的影响,并从电荷收集机制的角度进行了解释。深入分析发现寄生双极放大效应对重粒子轰击位置敏感是造成器件不同区域SET敏感性不同的原因。而单管漏极接恒压源造成漏极敏感性增强是导致单管与反相器中器件SET敏感区域不同的原因。修正了FDSOI工艺下器件SET敏感性区域的研究方法,与单管相比,采用反相器进行仿真,结果更符合实际情况,这将为器件SET加固提供理论指导。 展开更多
关键词 单粒子瞬态 电荷收集 双极放大效应 敏感区域 全耗尽型绝缘体上硅
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采用负载瞬态检测的DC-DC转换器单粒子加固设计方法
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作者 郭仲杰 刘楠 +2 位作者 卢沪 李梦丽 邱子忆 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第9期140-148,共9页
为提高电源管理芯片中DC-DC转换器的抗单粒子瞬态(single event transient,SET)效应能力,深入研究了DC-DC转换器中SET与负载瞬态的区别,并提出一种基于负载瞬态检测的辐射加固设计(radiation hardened by design,RHBD)电路。该设计通过... 为提高电源管理芯片中DC-DC转换器的抗单粒子瞬态(single event transient,SET)效应能力,深入研究了DC-DC转换器中SET与负载瞬态的区别,并提出一种基于负载瞬态检测的辐射加固设计(radiation hardened by design,RHBD)电路。该设计通过区分SET与负载瞬态来输出控制信号控制RHBD电路,从而实现动态条件下系统瞬态特性的改善。基于180 nm的BCD工艺,完成Boost型转换器的设计与验证。实验结果表明:输入电压为2.9~4.5 V,输出电压为5.8~7.9 V,负载电流为0~55 mA时,负载瞬态过程中,检测电路能及时关闭加固电路,避免系统振荡;SET作用下,系统输出电压波动不超过最大电压纹波,SET抑制能力达到86%以上,系统可在线性能量传递值(linear energy transfer,LET)为100 MeV·cm^(2)/mg的辐射条件下正常工作。本文提出的加固电路,在负载变化下能够不影响系统正常工作,且可以抑制SET的影响。 展开更多
关键词 电源管理芯片 DC-DC转换器 单粒子瞬态效应 负载瞬态检测 辐射加固设计
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基于SRAM在轨监测的单粒子翻转事件特征与空间环境响应关系研究
16
作者 徐小恒 马英起 +3 位作者 张龙龙 王杰义 林刘亮 杨丹丹 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期64-72,共9页
空间辐射环境对航天电子器件的可靠性影响显著,其中单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)是最具代表性的瞬态辐射效应之一。基于在轨静态随机存取存储器(SRAM)SEU监测数据,系统分析了SEU与空间环境参数的相关性。结果表明,97.5%的SEU事... 空间辐射环境对航天电子器件的可靠性影响显著,其中单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)是最具代表性的瞬态辐射效应之一。基于在轨静态随机存取存储器(SRAM)SEU监测数据,系统分析了SEU与空间环境参数的相关性。结果表明,97.5%的SEU事件集中发生在南大西洋异常区(SAA),并在磁壳层L≈1.24~1.25处出现峰值,其空间分布与≥10 MeV质子通量增强区高度一致。≥10 MeV质子通量与在轨软错误率(SER)呈显著幂律正相关(R≈0.73),表明高能质子是驱动SEU的主要因素。基于地面质子辐照试验截面和在轨能谱估算的理论SER与观测值在1个数量级内一致,但整体偏低,需扩展能谱范围以提高预测精度。在轨期间经历的3次小型太阳质子事件均未触发SEU,而地磁暴期间Dst指数下降伴随SER显著降低,表明地磁暴引发SAA区域质子通量衰减使得SEU发生频率降低。研究结果揭示了在轨SRAM器件SEU的空间分布规律及其驱动机理,为辐射效应建模、抗辐射设计和任务可靠性评估提供参考。 展开更多
关键词 空间辐射环境 南大西洋异常区 辐射环境效应 单粒子翻转 在轨错误率
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SiC器件单粒子效应敏感性分析 被引量：17
17
作者 于庆奎 曹爽 +7 位作者 张洪伟 梅博 孙毅 王贺 李晓亮 吕贺 李鹏伟 唐民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2114-2119,共6页
新一代航天器需要使用耐高压、功率损耗低的第3代半导体SiC器件,为了给器件选用和抗辐射设计提供依据,以SiCMOSFET和SiC二极管为对象,进行单粒子效应敏感性分析。重离子试验发现,在较低电压下,重离子会在SiC器件内部产生永久损伤,引起... 新一代航天器需要使用耐高压、功率损耗低的第3代半导体SiC器件,为了给器件选用和抗辐射设计提供依据,以SiCMOSFET和SiC二极管为对象,进行单粒子效应敏感性分析。重离子试验发现,在较低电压下,重离子会在SiC器件内部产生永久损伤,引起漏电流增加,甚至单粒子烧毁。SiCMOSFET和SiC二极管试验结果类似。试验结果表明SiC器件抗单粒子能力弱,与器件类型关系不大,与SiC材料有关。为了满足空间应用需求,有必要进一步开展SiC器件辐射效应机理、试验方法和器件加固技术等研究。 展开更多
关键词 碳化硅 空间 航天器 辐射效应 单粒子效应 单粒子烧毁
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中子单粒子效应研究现状及进展 被引量：16
18
作者 杨善潮 齐超 +8 位作者 刘岩 郭晓强 金晓明 陈伟 白小燕 林东生 王桂珍 王晨辉 李斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期4-10,共7页
回顾了中子单粒子研究的国内外发展情况,介绍了近几年西北核技术研究所在西安脉冲堆开展的低能中子单粒子效应研究进展。比较了稳态与脉冲工况下中子单粒子效应的异同性;分析了含有SRAM结构器件随着特征尺寸的减小,中子单粒子效应敏感... 回顾了中子单粒子研究的国内外发展情况,介绍了近几年西北核技术研究所在西安脉冲堆开展的低能中子单粒子效应研究进展。比较了稳态与脉冲工况下中子单粒子效应的异同性;分析了含有SRAM结构器件随着特征尺寸的减小,中子单粒子效应敏感性加剧的物理机制。分析认为目前中子单粒子效应已成为小尺寸大规模互补金属氧化物半导体器件的主要中子效应表现;中子辐射效应研究中,除了位移损伤效应以外还必需重视由中子电离造成的中子单粒子效应。 展开更多
关键词 中子辐照效应 中子单粒子效应 随机静态存储器 低能中子
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随机静态存储器低能中子单粒子翻转效应 被引量：10
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作者 郭晓强 郭红霞 +5 位作者 王桂珍 林东生 陈伟 白小燕 杨善潮 刘岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1547-1550,共4页
建立了中子单粒子翻转可视化分析方法，对不同特征尺寸（0．13～1．50μm）CMOS工艺商用随机静态存储器（SRAM）器件开展了反应堆中子单粒子翻转效应的实验研究，获得了SRAM器件的裂变谱中子单粒子翻转截面随特征尺寸变化的变化趋势。... 建立了中子单粒子翻转可视化分析方法，对不同特征尺寸（0．13～1．50μm）CMOS工艺商用随机静态存储器（SRAM）器件开展了反应堆中子单粒子翻转效应的实验研究，获得了SRAM器件的裂变谱中子单粒子翻转截面随特征尺寸变化的变化趋势。研究结果表明：SRAM器件的特征尺寸越小，其对低能中子导致的单粒子翻转的敏感性越高。 展开更多
关键词 随机静态存储器 低能中子 单粒子效应 反应堆 特征尺寸 临界电荷
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SRAM型FPGA单粒子效应试验研究 被引量：32
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作者 宋凝芳 朱明达 潘雄 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期836-842,共7页
针对军品级SRAM型FPGA的单粒子效应特性,文中采用重离子加速设备,对Xilinx公司Virtex-II系列可重复编程FPGA中一百万门的XQ2V1000进行辐射试验。试验中,被测FPGA单粒子翻转采用了静态与动态两种测试方式。并且通过单粒子功能中断的测试... 针对军品级SRAM型FPGA的单粒子效应特性,文中采用重离子加速设备,对Xilinx公司Virtex-II系列可重复编程FPGA中一百万门的XQ2V1000进行辐射试验。试验中,被测FPGA单粒子翻转采用了静态与动态两种测试方式。并且通过单粒子功能中断的测试,研究了基于重配置的单粒子效应减缓方法。试验发现被测FPGA对单粒子翻转与功能中断都较为敏感,但是在注入粒子LET值达到42MeV.cm2/mg时仍然对单粒子锁定免疫。本文对翻转敏感度、测试方法与减缓技术进行了讨论,试验结果说明SRAM型FPGA对单粒子效应比较敏感,利用重配置技术的减缓方法能够有效降低敏感度,实现空间应用。 展开更多
关键词 单粒子效应 FPGA 重离子 重配置 辐射
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